علم الزلازل: كيف يتم التنبؤ بالزلازل. الزلازل

بإضافة بعض البيانات العملية إلى الإجابة المذكورة أعلاه حول علاقات جوتنبرج-ريختر، إليك رسم بياني للاحتمال التراكمي للزلازل في مقاطعة معينة في اليابان بناءً على الترددات المرصودة على مدى مئات السنين:

العلاقة خطية بشكل كبير (وفقًا لـ GR)؛ إذا قبلت أن النسبة ستدعم مقادير أعلى، فإنك تقدر احتمالية وقوع حدث M10 في ذلك الموقع كل 30 ألف سنة.

للحصول على تقدير لـ "في أي مكان في العالم"، ستحتاج إلى بيانات تراكمية للجميع. مكان جيد للبدء هو موقع هيئة المسح الجيولوجي الأمريكية - حيث يحتوي على جدول مفيد يحتوي على بيانات تعود إلى عام 1900.

أخذ هذه البيانات ورسمها على رسم بياني خطي لوغاريتمي، ثم استقراء التوافق الخطي يعطي الرسم البياني التالي:

وهذا أمر مخيف للغاية لأنه يقول أن فرصة حدوث زلزال M10 في أي مكان في العالم هي 1 في 100 في أي سنة معينة. لاحظ أنني قمت برسم البيانات الخاصة بالحجم x إلى x.9 في الموقع x)، مما يقلل من تقدير الوضع قليلاً. لاحظ أيضًا أنه في الحالة القصوى للزلازل الكبيرة جدًا (8 وما فوق)، تبدو البيانات وكأنها قد تنحرف عن خط مستقيم، ولكن لا توجد بيانات كافية لاستخلاص أي استنتاجات مؤكدة حول الشكل.

هناك عدد قليل من المحاذير. أولاً، يمكن افتراض أن النموذج يمكن استقراءه: لا يمكن تصميم خلل معين لتخزين الطاقة اللازمة لحدث M10، لأنه سيطلق الطاقة دائمًا قبل أن يصل إلى هناك (وقد يكون هناك تأثير "ظلال الإجهاد" ، والذي ينص على أنه بعد وقوع زلزال كبير، تقل احتمالية حدوث زلزال كبير آخر مؤقتًا بسبب تخفيف الضغوط، لذلك لا يمكن استخدام هذا النموذج إلا "على مدى فترة طويلة" ولا يعكس بدقة خطر حدوث زلزال في الفترة التالية خمس سنوات ).

ومع ذلك - واحد في المئة.

من الممكن بالفعل حدوث زلزال بقوة 10 درجات على مقياس ريختر، ولكنه أمر مستبعد للغاية. ترى أن تردد الزلزال يتم تحديده بواسطة قانون جوتنبرج-ريختر:

$$ N = 10 ^ (a-bM) $$

حيث $ N $ هو عدد الزلازل $\ge M (حجم) $ و$ a, b $ هي ثوابت. كما ترون، كلما كان M أكبر، كلما كان N أصغر. عادةً ما يتم حل $ a, b $ إحصائيًا، من خلال بيانات المراقبة والانحدار. ولكن في ظاهر الأمر، يمكنك أن ترى بسهولة أن الزلازل ذات القوة الكبيرة أصبحت أقل تكرارًا على المستوى الأسي.

ما هو الزلزال الذي تبلغ قوته 10 درجات؟ أعتقد أن منطقة الاندساس هي المكان الذي تحدث فيه أعلى الزلازل. ما هي منطقة الاندساس؟ أي تخمين جيد مثل تخميني أو تشيلي أو تونغا، على الرغم من أنه من المهم أيضًا ملاحظة أن حجم الزلزال غالبًا ما يرتبط بحجم الخطأ: لا أعتقد أن هناك خطأ طويل/كبير بما يكفي لتوليد خطأ. زلزال $M\ge10.0$ على الأرض الآن.

هل من الممكن حدوث زلازل بقوة 10 درجات؟

إن فكرة Mega-Quack - زلزال بقوة 10 درجات أو أكثر - ممكنة من الناحية النظرية، ولكنها غير محتملة على الإطلاق. يعتمد حجم الزلزال جزئيًا على طول الصدوع، فكلما زاد طول الصدع، زاد حجم الزلزال. الحقيقة البسيطة هي أنه لا توجد أخطاء معروفة قادرة على توليد زلزال بقوة 10 درجات أو أكثر ()

أين تقع الزلازل بقوة 10 درجات على الأرجح؟

تسعة من أكبر عشرة زلازل حدثت في القرن الماضي كانت أحداث منطقة الاندساس. ويشمل ذلك زلزال تشيلي الكبير عام 1960، والذي كان بقوة 9.5 م أكبر زلزال تم تسجيله على الإطلاق، وزلزال وتسونامي المحيط الهندي عام 2004، وزلزال وتسونامي توهوكو عام 2011. ()

ما هو التكرار الأكثر احتمالا للزلازل التي تبلغ قوتها 10 درجات؟

وحتى لو كان ذلك ممكنًا، نظرًا لعدم تسجيل كلمة واحدة في التاريخ المكتوب، فلا توجد طريقة لمغفرة الخطايا دون قدر كبير من عدم اليقين. البيانات التاريخية مضللة.وللتوضيح راجع: (1) "ربما يكون هذا تأثيرًا رصديًا شائعًا جدًا في علوم الأرض." (2) " "

ما حجم الزلازل التي تبلغ قوتها 10 درجات؟

كبير جدًا. لفهم ذلك، يوضح هذا المخطط الدائري إجمالي العزم الزلزالي الصادر عن الزلازل خلال الفترة 1906-2005، مع أكبر الزلازل الفردية (يسار) ومجموعات الزلازل (يمين). يظهر أيضًا الشريط الرقيق لزلزال سان فرانسيسكو عام 1906 لأغراض المقارنة. تشير Mw إلى حجم الزلزال على مقياس اللحظة الزمنية.

التسمية التوضيحية: إطلاق الزلازل العالمية من عام 1906 إلى عام 2005، يوضح الرسم البياني أن ما يقرب من 25٪ من طاقة الزلازل العالمية خلال قرن من الزمان تركزت في زلزال تشيلي الكبير وحده.

من الممكن بالتأكيد، على الرغم من أنه ليس من المرجح جدا، كما ذكرنا أعلاه. من شأن منطقة الاندساس الطويلة بشكل غير عادي، مثل خندق بيرو-تشيلي، أو خندق ألوشيان، أو خندق اليابان-كامتشاتكا، أن تدمر عمومًاللاتصال بها. بمعنى آخر، لا بد أن يكون زلزالًا يضرب روسيا واليابان في نفس الوقت، أو زلزالًا يضرب كولومبيا والإكوادور وبيرو وتشيلي في نفس الوقت، إلخ.

بالإضافة إلى ذلك، فإن الزلزال الذي تبلغ قوته 10 لن يكون بالضرورة مختلفًا كثيرًا من حيث مدى امتداد المباني من، على سبيل المثال، 8 أو 9. ومع ذلك، فإن الاهتزاز سيستمر لفترة أطول بكثير - حوالي 30 دقيقة - وسوف ينتشر على مساحة كبيرة. مساحة أكبر. وبالطبع هناك موجات تسونامي يمكن أن تضرب الأرض في حين لا يزال الاهتزاز مستمرامما يزيد بشكل كبير من الضرر الذي يمكن أن يسببه الزلزال.

تتمتع الأرض بخاصية واحدة مؤسفة: فهي تنزلق أحيانًا من تحت قدميك، ولا يرتبط هذا دائمًا بنتائج حفلة مبهجة في دائرة ودية. يؤدي اهتزاز الأرض إلى وقوف الأسفلت على نهايته وانهيار المنازل. ماذا هناك في المنزل؟! - يمكن للزلازل الكارثية أن ترفع الجبال أو تدمرها، وتجفف البحيرات، وتقلب الأنهار. في مثل هذه المواقف، لم يتبق أمام سكان المنازل والجبال والسواحل سوى شيء واحد للقيام به: محاولة البقاء على قيد الحياة قدر الإمكان.

