Gymnázium Dr. J. Pekaře Mladá Boleslav. Seminář GPS III. ročník ZEMĚTŘESENÍ. Seminární práce

Transkript

1 Gymnázium Dr. J. Pekaře Mladá Boleslav Seminář GPS III. ročník ZEMĚTŘESENÍ Seminární práce Jméno a příjmení: Daniela PAŽOUTOVÁ Třída: 3. B Datum:

2 Zemětřesení 1. Úvod Touto prací se snažím shrnout základní informace o jedné z nejnebezpečnějších přírodních katastrof. Vystihuje okolnosti vzniku, lokalizuje místa s nejčastějším výskytem a s historicky nejtragičtějšími následky zemětřesení. 2. Základní informace Zemětřesení je náhlý, rychlý pohyb zemské kůry různé intenzity. Studiu zemětřesení se věnuje geofyzika, konkrétně seismologie. Zemětřesení můžeme dělit podle oblastí, kde vzniká. A to na pevnině, kde otřesy způsobují okamžité škody a pod hladinou moře, kde předchází vlnám tsunami. Zemětřesení je zpravidla vázáno na tektonicky neklidné oblasti, okraje litosférických desek, nebo velkých hlubinných zlomů. a) Základní pojmy Každé zemětřesení se šíří z ohniska, jehož délkové rozměry dosahují až několika set kilometrů. Těžiště plochy nazýváme hypocentrum. Epicentrum je kolmý průmět hypocentra na povrch Země a bývají zde z pravidla nejsilnější otřesy. Hloubka ohniska je vzdálenost mezi hypocentrem a epicentrem. Podle ní se zemětřesení dělí na mělká, středně hluboká a hluboká. Dělení Hloubka Procentuální vyjádření Mělká do 70 km, 85 % všech zemětřesení Středně hluboká mezi 70 až 300 km 12 % všech zemětřesení Hluboká více než 300 (do 700 km) 3 % všech zemětřesení Tabulka 1: Dělení zemětřesení podle hloubky hypocentra b) Seismické vlny Pokud dojde uvnitř zemského tělesa nebo na jeho povrchu k uvolnění nashromážděné energie, je generováno vlnění, které nazýváme seismickými vlnami. Při zemětřesení vzniká několik typů seismických vln, které se liší rychlostí, vlastním pohybem částic i ničivými účinky. II

3 Prvním druhem jsou vlny podélné, neboli P-vlny. Jednotlivé částice kmitají shodně se směrem šíření vlny. P-vlny se mohou šířit v jakémkoli prostředí, prochází tedy celým zemským tělesem. Ačkoli jsou nejrychlejším typem elastických vln, způsobují minimální škody. Obrázek 2: Podélné vlnění Dalším typem seismických vln jsou vlny příčné, neboli S-vlny. Částice kmitají kolmo na směr šíření vlny, a to buďto v horizontální nebo vertikální rovině. Přestože jsou pomalejší než vlny podélné, představují mnohem větší nebezpečí, neboť při jejich působení dochází k fyzickému pohybu zemského povrchu (ničení staveb). 3. Vznik zemětřesení Obrázek 1: Příčné vlnění Zemětřesení mohou vzniknout z několika příčin. Nejčastější a nejzhoubnější jsou tektonická zemětřesení. Jedná se o zhruba 90% případů. Vznikají náhlým uvolněním nahromaděné energie v tektonicky aktivních oblastech, přičemž dochází ke smykovému pohybu ker podél zlomových spár. Nejvíce se pohybují v oblasti Ohnivého kruhu. Další jsou sopečná (vulkanická) zemětřesení se zastoupením asi 7 %. Bývají průvodním jevem sopečné činnosti. Hypocentra mají vázaná na přívodní dráhy vulkanického materiálu a nacházejí se v hloubkách do 10 km. Tato zemětřesení mívají lokální význam a malou intenzitu. Jsou vyvolány pohybem ker pod tlakem vystupující lávy nebo plynů a par. Řítivá zemětřesení jsou nejméně časté, přibližně 3 % všech zemětřesení - vznikají např. zřícením stropů podzemních dutin v krasových nebo poddolovaných oblastech. Mají mělké hypocentrum a bývají lokálního charakteru. Mohou však způsobit značné škody. III