لقد واجه الناس عنف سماء الأرض تقريبًا منذ الوقت الذي نزلوا فيه من الأشجار إلى هذه السماء. ويبدو أن المحاولات الأولى لتفسير طبيعة الزلازل تعود إلى بداية عصر الإنسان، حيث تظهر بكثرة الآلهة والشياطين تحت الأرض وغيرها من الأسماء المستعارة للحركات التكتونية. ومع حصول أسلافنا على مساكن دائمة مصحوبة بالحصون وأقفاص الدجاج، أصبح الضرر الناجم عن اهتزاز الأرض تحتها أكبر، وأصبحت الرغبة في استرضاء فولكان، أو على الأقل التنبؤ باستيائه، أقوى.

ومع ذلك، فقد اهتزت بلدان مختلفة في العصور القديمة من قبل كيانات مختلفة. تعطي النسخة اليابانية الدور الرئيسي لسمك السلور العملاق الذي يعيش تحت الأرض، والذي يتحرك أحيانًا. وفي مارس 2011، أدت أعمال شغب أخرى بسبب الأسماك إلى وقوع زلزال قوي وتسونامي.

مخطط انتشار تسونامي في المحيط الهادئ. تُظهر اللوحة بالألوان ارتفاع الأمواج المتباينة في اتجاهات مختلفة، الناتجة عن زلزال وقع بالقرب من اليابان. ولنتذكر أن زلزال 11 مارس/آذار تسبب في موجة تسونامي على سواحل اليابان، أدت إلى مقتل ما لا يقل عن 20 ألف شخص، ودمار واسع النطاق، وتحول كلمة "فوكوشيما" إلى مرادف لتشرنوبيل. إن الاستجابة لموجة تسونامي تتطلب سرعة كبيرة. وتقاس سرعة أمواج المحيط بالكيلومترات في الساعة، وتقاس الموجات الزلزالية بالكيلومترات في الثانية. ونتيجة لذلك، هناك احتياطي زمني من 10 إلى 15 دقيقة، من الضروري خلالها إخطار سكان المنطقة المهددة.

سماء غير مستقرة

القشرة الأرضية في حركة بطيئة للغاية ولكنها مستمرة. كتل ضخمة تضغط على بعضها البعض وتشوه. عندما تتجاوز الضغوط قوة الشد، يصبح التشوه غير مرن - تتكسر المواد الصلبة للأرض، وتتحرك الطبقات على طول الصدع مع الارتداد المرن. تم اقتراح هذه النظرية لأول مرة منذ ما يقرب من مائة عام من قبل الجيوفيزيائي الأمريكي هاري ريد، الذي درس زلزال عام 1906 الذي دمر مدينة سان فرانسيسكو بالكامل تقريبًا. ومنذ ذلك الحين، اقترح العلماء العديد من النظريات، التي تفصل مسار الأحداث بطرق مختلفة، لكن المبدأ الأساسي ظل كما هو على نطاق واسع.

عمق البحر متغير. غالبًا ما يسبق وصول التسونامي تراجع المياه عن الشاطئ. التشوهات المرنة لقشرة الأرض التي تسبق وقوع الزلزال تترك الماء في مكانه، لكن عمق القاع بالنسبة لمستوى سطح البحر يتغير غالبًا. تتم مراقبة عمق البحر من خلال شبكة من الأجهزة الخاصة - أجهزة قياس المد والجزر المثبتة على الشاطئ وعلى مسافة من الشاطئ.

تنوع الإصدارات، للأسف، لا يزيد من حجم المعرفة. من المعروف أن المصدر (من الناحية العلمية مركز الزلزال) هو منطقة ممتدة يحدث فيها تدمير الصخور مع إطلاق الطاقة. ترتبط أحجامها ارتباطًا مباشرًا بحجم مركز الهيبوسنتر - فكلما زاد حجمه، كان الاهتزاز أقوى. وتمتد بؤر الزلازل المدمرة على مدى عشرات ومئات الكيلومترات. وهكذا، كان طول مصدر زلزال كامتشاتكا عام 1952 حوالي 500 كيلومتر، وكان طول زلزال سومطرة، الذي تسبب في أسوأ تسونامي في التاريخ الحديث في ديسمبر/كانون الأول 2004، لا يقل عن 1300 كيلومتر.

لا تعتمد أبعاد مركز الانفجار على الضغوط المتراكمة فيه فحسب، بل تعتمد أيضًا على القوة البدنية للصخور. يمكن لكل طبقة فردية تجد نفسها في منطقة التدمير أن تتصدع، مما يزيد من حجم الحدث، أو البقاء على قيد الحياة. وتبين أن النتيجة النهائية تعتمد في نهاية المطاف على عوامل كثيرة غير مرئية من السطح.

التكتونية في الصور. يؤدي اصطدام صفائح الغلاف الصخري إلى تشوهها وتراكم الضغط.

المناخ الزلزالي

إن تقسيم المنطقة إلى مناطق زلزالية يجعل من الممكن التنبؤ بقوة الهزات المحتملة في مكان معين، حتى بدون الإشارة إلى الموقع والوقت المحددين. يمكن مقارنة الخريطة الناتجة بخريطة المناخ، ولكن بدلا من المناخ الجوي، فإنها تعرض مناخا زلزاليا - تقييم القوة المحتملة للزلزال في مكان معين.

المعلومات الأولية هي بيانات عن النشاط الزلزالي في الماضي. لسوء الحظ، يعود تاريخ الملاحظات الآلية للعمليات الزلزالية إلى ما يزيد قليلاً عن مائة عام، وفي العديد من المناطق أقل من ذلك. يمكن تقديم بعض المساعدة من خلال جمع البيانات من المصادر التاريخية: الأوصاف حتى من قبل المؤلفين القدامى عادة ما تكون كافية لتحديد شدة الزلزال، حيث أن المقاييس المقابلة مبنية على أساس العواقب اليومية - تدمير المباني، وردود أفعال الناس، وما إلى ذلك. لكن هذا بالطبع لا يكفي - فالإنسانية لا تزال صغيرة جدًا. لمجرد أنه لم يكن هناك زلزال بقوة 10 درجات على مقياس ريختر في منطقة ما على مدار الألفي عام الماضية، فهذا لا يعني أنه لن يحدث هناك في العام المقبل. طالما أننا نتحدث عن البناء العادي منخفض الارتفاع، فمن الممكن التسامح مع خطر هذا المستوى، ولكن من الواضح أن وضع محطات الطاقة النووية وخطوط أنابيب النفط وغيرها من الأشياء التي يحتمل أن تكون خطرة يتطلب دقة أكبر.

الزلزال ظاهرة طبيعية ذات قوة تدميرية، فهو كارثة طبيعية لا يمكن التنبؤ بها، تحدث فجأة وبشكل غير متوقع. الزلزال هو هزات تحت الأرض ناجمة عن العمليات التكتونية التي تحدث داخل الأرض، وهي اهتزازات سطح الأرض التي تنشأ نتيجة تمزقات ونزوح مفاجئ لأجزاء من القشرة الأرضية. تحدث الزلازل في أي مكان على الكرة الأرضية، وفي أي وقت من السنة، ومن المستحيل تقريبًا تحديد مكان وزمان حدوث الزلزال، وما هي قوته.

إنهم لا يدمرون منازلنا ويغيرون المناظر الطبيعية فحسب، بل يدمرون أيضًا مدنًا ويدمرون حضارات بأكملها؛ فهم يجلبون الخوف والحزن والموت للناس.

كيف يتم قياس قوة الزلزال؟

يتم قياس شدة الهزات بالنقاط. يتم اكتشاف الزلازل التي تبلغ قوتها 1-2 درجة فقط بواسطة أجهزة خاصة - أجهزة قياس الزلازل.

مع قوة زلزال تبلغ 3-4 نقاط، تم اكتشاف الاهتزازات بالفعل ليس فقط عن طريق أجهزة قياس الزلازل، ولكن أيضًا عن طريق الأشخاص - فالأشياء من حولنا تتأرجح، والثريات، وأواني الزهور، والأطباق، وأبواب الخزانات مفتوحة، والأشجار والمباني تتمايل، والشخص نفسه يتمايل.

عند 5 نقاط، تهتز بقوة أكبر، وتتوقف ساعات الحائط، وتظهر الشقوق على المباني، وينهار الجص.

عند 6-7 نقاط تكون الاهتزازات قوية، وتتساقط الأشياء، وتتدلى اللوحات على الجدران، وتظهر شقوق على زجاج النوافذ وعلى جدران المنازل الحجرية.

تؤدي الزلازل التي تبلغ قوتها 8-9 درجات إلى انهيار الجدران وتدمير المباني والجسور، حتى أن المنازل الحجرية تتهدم، وتتشكل الشقوق على سطح الأرض.

يعتبر الزلزال الذي تبلغ قوته 10 درجات أكثر تدميراً - حيث تنهار المباني وتتكسر خطوط الأنابيب وخطوط السكك الحديدية وتحدث الانهيارات الأرضية والانهيارات.

لكن الأكثر كارثية من حيث قوة التدمير هي الزلازل التي تبلغ قوتها 11-12 نقطة.
في غضون ثوان يتغير المشهد الطبيعي، وتدمر الجبال، وتتحول المدن إلى أطلال، وتتشكل حفر ضخمة في الأرض، وتختفي البحيرات، وقد تظهر جزر جديدة في البحر. لكن الشيء الأكثر فظاعة والذي لا يمكن إصلاحه خلال مثل هذه الزلازل هو أن الناس يموتون.

هناك أيضًا طريقة موضوعية أخرى أكثر دقة لتقييم قوة الزلزال - من خلال حجم الاهتزازات التي يسببها الزلزال. تسمى هذه الكمية بالقدر وتحدد القوة، أي طاقة الزلزال، وأعلى قيمة هي 9.

مصدر ومركز الزلزال

وتعتمد قوة التدمير أيضًا على عمق مصدر الزلزال؛ فكلما حدث مصدر الزلزال على عمق أكبر من سطح الأرض، قلت القوة التدميرية التي تحملها الموجات الزلزالية.

يحدث المصدر في موقع إزاحة الكتل الصخرية العملاقة ويمكن أن يقع على أي عمق يتراوح بين ثمانية إلى ثمانمائة كيلومتر. ولا يهم على الإطلاق ما إذا كانت الإزاحة كبيرة أم لا، فلا تزال اهتزازات سطح الأرض تحدث، ويعتمد مدى انتشار هذه الاهتزازات على طاقتها وقوتها.

إن العمق الأكبر لمصدر الزلزال يقلل من الدمار على سطح الأرض. تعتمد القدرة التدميرية للزلزال أيضًا على حجم المصدر. إذا كانت اهتزازات القشرة الأرضية قوية وحادة، يحدث الدمار الكارثي على سطح الأرض.

ينبغي اعتبار مركز الزلزال النقطة الواقعة فوق المصدر، وتقع على سطح الأرض. تتباعد الموجات الزلزالية أو الصدمية عن المصدر في جميع الاتجاهات؛ وكلما ابتعدنا عن المصدر، قلت شدة الزلزال. ويمكن أن تصل سرعة موجات الصدمة إلى ثمانية كيلومترات في الثانية.

أين تحدث الزلازل في أغلب الأحيان؟

ما هي أركان كوكبنا الأكثر عرضة للزلازل؟

هناك منطقتان تحدث فيهما الزلازل في أغلب الأحيان. يبدأ أحد الحزام عند جزر سوندا وينتهي عند برزخ بنما. هذا هو حزام البحر الأبيض المتوسط ​​- يمتد من الشرق إلى الغرب، ويمر عبر الجبال مثل جبال الهيمالايا والتبت وألتاي وبامير والقوقاز والبلقان والأبينين والبيرينيه ويمر عبر المحيط الأطلسي.

الحزام الثاني يسمى المحيط الهادئ. هذه هي اليابان والفلبين، وتغطي أيضًا جزر هاواي والكوريل وكامشاتكا وألاسكا وأيسلندا. ويمتد على طول السواحل الغربية لأمريكا الشمالية والجنوبية، عبر جبال كاليفورنيا وبيرو وتشيلي وتييرا ديل فويغو والقارة القطبية الجنوبية.

هناك أيضًا مناطق نشطة زلزاليًا على أراضي بلدنا. هذه هي شمال القوقاز وجبال ألتاي وسايان وجزر الكوريل وكامشاتكا وتشوكوتكا ومرتفعات كورياك وسخالين وبريموري ومنطقة أمور ومنطقة بايكال.

غالبًا ما تحدث الزلازل أيضًا في جيراننا - في كازاخستان وقيرغيزستان وطاجيكستان وأوزبكستان وأرمينيا ودول أخرى. وفي المناطق الأخرى التي تتميز بالاستقرار الزلزالي تحدث الهزات بشكل دوري.

ويرتبط عدم الاستقرار الزلزالي لهذه الأحزمة بالعمليات التكتونية في القشرة الأرضية. تلك المناطق التي توجد بها براكين دخان نشطة، حيث توجد سلاسل جبلية ويستمر تكوين الجبال، غالبًا ما توجد بؤر الزلازل هناك وغالبًا ما تحدث الهزات في تلك الأماكن.

لماذا تحدث الزلازل؟

الزلازل هي نتيجة للحركة التكتونية التي تحدث في أعماق أرضنا، وهناك العديد من الأسباب وراء حدوث هذه الحركات - وهي التأثير الخارجي للفضاء والشمس والتوهجات الشمسية والعواصف المغناطيسية.

هذه هي ما يسمى بالموجات الأرضية التي تنشأ بشكل دوري على سطح أرضنا. تظهر هذه الموجات بوضوح على سطح البحر - مد وجزر البحر. ولا يمكن ملاحظتها على سطح الأرض، ولكن يتم تسجيلها بواسطة الأجهزة. تتسبب الموجات الأرضية في تشوه سطح الأرض.

اقترح بعض العلماء أن الجاني من الزلازل قد يكون القمر، أو بالأحرى، الاهتزازات التي تحدث على سطح القمر، فهي تؤثر أيضا على سطح الأرض. ولوحظ أن الزلازل المدمرة القوية تزامنت مع اكتمال القمر.

يلاحظ العلماء أيضًا تلك الظواهر الطبيعية التي تسبق الزلازل - وهي هطول الأمطار الغزيرة والمطولة، والتغيرات الكبيرة في الضغط الجوي، وتوهج الهواء غير المعتاد، والسلوك المضطرب للحيوانات، فضلاً عن زيادة الغازات - الأرجون والرادون والهيليوم ومركبات اليورانيوم والفلور. في المياه الجوفية.

يواصل كوكبنا تطوره الجيولوجي، ويحدث نمو وتكوين سلاسل جبلية شابة، فيما يتعلق بالنشاط البشري، تظهر مدن جديدة، وتدمر الغابات، وتجفف المستنقعات، وتظهر خزانات جديدة، والتغيرات التي تحدث في أعماق أرضنا وعلى سطحه يسبب كل أنواع الكوارث الطبيعية.

للأنشطة البشرية أيضًا تأثير سلبي على حركة القشرة الأرضية. الشخص الذي يتخيل نفسه مروضًا ومبدعًا للطبيعة يتدخل بلا تفكير في المناظر الطبيعية - يهدم الجبال ويقيم السدود ومحطات الطاقة الكهرومائية على الأنهار ويبني خزانات ومدن جديدة.

واستخراج المعادن - النفط والغاز والفحم ومواد البناء - الحجر المسحوق والرمل - يؤثر على النشاط الزلزالي. وفي تلك المناطق التي يوجد فيها احتمال كبير لحدوث الزلازل، يزداد النشاط الزلزالي أكثر. من خلال تصرفاته غير المدروسة، يثير الناس الانهيارات الأرضية والانهيارات الأرضية والزلازل. تسمى الزلازل التي تحدث بسبب النشاط البشري من صنع الإنسان.

نوع آخر من الزلازل يحدث بمشاركة الإنسان. أثناء الانفجارات النووية تحت الأرض، عند اختبار الأسلحة التكتونية، أو أثناء انفجار كمية كبيرة من المتفجرات، تحدث أيضًا اهتزازات القشرة الأرضية. شدة هذه الهزات ليست كبيرة جدا، لكنها يمكن أن تثير زلزالا. وتسمى مثل هذه الزلازل صناعي.

لا يزال هناك بعض بركانيالزلازل و انهيار أرضي. تحدث الزلازل البركانية بسبب التوتر الشديد في أعماق البركان؛ وسبب هذه الزلازل هو الغازات البركانية والحمم البركانية. مدة هذه الزلازل من عدة أسابيع إلى عدة أشهر، فهي ضعيفة ولا تشكل خطرا على الناس.
تحدث الزلازل الأرضية بسبب الانهيارات الأرضية والانهيارات الأرضية الكبيرة.