4 4. Měření zemětřesení K vyjádření síly otřesů se používají dvě základní veličiny: a) Magnitudo Určuje se z maximální výchylky seismometru, přístrojové měření na místě, kde probíhá zemětřesení. K vyjádření se používá Richterova stupnice. b) Makroseizmatická intenzita (intenzita zemětřesení) Statistické vyhodnocení účinů zemětřesení na osoby, budovy, krajinu, není závislé na přístrojích, vychází se zejména ze statistického hodnocení tzv. makroseizmického dotazníku, který vyplňují obyvatelé, kteří pocítili dané zemětřesení Mercalliho škála. Evropská seizmologická komise užívá k vyjádření makroseizmické intenzity Evropskou makroseizmatickou stupnici EMS I. Nepocítěno Zemětřesení nebylo pocítěno člověkem, pouze přístroji. II. Stěží pocítěno Pocítěno jen velmi málo jednotlivci v klidu v domech. III. Slabé Pocítěno uvnitř budov některými osobami. Lidé v klidu pociťují jako houpání nebo lehké chvění. IV. Značně Zemětřesení uvnitř budov cítí mnozí, venku jen výjimečně. Někteří pozorované lidé jsou probuzeni. Okna, dveře a nádobí drnčí. V. Silné Uvnitř budov cítí většina, venku někteří. Mnozí spící se probudí. Někteří jsou vystrašení. Budovy vibrují. Visící objekty se houpají. Malé předměty se posouvají. Dveře a okna se otvírají a zavírají. VI. Mírně ničivé Mnozí lidé jsou vystrašeni a vybíhají ven. Některé předměty padají. Mnohé budovy utrpí malé nestrukturální škody jako např. vlásečnicové trhliny nebo odpadnuté malé kousky omítky. VII. Ničivé Většina lidí je vystrašena a vybíhá ven. Nábytek se posouvá. Předměty padají z polic ve velkém množství. Mnohé dobře postavené běžné budovy utrpí střední škody: malé trhliny ve zdech, opadá omítka, padají části komínů; ve stěnách starších budov jsou velké trhliny a příčky jsou zřícené. VIII. Těžce ničivé Mnozí lidé mají problémy udržet rovnováhu. Mnohé domy mají velké trhliny ve stěnách. Některé dobře postavené běžné budovy mají vážně poškozené stěny. Slabé starší struktury se mohou zřítit. IX. Destruktivní Všeobecná panika. Mnoho slabých staveb se řítí. I dobře postavené běžné budovy utrpí velmi těžké škody: těžké poškození stěn a částečně i strukturální škody. X. Velmi Mnohé dobře postavené běžné budovy se řítí. destruktivní XI. Devastující Většina dobře postavených běžných budov se řítí. I některé seismicky odolné budovy jsou zničeny. XII. Úplně Téměř všechny budovy jsou zničeny. devastující Tabulka 2: EMS - 98 IV

5 5. Výskyt zemětřesení Geografické rozmístění ohnisek zemětřesení je značně nerovnoměrné. Zemětřesením je postižena asi 1/10 zemského povrchu, nicméně častým zemětřesením čelí zhruba polovina světové populace. Ohnivý kruh je oblast Tichého oceánu, kde dochází k častému výskytu zemětřesení a sopečné činnosti. Nalezme zde až 90% veškeré seizmické aktivity. Má tvar podkovy a téměř kopíruje okraj Pacifické litosférické desky. Jeho délka je přibližně km. Důvodem intenzivní sopečné a Obrázek 3: Ohnivý kruh seizmické aktivity je kontinentální drift způsobující třeni desek o sebe, důsledkem čehož následně vznikají sopečné erupce a zemětřesení. V oblasti se nachází 452 sopek, např.: Ključevskaja, Alaid, Apo, Mauna Loa a Sv. Helena. Pás prochází od Kamčatky přes Kurily, Japonsko, Tchaj-wan a Filipíny, Hawai, dále přes Maršalské a Karolínské ostrovy, Novou Guineu, Šalamounovy ostrovy, Nový Zéland, zasahuje do východní části Antarktidy, odtud přes Shetlandy a Orkneje do Patagonie. Poté pobřežím Jižní a Severní Ameriky na Aljašku a Aleutské ostrovy Zóna od Azorů po Himálaj je druhou seizmicky nejaktivnější zónou je oblast táhnoucí se od Azorů přes Severní Afriku, Střední moře. Apeninský poloostrov, Alpy, Dinárské hory, Turecko, Irán až po Himálaj. 6. Důsledky zemětřesení Zemětřesení jsou považována za nejničivější pohromy, a pokud k nim připočteme i následné katastrofy jako sesuvy půdy, vlny tsunami, požáry, epidemie a hladomory, mohou jim za oběť padnout statisíce lidí, nehledě na úplnou devastaci krajiny. 7. Nejničivější zemětřesení a) Zemětřesení v Indickém oceánu v roce 2004 V