على أرضنا، تحدث الزلازل يوميًا ويتم تسجيل حوالي مائة ألف زلزال سنويًا بواسطة الأجهزة. هذه القائمة غير الكاملة للزلازل الكارثية التي حدثت على كوكبنا تظهر بوضوح الخسائر التي تتكبدها البشرية من الزلازل.

الزلازل الكارثية التي حدثت في السنوات الأخيرة

1923 - مركز الزلزال في اليابان بالقرب من طوكيو، ومقتل حوالي 150 ألف شخص.
1948 - تدمير تركمانستان وعشق آباد بالكامل، ومقتل حوالي مائة ألف.
1970 في البيرو، أدى انهيار أرضي ناجم عن زلزال إلى مقتل 66 ألف من سكان مدينة يونغاي.
1976 - الصين، مدينة تيانشان تدمر، 250 ألف قتيل.

1988 - تدمير مدينة سبيتاك في أرمينيا - مقتل 25 ألف شخص.
1990 - إيران، محافظة جيلان، 40 ألف قتيل.
1995 - جزيرة سخالين مات فيها ألفي شخص.
1999 - تركيا ومدينتا اسطنبول وإزمير - 17 ألف قتيل.

1999 - تايوان، وفاة 2.5 ألف شخص.
2001 - الهند، جوجارات - 20 ألف قتيل.
2003 - إيران، مدينة بام تدمر، مات حوالي 30 ألف شخص.
2004 - جزيرة سومطرة - زلزال وتسونامي سببهما الزلزال أدى إلى مقتل 228 ألف شخص.

2005 - باكستان، منطقة كشمير - مات 76 ألف شخص.
2006 - جزيرة جاوة - مات 5700 شخص.
2008 - الصين، مقاطعة سيتشوان، توفي 87 ألف شخص.

2010 - هايتي، -220 ألف شخص ماتوا.
2011 - اليابان - زلزال وتسونامي يقتلان أكثر من 28 ألف شخص، وأدت الانفجارات في محطة فوكوشيما النووية إلى كارثة بيئية.

الهزات القوية تدمر البنية التحتية للمدن والمباني، وتحرمنا من السكن، وتسبب أضرارا جسيمة لسكان تلك البلدان التي وقعت فيها الكارثة، ولكن الشيء الأكثر فظاعة والذي لا يمكن إصلاحه هو وفاة الملايين من الناس. يحفظ التاريخ ذكرى المدن المدمرة، والحضارات المختفية، وبغض النظر عن مدى فظاعة قوة العناصر، فإن الإنسان، بعد أن نجا من المأساة، يستعيد منزله، ويبني مدنًا جديدة، ويقيم حدائق جديدة، ويحيي الحقول التي ينمو عليها منزله. الطعام الخاص.

كيف تتصرف أثناء الزلزال

عند الهزات الأولى للزلزال، يشعر الإنسان بالخوف والارتباك، لأن كل شيء حوله يبدأ في التحرك، وتتأرجح الثريات، وتتشقق الأطباق، وتنفتح أبواب الخزائن، وأحياناً تسقط الأشياء، وتختفي الأرض من تحت قدميه. يشعر الكثير من الناس بالذعر ويبدأون في الاندفاع، بينما يتردد آخرون، على العكس من ذلك، ويتجمدون في مكانهم.

إذا كنت في الطابق الأول أو الثاني، فإن أول ما يجب عليك فعله هو محاولة مغادرة الغرفة بأسرع ما يمكن والانتقال إلى مسافة آمنة من المباني، حاول العثور على مكان مفتوح، والانتباه إلى خطوط الكهرباء، يجب عليك لا تكن تحتها في حالة التعرض لصدمات قوية. قد تنكسر الأسلاك وقد تتعرض لصدمة كهربائية.

إذا كنت فوق الطابق الثاني أو لم يكن لديك الوقت للقفز في الخارج، فحاول مغادرة غرف الزاوية. من الأفضل الاختباء تحت طاولة أو تحت السرير، والوقوف عند فتحة الأبواب الداخلية، في زاوية الغرفة، ولكن بعيدًا عن الخزانات والنوافذ، حيث أن الزجاج المكسور والأشياء الموجودة في الخزانات، وكذلك الخزانات والثلاجات نفسها ، يمكن أن يضربك ويؤذيك إذا سقط.

إذا كنت لا تزال تقرر مغادرة الشقة، فاحذر، لا تدخل المصعد أثناء الزلازل القوية، فقد ينطفئ المصعد أو ينهار؛ قد تتضرر مجموعات السلالم بسبب الزلزال، وسيؤدي اندفاع حشد من الناس إلى الدرج إلى زيادة الحمل عليهم وقد ينهار الدرج. يعد الخروج إلى الشرفات أمرًا خطيرًا أيضًا؛ لا ينبغي عليك القفز من النوافذ.

إذا وجدتك الهزات في الخارج، فانتقل إلى مكان مفتوح بعيدًا عن المباني وخطوط الكهرباء والأشجار.

إذا كنت في السيارة، توقف على جانب الطريق، بعيداً عن المصابيح والأشجار واللوحات الإعلانية. لا تتوقف في الأنفاق، تحت الأسلاك والجسور.

إذا كنت تعيش في منطقة نشطة زلزاليًا وتهز الزلازل منازلك بشكل دوري، فيجب عليك إعداد نفسك وعائلتك لاحتمال حدوث زلزال أقوى. حدد مسبقًا المناطق الأكثر أمانًا في شقتك، واتخذ التدابير اللازمة لتقوية منزلك، وعلم أطفالك كيفية التصرف إذا كان الأطفال بمفردهم في المنزل أثناء الزلازل.

هل من الممكن التنبؤ بالزلزال؟ على مدى القرون الماضية، تم اقتراح العديد من طرق التنبؤ، بدءًا من مراعاة الظروف الجوية النموذجية للزلازل، وحتى مراقبة مواقع الأجرام السماوية والشذوذات في سلوك الحيوانات. معظم المحاولات للتنبؤ بالزلازل باءت بالفشل.

منذ أوائل الستينيات، اتخذت الأبحاث العلمية حول التنبؤ بالزلازل نطاقًا غير مسبوق، خاصة في اليابان والاتحاد السوفييتي والصين والولايات المتحدة الأمريكية. هدفهم هو جعل التنبؤات بالزلازل موثوقة على الأقل مثل توقعات الطقس. وأشهرها التنبؤ بزمان ومكان حدوث الزلزال المدمر، وخاصة التنبؤات قصيرة المدى. ومع ذلك، هناك نوع آخر من توقعات الزلازل: وهو تقييم شدة الهزات الزلزالية المتوقعة في كل منطقة على حدة. يلعب هذا العامل دورًا رئيسيًا في اختيار المواقع لبناء الهياكل المهمة مثل السدود والمستشفيات والمفاعلات النووية، وهو في النهاية الأكثر أهمية في تقليل المخاطر الزلزالية. سنتناول في هذا الفصل المنهج العلمي للتنبؤ بوقت وموقع الزلازل، وسنصف طرق التنبؤ بالاهتزازات الأرضية القوية في الفصل الحادي عشر.

كما جاء في الفصل 1، إن دراسة طبيعة الزلازل على الأرض على مدى فترة زمنية تاريخية مكنت من التنبؤ بتلك الأماكن التي قد تحدث فيها أحداث مدمرة للأرض في المستقبل

اهتزاز. ومع ذلك، فإن تاريخ الزلازل الماضية لا يسمح بالتنبؤ بالوقت الدقيق للكارثة التالية. وحتى في الصين، حيث وقع ما بين 500 إلى 1000 زلزال مدمر على مدى 2700 عام الماضية، لم يكشف التحليل الإحصائي عن دورية واضحة لوقوع أكبر الزلازل، ولكنه أظهر أن الكوارث الكبرى يمكن فصلها بفترات طويلة من الصمت الزلزالي.

في اليابان، حيث توجد أيضًا إحصائيات طويلة المدى للزلازل (الشكل 1)، تم إجراء أبحاث مكثفة حول التنبؤ بالزلازل منذ عام 1962، لكنها لم تحقق أي نجاح حتى الآن. (ومع ذلك، يجب أن يؤخذ في الاعتبار أنه في السنوات الأخيرة لم تحدث زلازل مدمرة كبيرة في الجزر اليابانية، على الرغم من ملاحظة العديد من الهزات الضعيفة). وقد قام البرنامج الياباني، الذي يجمع جهود المئات من علماء الزلازل والجيوفيزياء والمساحين، أدى إلى تلقي كمية هائلة من المعلومات المتنوعة وجعل من الممكن تسليط الضوء على وجود العديد من العلامات التي تشير إلى حدوث زلزال وشيك. واحدة من أبرز سلائف الزلازل بين تلك التي تمت دراستها حتى الآن هي الظواهر التي لوحظت على الساحل الغربي لجزيرة هونشو اليابانية. أظهرت القياسات الجيوديسية التي أجريت هناك (انظر الرسوم البيانية في الشكل 2) أنه كان هناك ارتفاع وانخفاض مستمر في الخط الساحلي بالقرب من مدينة نيغاتا لمدة 60 عامًا تقريبًا. وفي أواخر الخمسينيات، انخفض معدل هذه العملية؛ ثم، خلال زلزال نيغاتا في 16 يونيو 1964، لوحظ انخفاض حاد يزيد عن 20 سم في الجزء الشمالي من هذه المنطقة (بالقرب من مركز الزلزال). طبيعة توزيع الحركات العمودية، كما هو موضح في الرسوم البيانية في الشكل . 2، تم اكتشافه فقط بعد وقوع الزلزال.
ولكن في حالة حدوث مثل هذه التغييرات الكبيرة في الارتفاع مرة أخرى، فإن هذا سيكون بلا شك بمثابة بعض الحذر. وفي وقت لاحق في اليابان، تم إجراء دراسة خاصة لدورات الزلازل التاريخية في محيط طوكيو، كما تم إجراء قياسات محلية لتشوه القشرة الأرضية الحديثة وتكرار الزلازل. وقد دفعت النتائج بعض علماء الزلازل اليابانيين إلى اقتراح أنه من غير المتوقع حاليًا تكرار زلزال كانتو الكبير (1923)، ولكن لا يمكن استبعاد حدوث زلازل في المناطق المجاورة.

منذ بداية هذا القرن، إن لم يكن قبل ذلك، تم وضع افتراضات حول أنواع مختلفة من "آليات الزناد" القادرة على إحداث حركة أولية عند مصدر الزلزال. ومن بين أخطر الافتراضات دور الظروف الجوية القاسية، والانفجارات البركانية، وجاذبية القمر والشمس والكواكب). للعثور على مثل هذه التأثيرات، تم تحليل العديد من كتالوجات الزلازل،

بما في ذلك قوائم شاملة للغاية لولاية كاليفورنيا، ولكن لم يتم الحصول على نتائج نهائية. على سبيل المثال، يُقترح أنه بما أن الكواكب تجد نفسها كل 179 عامًا تقريبًا في خط واحد تقريبًا، فإن الجذب الإضافي الناتج يسبب زيادة حادة في النشاط الزلزالي. ومن المتوقع أن يحدث هذا المحاذاة الكوكبية التالية في عام 1982. ولم ينتج صدع سان أندرياس في جنوب كاليفورنيا صدمات زلزالية مدمرة منذ زلزال فورت تيجون في عام 1857، لذا يمكن النظر بشكل خاص في تأثير هذا الزناد "الكواكبي" على الصدع المذكور في عام 1982. محتمل. ومن حسن حظ كاليفورنيا أن هذه الحجة معيبة إلى حد خطير. أولا، تظهر كتالوجات الزلازل العالمية أنه في الحلقات السابقة لمثل هذا الترتيب للكواكب: في عام 1803، 1624 و 1445، لم يلاحظ أي زيادة في النشاط الزلزالي. ثانيًا، الجذب الإضافي للكواكب الصغيرة أو البعيدة نسبيًا لا يكاد يذكر مقارنة بالتفاعل بين الأرض والشمس. وهذا يعني أنه بالإضافة إلى فترة 179 عامًا، يجب علينا أيضًا النظر في إمكانية وجود العديد من الدوريات الأخرى المرتبطة بالعمل المشترك لأكبر الأجرام السماوية.

لتوفير توقعات موثوقة، مثل التنبؤ بمراحل القمر أو نتيجة التفاعل الكيميائي، عادة ما يكون من الضروري وجود أساس نظري قوي. لسوء الحظ، في الوقت الحاضر لا توجد نظرية محددة بدقة لأصل الزلازل. ومع ذلك، استنادًا إلى معرفتنا الحالية، وإن كانت محدودة، بمكان ووقت حدوث الهزات الزلزالية، يمكننا إجراء تنبؤات تقريبية حول الموعد المتوقع لأكبر زلزال تالي على أي خطأ معروف. في الواقع، بعد زلزال عام 1906 ج. ذكر ريد، باستخدام نظرية الارتداد المرن (الموصوفة في الفصل الرابع)، أن الزلزال الكبير التالي في منطقة سان فرانسيسكو سيحدث خلال حوالي مائة عام.

باختصار، تتلخص حججه في ما يلي. أظهرت القياسات الجيوديسية التي تم إجراؤها عبر صدع سان أندرياس قبل زلزال عام 1906 أن الإزاحة النسبية على الجانبين المتقابلين من الصدع وصلت إلى قيمة 3.2 متر على مدى 50 عامًا بعد حدوث الارتداد المرن على هذا الصدع في 18 أبريل 1906، وهو الحد الأقصى النسبي وكانت الإزاحة حوالي 6.5 م. وبعد إجراء عملية حسابية، حصلنا على: (6.5:3.2) -50 = 100. وبالتالي، يجب أن تمر 100 سنة قبل وقوع الزلزال الأقوى التالي. في هذا الحساب يجب علينا أن نفترض افتراضًا ضعيفًا إلى حد ما بأن التشوه الإقليمي يحدث بشكل موحد وأن خصائص الصدع الذي كان موجودًا قبل زلزال عام 1906 لم تتغير بسبب هذا الزلزال. تتطلب الحكمة أيضًا أن نأخذ في الاعتبار أنه على طول صدع سان أندرياس في القرون القادمة قد لا يكون هناك زلزال آخر بقوة 8.25 درجة، ولكن سلسلة من الهزات ذات القوة الأكثر اعتدالًا.

حاليًا، يتم تنفيذ الكثير من العمل التجريبي، ويتم دراسة الظواهر المختلفة (المدرجة في القسم التالي)، والتي قد تكون نذيرًا، "أعراض" لزلزال وشيك. ورغم أن المحاولات الرامية إلى التوصل إلى حل شامل للمشكلة تبدو مثيرة للإعجاب، فإنها لا توفر سبباً يذكر للتفاؤل: فمن غير المرجح أن يتم تنفيذ نظام التنبؤ عملياً في معظم أنحاء العالم في المستقبل القريب. بالإضافة إلى ذلك، فإن الأساليب التي تبدو الآن أكثر واعدة تتطلب معدات معقدة للغاية وجهدًا كبيرًا من العلماء. إن إنشاء شبكات من محطات التنبؤ في جميع المناطق ذات المخاطر الزلزالية العالية سيكون مكلفاً للغاية.

بالإضافة إلى ذلك، هناك معضلة كبرى ترتبط ارتباطًا وثيقًا بالتنبؤ بالزلازل. لنفترض أن بيانات قياس الزلازل تشير إلى حدوث زلزال بقوة معينة في منطقة معينة خلال فترة زمنية معينة. ويجب الافتراض أن هذه المنطقة كانت تعتبر في السابق منطقة زلزالية، وإلا لما أجريت عليها مثل هذه الدراسات. ويترتب على ذلك أنه إذا حدث زلزال بالفعل خلال الفترة المحددة، فقد يتبين أنه مجرد صدفة ولن يكون دليلاً قوياً على صحة الأساليب المستخدمة للتنبؤ ولن تؤدي إلى أخطاء في المستقبل. وبالطبع، إذا تم إجراء تنبؤ محدد ولم يحدث شيء، فسيتم اعتبار ذلك دليلاً على عدم موثوقية الطريقة.

كانت هناك زيادة حديثة في نشاط التنبؤ بالزلازل في كاليفورنيا، مما أدى إلى تشكيل لجنة علمية في عام 1975 لتقييم موثوقية التنبؤات لوكالة إدارة الطوارئ بالولاية، وبالتالي حاكم الولاية. ويلعب المجلس دورًا مهمًا، ولكن ليس حاسمًا، في تحديد المعنى الحقيقي لبعض البيانات وتصريحات الأفراد أو المجموعات (عادةً تصريح عالم الزلازل أو علماء الزلازل الذين يعملون في مختبر حكومي أو جامعي). ولا تتناول توصيات المجلس توقيت أو محتوى تنبيهات المخاطر العامة الصادرة عن سلطات الدولة. اعتبارًا من عام 1978، كان على هذا المجلس التعامل مع القضايا المتعلقة بالزلازل المتوقع حدوثها في كاليفورنيا في مناسبتين فقط.