6 Obrázek 4: Následky zemětřesení 2014 Toto podmořské zemětřesení, následované vlnou tsunami, v roce 2004 postihlo západní pobřeží ostrova Sumatra. Bylo způsobené subdukcí části indické tektonické desky pod barmskou tektonickou desku. Zemětřesení usmrtilo lidí ve čtrnácti státech a zaplavilo pobřežní sídla vlnou vysokou až 30 metrů. Jde tak o jednu z nejsmrtonosnějších přírodních katastrof. Byl zaznamenán 9,1 9,3 stupně Richterovi škály, jde tak o třetí nejsilnější zemětřesení zaznamenané seismografem. Po hlavním otřesu došlo v celé oblasti k dalším desítkám zemětřesení větší než 5 stupňů Richterovy stupnice. S délkou trvání 8,3 až 10 minut jde také nejdéle trvající zemětřesení, které kdy bylo pozorováno. b) Velké zemětřesení v Kantó Velké zemětřesení v Kantó v roce 1923 bylo jedno z nejničivějších zemětřesení 20. století. Dne 1. září 1923 zasáhlo region Kantó na východě japonského ostrova Honšú. Síla zemětřesení je odhadována na 7,9 až 8,3 stupně Richterovy stupnice. Zemětřesení trvalo 4 až 10 minut. Následkem otřesů oblast zasáhly i rozsáhlé požáry a vlny tsunami, které dosahovaly výšky až 13 metrů. Zemětřesení si vyžádalo přes mrtvých. c) Zemětřesení na Haiti 2010 Zemětřesení na Haiti 2010 bylo katastrofické zemětřesení, o síle 7,0 stupňů Richterovy stupnice, v lednu Byly zaznamenány série dotřesů, dvanáct z nich o síle až 6 stupňů Richterovy stupnice. Zemětřesení vzniklo v blízkosti severní hranice oblasti, kde se Karibská tektonická deska posunuje na východ na Severoamerickou desku. Většina památek na místě byla při zemětřesení významně poškozena nebo zničena a zahynulo více jak lidí. Obrázek 5: Zemětřesení na Haiti 2010 Seznam obrázků Obrázek 1: Příčné vlnění... III Obrázek 2: Podélné vlnění... III VI

7 Obrázek 3: Ohnivý kruh... V Obrázek 4: Následky zemětřesení VI Obrázek 5: Zemětřesení na Haiti VI Seznam tabulek Tabulka 1: Dělení zemětřesení podle hloubky hypocentra... II Tabulka 2: EMS IV Zdroje: 1. Zemětřesení. Litosféra. [online]. 2006/2007 [cit ]. Dostupné z: 2. kar. Quake. Přírodní katastrofy a environmentální hazardy. [online]. [cit ]. Dostupné z: 3. Zemětřesení. Zeměpis. [online] [cit ]. Dostupné z: 4. Skripta. Geotech. [online]. [cit ]. Dostupné z: 5. Ohnivý kruh. Wikipedie otevřená encyklopedie. [online] [cit ]. Dostupné z: 6. Tsunami. Wikipedie otevřená encyklopedie. [online] [cit ]. Dostupné z: IX 7. Zemětřesení_v_Indickém_oceánu_2004. Wikipedie otevřená encyklopedie. [online] [cit ]. Dostupné z: %A9m_oce%C3%A1nu_ Velké_zemětřesení_v_Kantó. Wikipedie otevřená encyklopedie. [online] [cit ]. Dostupné z: v_kant%c3%b Zemětřesení_na_Haiti_2010. Wikipedie otevřená encyklopedie. [online] [cit ]. Dostupné z: VII