تقرر أن تتضمن كل توقعات يتم أخذها في الاعتبار أربعة عناصر رئيسية: 1) الوقت الذي سيحدث فيه الحدث، 2) الموقع الذي سيحدث فيه، 3) حدود الحجم، 4) تقدير احتمال حدوثه. صدفة عشوائية، أي. أن الزلزال سيحدث دون أن يكون له علاقة بظواهر خضعت لدراسة خاصة.

ولا تكمن أهمية مثل هذا المجلس في أنه ينفذ مهمة السلطات المسؤولة عن ضمان الحد الأدنى من الخسائر أثناء الزلزال فحسب، بل تكمن أيضًا في أن الحذر الذي يمارسه مثل هذا المجلس مفيد للعلماء الذين يقومون بالتنبؤات، لأنه يوفر التحقق المستقل. وعلى نطاق اجتماعي أوسع، تساعد هيئة المحلفين العلمية هذه في التخلص من التنبؤات التي لا أساس لها من الصحة من جانب كافة أنواع العرافين، وفي بعض الأحيان الأشخاص عديمي الضمير الذين يسعون إلى الشهرة - ولو مؤقتة - أو مكاسب مالية.

تخضع العواقب الاجتماعية والاقتصادية للتنبؤ بالزلزال لتفسيرات متضاربة. مع تقدم أبحاث الزلازل في مختلف البلدان، من المحتمل أن يتم إجراء العديد من التنبؤات حول الزلازل التي من المتوقع أن تحدث في مناطق المصدر المحتملة. على سبيل المثال، أصدرت الصين بالفعل العديد من هذه التوقعات، وسوف ننظر إليها لاحقًا في هذا الفصل.

في الدول الغربية، تمت دراسة النتائج السلبية والإيجابية للتشخيص. على سبيل المثال، في ولاية كاليفورنيا، إذا كان من الممكن التنبؤ بثقة بوقت وقوع زلزال مدمر كبير قبل حوالي عام من التاريخ المتوقع ومن ثم تحسينه باستمرار، فإن عدد الضحايا وحتى حجم الأضرار المادية الناجمة عن هذا الزلزال سيكون تقلصت بشكل كبير، ولكن العلاقات العامة في منطقة pleisto-seist سوف تتعطل وسوف ينهار الاقتصاد المحلي. تم توضيح أهم العواقب الاجتماعية والاقتصادية لمثل هذا التنبؤ في الملحق 6 لاحقًا في هذا الفصل. وبطبيعة الحال، من دون اختبار عملي، تبدو مثل هذه التقديرات تخمينية إلى حد كبير؛ وستكون العواقب الإجمالية معقدة للغاية، حيث قد تكون استجابات القطاعات العامة والعامة والخاصة مختلفة تمامًا. على سبيل المثال، إذا زاد الطلب العام على التأمين ضد الزلازل بشكل حاد، بعد توقعات علمية وتحذير رسمي، فإن هذا من شأنه أن يقوض توافره ويكون له تأثير مؤقت ولكن خطير للغاية على قيمة العقارات والأراضي والبناء، وعلى قيمة الودائع والتوظيف. لا يزال لدى السكان والعلماء والمسؤولين الحكوميين فكرة غامضة للغاية عن كل هذه المشاكل.

في الأيام الأخيرة من يونيو 1981، كانت عاصمة بيرو، ليما ذات العمود الذهبي، في حالة من الاضطراب: توقع العالم الأمريكي بريان برادلي أن المدينة ستدمر يوم الأحد 28 يونيو بسبب زلزال قوي بشكل غير عادي. ستحول العشرات من الهزات القوية كتل المدن المزدحمة إلى غبار، وبعد ذلك ستسقط أمواج تسونامي على الأنقاض المدخنة، وستجرف بهجوم رهيب كل ما تمكن من البقاء على قيد الحياة بمعجزة ما. ستنخفض المناطق الساحلية للمدينة حول خليج كالاو تحت مستوى المحيط وتصبح قاع البحر. ستختفي مدينة ليما المتفتحة "ذات وجه الشمس" من على وجه الأرض خلال لحظات قليلة.

ومع اقتراب "يوم القيامة"، أصبح الوضع في العاصمة متوتراً. واقتحم آلاف الأشخاص المذهولين المطارات ومحطات القطارات وأرصفة السفن، محاولين مغادرة المدينة المحكوم عليهم بالإعدام. طوابير من السيارات والعربات والبغال والمشاة بعربات اليد وحقائب الظهر على ظهورهم سدت الطرق السريعة والطرق الريفية من المدينة المنكوبة بحثًا عن الخلاص. ارتفعت أسعار البنزين والمواد الغذائية، وتزايدت معدلات الجريمة بشكل مثير للقلق، وتم بيع المنازل والأراضي بشكل عاجل مقابل لا شيء تقريبًا، وكانت المستشفيات تختنق من تدفق الأشخاص الذين أصيبوا بالشلل بسبب الذعر المتزايد.

لكن الساعة التي أشار إليها العراف اقتربت، ومرت... ولم يحدث شيء. ممزقة إلى أشلاء، ولكن سالمة وما زالت جميلة، واصلت ليما الاستحمام بهدوء في أشعة الشمس الاستوائية. لم يحدث شيء في اليوم التالي أو في الأيام القليلة التالية. تدريجيا، التئمت الجروح التي لحقت بالمدينة بسبب فرار السكان المذعورين، وبدأ نسيان الحادث وتحوله إلى حكاية تاريخية. تم التعرف على المتنبئ سيئ الحظ بالكارثة الفاشلة باعتباره عالمًا كاذبًا وأعلن أنه دجال.

حسنًا، من السهل أن نفهم سكان العاصمة البيروفية سريعي التأثر، الذين اختاروا الفرار من المدينة بسبب موت محقق تحت أنقاض منازلهم. تقع بلادهم في منطقة شديدة الخطورة من الناحية الزلزالية في العالم. على مدى القرون الخمسة التي مرت منذ اكتشاف العالم الجديد، وقع 35 زلزالا مدمرا في البيرو، وسجلت الملاحظات العلمية على مدى المائة عام الماضية عدة آلاف من الهزات متفاوتة القوة. ربما يكون هناك عدد قليل من العائلات في البلاد التي لا تحزن على أحبائها الذين فقدوا حياتهم في الكوارث الزلزالية. كما عانت مدينة ليما الجميلة بشكل متكرر من الزلازل القوية؛ وفي سنوات مأساوية أخرى دمرت العناصر السرية معظم المدينة.

وهكذا فإن ذعر سكان ليما كان له الأسباب الأكثر خطورة. ولكن العودة إلى بريان برادلي المنكوبة. على ماذا وعلى أي أساس بنى افتراضاته لا يزال مجهولا. ولذلك، ليس من المناسب الآن إدانته غيابياً، ونعته بالعالم الزائف واتهامه بالشعوذة، كما فعلت صحف أمريكا اللاتينية المزاجية. من الأفضل أن نحاول أولاً فهم جوهر السؤال: هل من الممكن التنبؤ ببداية الزلازل باستخدام أساليب العلم الحديث، أي تحديد المكان الذي ستحدث فيه وشدتها ووقتها؟ بعد كل شيء، فإن مثل هذه التنبؤات (إذا تم إصدارها مسبقًا)، مثل توقعات الطقس، ستسمح لسكان المناطق المهددة بالاستعداد للكوارث الطبيعية المتوقعة، واتخاذ التدابير الوقائية، وإذا لم تمنع، فعلى الأقل تقلل بشكل كبير من الخسائر والخسائر الفادحة .

تم اقتراح إمكانية التنبؤ بالزلزال من خلال تجربة مراقبة الظواهر الطبيعية، والتي، قبل الصدمات الزلزالية، بمثابة نذير للكوارث الوشيكة. لقد لوحظ منذ فترة طويلة أنه قبل بعض الزلازل، ينتشر توهج ضعيف منتشر على الأرض؛ في بعض الأحيان يكون مصحوبًا بومضات وامضة أو انعكاسات برق مماثلة على السحب (حدث هذا عام 1966 في طشقند). وفي أماكن أخرى يظهر ضباب ضبابي ينتشر على سطح الأرض ويختفي بعد الاهتزاز. يحدث أنه قبل الهزات، يتدفق نسيم مرتفع خفيف من الأرض (في اليابان يطلق عليه "تشيكي") أو يسمع قعقعة مكتومة تحت الأرض؛ وفي هذه الحالة تحدث تذبذبات عشوائية للإبرة المغناطيسية وتتغير قوة رفع المغناطيس الدائم.

كل هذه العمليات الفيزيائية التي تسبق الاهتزازات الزلزالية تؤثر على سلوك الحيوانات، مما يسمح لها بتوقع سوء الحظ الوشيك. تتحدث السجلات والوثائق التاريخية والتقاليد الشفهية لشعوب آسيا وأمريكا وجنوب أوروبا عن هذا الأمر. في قصور الأباطرة الصينيين، تم الاحتفاظ بأسماك المياه العذبة الخاصة في أحواض السمك الخاصة، والتي حذرت من اقتراب كارثة طبيعية. قبل وقوع الزلزال، لاحظ سكان اليابان الظهور المفاجئ لأسراب كبيرة من الثعابين والتونة وسمك السلمون في البحر، وأنواع غير معروفة من أعماق البحار تطفو على السطح، واختفت الأنواع المعتادة المنتشرة على نطاق واسع فجأة. سبحت العديد من الأخطبوطات إلى الشواطئ، وعادة ما تعشش في شقوق الصخور تحت الماء.

تزحف الضفادع والثعابين والديدان والمئويات من ملاجئها قبل وقوع الزلزال. تترك الفئران جحورها مقدمًا. تطير الطيور نحو المناطق الأكثر هدوءًا في الداخل. تظهر الخيول والحمير والأغنام والخنازير عصبية متزايدة. القطط والكلاب لديها هاجس خاص؛ هناك حالات أجبرت فيها الكلاب أصحابها على مغادرة المباني التي دمرتها الصدمات تحت الأرض فيما بعد.

هناك أيضًا أشخاص يتمتعون بالقدرة على توقع الاهتزازات الزلزالية؛ غالبًا ما يكون هؤلاء مرضى عصبيين يعانون من زيادة الإثارة العقلية، ولكن هناك أيضًا أشخاص أصحاء يتميزون بحساسية متزايدة. على سبيل المثال، في عام 1855، تنبأ خادم الساموراي الياباني بحدوث زلزال قوي في مدينة إييدو (الاسم القديم لطوكيو).

وبناء على كل هذه الملاحظات، توصل العلماء إلى فكرة إمكانية التنبؤ العلمي بالزلازل. نشأت هذه الفكرة في الخمسينيات من القرن الماضي في وقت واحد تقريبًا في بلدان مختلفة تعرضت لهجوم ساحق من الكوارث الزلزالية. لتنفيذه، كان من الضروري تعلم كيفية استخدام الأدوات للكشف عن النذير الجسدي للهزات واستخدام البيانات التي تم الحصول عليها للتنبؤ.

وبحلول هذا الوقت، كان قد ثبت بالفعل أن الزلازل تحدث أثناء التحركات السريعة لكتل ​​القشرة الأرضية على طول الصدوع التي تفصل بين هذه الكتل. يبدو أن الأمر يستحق إجراء ملاحظات على سلوك الأعطال الجيولوجية - وسيتم حل مشكلة التنبؤ: ستشير الزيادة في نشاط الصدع إلى اقتراب تهديد الهزات الزلزالية.

ولهذا الغرض، تم تنظيم عمليات رصد آلية منتظمة على العديد من الصدوع النشطة زلزاليًا والتي شهدت زلازل مدمرة. كان من المتوقع أنه قبل الهزات الزلزالية سيكون هناك زيادة في تشوه طبقات الشد من الصخور، وصعود وهبوط الكتل الملامسة للقشرة الأرضية، وتغيرات حادة في ميل الطبقات (ما يسمى " العواصف المائلة")، والهزات الصغيرة الضعيفة التي تسبق الصدمة الرئيسية ("الزلازل الصغيرة") الناجمة عن التأثير الكهرضغطي هي زيادة في قوة التيارات التلورية المنبعثة من المصدر الزلزالي، والتغيرات الشاذة في المجال المغنطيسي الأرضي ("العواصف المغناطيسية المحلية") وعدد من الظواهر الأخرى التي تنذر بانطلاق الضغط التكتوني في الأعماق.

في الواقع، كان الوضع أكثر تعقيدا بكثير. وبالفعل، فقد لوحظت في كثير من الحالات الظواهر المتوقعة؛ لكنهم غالبًا ما كانوا يتعارضون مع النموذج النظري للعملية أو يكشفون عن مسار غير متوقع تمامًا ولا يمكن تفسيره. وهكذا، في المناطق المعرضة للزلازل في ألاسكا، يحدث عادةً هبوط بطيء جدًا (عدة سنتيمترات في السنة) لسطح الأرض. ثلاث مرات - في عام 1923، 1924 و 1952 - لوحظت "الانخفاضات" المفاجئة، والتي تسارعت خلالها الغطس 5-6 مرات؛ ومع ذلك، لم يتم ملاحظة أي ظواهر زلزالية.

وقع زلزال أنكوراج المدمر في ألاسكا عام 1964 دون أي شروط مسبقة في شكل هبوط حاد أو ارتفاع في الطبقات. في مقاطعة نيجاتا اليابانية، حيث، على العكس من ذلك، ساد الارتفاع التدريجي للتربة، في عام 1959، زاد معدل الارتفاع فجأة 10 مرات. ولم يعقب هذه القفزة زلزال قوي، لكنه اندلع دون أي مؤشرات مرئية إلا بعد خمس سنوات. ولوحظت نفس التناقضات في التغيرات الملحوظة في ميل الطبقات، وسلوك المجالات المغناطيسية الأرضية والكهربائية، وما إلى ذلك، على الرغم من أن الهزات الزلزالية في بعض الحالات، كما هو متوقع من الناحية النظرية، سبقتها تفشي حاد للشذوذات.

على مدى ثلاثة عقود من البحث والبحث، لم يكن من الممكن تحديد أنماط لا جدال فيها يمكن الاعتماد عليها عند التنبؤ بالصدمات الزلزالية. لذلك، لا يجرؤ أي من الخبراء الآن على التأكيد على أن بعض الظواهر في القشرة الأرضية يمكن اعتبارها نذيرًا لا لبس فيه للزلازل وتوفر أسسًا موثوقة للتنبؤات.

حاليًا، تنقسم دائرة العلماء الذين يعملون في مشكلة التنبؤ بالزلزال إلى معسكرين - المتشككين والمتفائلين. يعتقد المتشككون أنه بالنظر إلى الوضع الحالي لمعرفتنا، وهو غير كاف على الإطلاق، فإن هذه المشكلة غير قابلة للحل. في وقت واحد، وصفه رئيس أكاديمية العلوم في اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية م.ف.كيلديش بأنه رائع. يكتب أبرز علماء الزلازل الأميركيين، تشارلز ريختر: «هذه إرادة مغرية... في الوقت الحاضر، لا يستطيع أحد أن يقول على وجه اليقين أن زلزالاً سيحدث في وقت معين وفي مكان معين. ومن غير المعروف ما إذا كان مثل هذا التنبؤ ممكنا في المستقبل. يستشهد الباحث السوفييتي الشهير في علم الزلازل في شرق سيبيريا، ف.ب. سولونينكو، بسخرية بمقولة منسوبة إلى الحكيم الصيني كونفوشيوس: "من الصعب اصطياد قطة سوداء في الظلام، خاصة إذا لم تكن هناك".

يعتقد المتفائلون في بلادنا وخارجها أن علم التنبؤ بالزلازل يسير على الطريق الصحيح ويحقق بالفعل تقدمًا كبيرًا. كمقدمة موثوقة للهزات، يشيرون، على سبيل المثال، إلى تدفق الهيليوم والأرجون والرادون والكلور والفلور وعناصر أخرى تنشأ من المناطق العميقة للأرض إلى المياه الجوفية قبل الصدمات الزلزالية، التي حددها العلماء السوفييت في بعض مناطق القوقاز وآسيا الوسطى؛ كما يعلقون آمالهم على دراسة عمليات التمدد، التي يسبق تطورها أيضًا تفريغ العناصر الزلزالية. ومع ذلك، لم يتم توضيح مدى عالمية هذه الظواهر بالنسبة للمناطق ذات الهياكل الجيولوجية المختلفة. يعلق بعض الخبراء أهمية كبيرة على تحديد دورية العمليات الزلزالية. وهكذا، فإن العلماء اليابانيين الذين حددوا فترة نشاط زلزالي تبلغ 69 عاما لمنطقة طوكيو، ينتظرون بفارغ الصبر عام 1992، عندما تقع، في نظرهم، «كارثة كبرى» شبيهة بالزلزال الذي بلغت قوته 8.2 درجة والذي دمر العاصمة. أرض المشرق في عام 1923 يمكن أن يحدث مرة أخرى. لكن ظاهرة التكرار لا تزال مدروسة بشكل سيء للغاية، حيث تم إجراء الملاحظات المنهجية للزلازل في القشرة الأرضية منذ حوالي 100 عام فقط.

في ظل هذه الظروف، من الواضح ما هي المخاطر التي يتعرض لها المتنبئون بالزلزال وما هي المسؤوليات التي يتحملونها. ليس هناك ما يثير الدهشة في توقعات بريان برادلي، إذا كان كذلك بالطبع. وقد تم ذلك على أساس بيانات علمية حقيقية، ولكن لم يتم تأكيدها. على العكس من ذلك، سيكون من المفاجئ أن يحدث كل ما كان متوقعا.

ومع ذلك، هناك أمثلة للتنبؤات الناجحة. تم إجراء أول تنبؤ من هذا القبيل في 4 فبراير 1975 في مقاطعة لياونينغ الصينية. وبأمر من السلطات، غادر سكان مدينتي هايتشن وينغكو منازلهم في هذا اليوم، وتم اتخاذ التدابير لمنع تدمير المصانع ومستودعات المواد الغذائية ومؤسسات الأطفال والمستشفيات. في الساعة 19:36 وقع زلزال قوي (بقوة 7.3 درجة) أدى إلى تدمير جميع المباني السكنية تقريبًا والعديد من المصانع والسدود وغيرها من الهياكل الهندسية والصناعية. وبفضل التدابير الأمنية المتخذة، كان هناك عدد قليل جدا من الضحايا. بعد ذلك، تم توقع حدوث زلزالين صغيرين آخرين. ومع ذلك، فشل العلماء الصينيون في توقع كارثة تيان شان المأساوية التي وقعت في 27 يوليو 1976، والتي قُتل فيها 680 ألف شخص وجُرح أكثر من 700 ألف، وتجاوز إجمالي عدد الضحايا 1.4 مليون شخص.

تتمتع بلادنا بخبرة في التنبؤ بأحد الهزات الأرضية البسيطة (5 درجات) في منطقة طشقند، وزلزال صغير في المنطقة غير المأهولة بوادي ألاي بالقرب من أنديجان، والعديد من الظواهر الزلزالية المماثلة الأخرى في مناطق أخرى من آسيا الوسطى.

ويجب القول أنه في جميع الأمثلة المقدمة ليس هناك ما يضمن أن دقة التنبؤ ترجع إلى دقة التنبؤ، وليس إلى مصادفة عشوائية. هناك عدد من الأمثلة المضادة، عندما لم يتم تأكيد توقعات الزلازل المفترضة في المستقبل.

من وقت لآخر، تبدأ مصادر المعلومات الجماهيرية فجأة في قرع الطبول وتعلن على نطاق واسع عن نجاحات غير عادية في مجال التنبؤ بالزلازل، ويبدو كما لو أن معظم مشاكل هذا المجال العلمي المهم قد تم حلها بالفعل. ومع ذلك، في الواقع، فإن الوضع ليس مشجعًا على الإطلاق، وتظل الرثاء الكاذب لهذه المعلومات في ضمير مؤلفيها وموزعيها.

في الواقع، باستثناء حالة واحدة في مقاطعة لياونينغ (هايتشنغ)، خلال فترة الثلاثين عامًا من العمل على مشكلة التنبؤ بالزلازل، لم يتم التنبؤ بحدوث زلزال كارثي واحد في أي منطقة من العالم. على وجه الخصوص، كما يشير الباحث السوفييتي الشهير ب.أ. بتروشيفسكي، لم يتم إصدار أي تنبؤات تحذيرية في الاتحاد السوفييتي سواء لمنطقة طشقند في عام 1966، أو لمنطقة غازلي في عامي 1976 و1984، ولهذا السبب كان الدمار هناك شديدًا وغير متوقع. . فمن ناحية، لا تستطيع التنبؤات الحديثة حتى الآن تحديد النذر الرئيسية للانطلاق المرتقب للضغوط الزلزالية وتحديد موقع الزلزال: خلال الكارثة الدراماتيكية في تيان شان الصينية في عام 1976، حددت الملاحظات منطقة زلزالية واسعة، لكنها تمكنت من تحديد منطقة زلزالية واسعة النطاق. عدم تحديد مصدر الإطلاق الزلزالي؛ وفي هذا الصدد فإن التنبؤ بالانفجارات البركانية في وضع أفضل لأنه يتعامل مع نقاط محددة على الأرض.

من ناحية أخرى، فإن الافتقار إلى القدرة على التعرف على "آلية الزناد" والتحكم فيها لا يسمح لنا بتحديد الوقت الدقيق للحدث: بعد زلزال أنكوراج عام 1964، توصل العديد من العلماء إلى استنتاج مفاده أنه تم استفزازه بواسطة المد البحري المرتفع، الذي كان بمثابة "آلية الزناد"، مما أدى إلى زيادة الحمل على القشرة الأرضية. قبل وقوع الزلزال لم يكن هذا واضحا لأحد؛ في الوقت نفسه، وفقًا لخبراء آخرين، كان سبب الصدمة هو اضطراب قوي في المجال المغناطيسي، تم تسجيله قبل ساعة واحدة من وقوع الكارثة. بالإضافة إلى ذلك، ليس لدى العلماء حتى الآن أي طرق مباشرة لحساب قوة الاهتزازات المحتملة.

على ما يبدو، فإن التقييم الأكثر عدالة لمشكلة التنبؤ بالزلازل تم إجراؤه بواسطة سي. ريختر، الذي يعتقد أنه على المستوى العلمي الحالي، من الممكن التنبؤ بتصريف الطاقة الزلزالية - بدون تاريخ محدد - فقط على بعض العيوب التكتونية التي تمت دراستها بشكل منهجي ولفترة طويلة. ومن المرجح أنه في المستقبل، مع تحسين أساليب المسح الفضائي ونشر شبكة من أجهزة الرصد الأرضية الثابتة، سيكون من الممكن التنبؤ بالظواهر الزلزالية على مناطق واسعة من سطح الأرض.

وتجدر الإشارة إلى أن التنبؤ بالزلازل، رغم مساعدته في حل مشكلة تقليل عدد الضحايا البشرية، لا يفعل شيئا لمنع الخسائر المادية والدمار أثناء الزلازل. ولذلك، فإن العمل على توضيح تقسيم المناطق الزلزالية مع تمايز المنطقة حسب درجة الخطر، وتطوير البناء المقاوم للزلازل في المناطق الخطرة والحد من الأنشطة الاقتصادية في المناطق شديدة الخطورة له أهمية أكبر بكثير؛ تهدف هذه الأنشطة إلى حل كلتا المشكلتين. دون أن يحددوا لأنفسهم هدف معرفة متى سيحدث الزلزال بالضبط، فإنهم يسمحون لأنفسهم بالاستعداد له في أي وقت.

ظهرت في الآونة الأخيرة أفكار في علم الزلازل الهندسي حول إمكانية السيطرة على الزلازل. وقد لوحظ أن الانفجارات النووية تحت الأرض تسبب سلسلة من الزلازل اللاحقة الأضعف؛ وتحدث ظواهر مماثلة بعد ضخ المياه إلى باطن الأرض من خلال آبار عميقة تحت ضغط مرتفع. ومن المفترض أنه باستخدام هذه الوسائل التقنية يمكن إطلاق الطاقة المتراكمة في الأعماق وتصريفها في أجزاء صغيرة، مما يمنع الهزات المدمرة. لاحظ الخبراء المعقولون: ليس هناك ما يضمن أن العملية ستتطور بالطريقة التي نريدها.