Trzęsienie ziemi lub trzęsienie ziemi jest ziemia kręcąc wynikające z nagłego uwolnienia energii zgromadzonej przez naprężeń wywieranych na skałach . To uwolnienie energii odbywa się przez pęknięcie wzdłuż uskoku , zwykle istniejącego wcześniej. Trzęsienia ziemi spowodowane aktywnością wulkaniczną lub pochodzenia sztucznego ( na przykład wybuchy ) są rzadsze . Miejsce, w którym skały pękają na głębokości, nazywa się ogniskiem ; rzut ogniska na powierzchnię jest epicentrum trzęsienia ziemi. Ruch kamieni w pobliżu paleniska generuje drgania sprężyste, które rozchodzą się w postaci paczek fal sejsmicznych wokół i poprzez kulę ziemską . Powoduje również wydzielanie ciepła przez tarcie , do tego stopnia, że czasami dochodzi do topienia skał wzdłuż uskoku ( pseudotachylit ).
Każdego dnia dochodzi do wielu, wielu trzęsień ziemi, ale większość z nich nie jest odczuwana przez ludzi. Każdego roku na planecie odnotowuje się około stu tysięcy trzęsień ziemi. Najpotężniejsze z nich należą do najbardziej niszczycielskich klęsk żywiołowych . Najważniejsze trzęsienia ziemi modyfikują okres obrotu Ziemi, a tym samym długość dnia (rzędu mikrosekundy).
Większość trzęsień ziemi występuje na granicy między płytami tektonicznymi (trzęsienia międzypłytowe) ziemi, ale mogą wystąpić również trzęsienia ziemi w obrębie płyt (trzęsienia międzypłytowe). W tektonika płyt stanowi właściwie aktywności sejsmicznej Pasy dystrybucja na świecie: główne pasy sejsmicznych na świecie, charakteryzuje się gęstością geograficznego trzęsienia ziemi, są Pacyfiku Ring of Fire (uwalnia 80% energii sejsmicznej każdego roku), az pasa alpejskiego ( 15% rocznej energii) i kręgosłupy w oceanach (5% rocznej energii).
Nauka , która bada te zjawiska jest seismology (praktykowane przez sejsmologów ) i główny instrument pomiarowy jest sejsmograf (która produkuje sejsmogramów ). Akwizycja i rejestracja sygnału odbywa się w stacji sejsmicznej, która oprócz samych czujników gromadzi rejestratory, digitizery i anteny GPS do pozycjonowania geograficznego i czasu.
Jeśli trzęsienie ziemi z 1755 r. w Lizbonie było początkiem narodzin sejsmologii , to wywołana przez nie debata nie przyczyniła się do pogłębienia wiedzy na temat genezy trzęsień ziemi.
Obserwuje jednoczesność pęknięcia i uszkodzenia trzęsienia ziemi i opisane w XIX th wieku przez naukowców łączących szkolenia wielkim trzęsieniu ziemi w nagłym poślizgu wzdłuż uskoku w skorupie ziemskiej i / lub w litosferze bazowego. Ale teorie nie mogą rozstrzygnąć, które zjawisko jest źródłem drugiego i nie mogą wyjaśnić mechanizmu. W 1884 roku amerykański geolog Grove Karl Gilbert zaproponował pierwszy model liniowego i regularnego „cyklu sejsmicznego”, postulując, że największe trzęsienia ziemi mają najsilniejszy przedział powtarzalności. To było w 1910 roku, po trzęsieniu ziemi w San Francisco w 1906 roku , kalifornijski geodezja Harry Fielding Reid (w) przedstawił teorię sprężystego odbicia . Zgodnie z tą teorią naprężenia elastycznie odkształcają skorupę po obu stronach uskoku, powodując asejsmiczne przemieszczenie dwóch bloków oddzielonych tą potencjalną strefą pęknięcia (uskok jest wtedy nieaktywny lub zablokowany i pozostaje w tyle w stosunku do tych, które go otaczają , trzęsienie ziemi, które pozwoliło mu nadrobić to opóźnienie zgodnie z rytmem jego funkcjonowania pojmowanego jako regularny). To przesuwanie jest blokowane podczas okresów międzysejsmicznych (między trzęsieniami ziemi), a energia kumulowana jest przez sprężyste odkształcenie skał. Po osiągnięciu ich maksymalnego oporu (faza kosejsmiczna) energia zostaje nagle uwolniona i następuje pęknięcie w wyniku nagłego uwolnienia naprężeń sprężystych nagromadzonych uprzednio przez powolne odkształcanie podłoża, co powoduje grę uskoku. Po epizodzie sejsmicznym (faza posejsmiczna charakteryzująca się wstrząsami następczymi i korektami lepkosprężystymi) kruszone skały uskoku z czasem zespajają się i uskok nabiera nowej odporności. Urządzenie jest ponownie uzbrajane: usterka „ładuje się”, a następnie nagle rozładowuje się poprzez relaksację naprężeń . Reid wyjaśnia w ten sposób cykl sejsmiczny (cykl załadunku / rozładunku) zakończony różnymi okresami sejsmicznymi Wayne'a Thatchera. Jeśli ten model teoretyczny pochodzenia trzęsienia ziemi jest nadal powszechnie akceptowane przez społeczność naukową, nie wyjaśniają nieregularne nawrotom sejsmiczne jak ujawniła w śladach pozostawionych przez trzęsienie ziemi ( geomorfologia , paleoseismology , lichenometry , dendrologiczne ).
Teoria ta została ukończona w 1966 roku, biorąc pod uwagę proces tarcia. Zmienność właściwości tarcia na uskokach, spowodowana kilkoma czynnikami (słabe sprzężenie dwóch bloków, odkształcenia sejsmiczne, przejściowe zjawiska powolnego poślizgu, rola płynów itp.) wyjaśniają nieregularne cykle sejsmiczne. Pod koniec lat siedemdziesiątych zaproponowano specyficzne prawo tarcia do modelowania przenoszenia naprężeń w zależności od prędkości i czasu kontaktu między dwiema powierzchniami.
Trzęsienie ziemi to mniej lub bardziej gwałtowne wstrząsy ziemi, które mogą mieć cztery przyczyny: pęknięcie uskoku lub segmentu uskoku (trzęsienia ziemi tektonicznej); wtargnięcie i odgazowanie magmy (wulkaniczne trzęsienia ziemi); „Pękanie” czap lodowych odbijające się echem w skorupie ziemskiej (polarne trzęsienia ziemi); wybuch, zawalenie się wnęki (trzęsienia ziemi pochodzenia naturalnego lub spowodowane działalnością człowieka). W praktyce trzęsienia ziemi dzieli się na cztery kategorie według zjawisk, które je wywołały:
Trzęsienia ziemi tektonicznej są zdecydowanie najczęstsze i najbardziej niszczycielskie. Duża część tektonicznych trzęsień ziemi ma miejsce na krawędziach płyt , gdzie następuje przesuwanie się pomiędzy dwoma skalistymi środowiskami. Kolejna część odbywa się wzdłuż istniejącej lub nowo utworzonej płaszczyzny kruchości. Poślizg ten, zlokalizowany na jednym lub kilku uskokach , jest blokowany podczas międzysejsmicznych okresów (pomiędzy trzęsieniami ziemi) przemieszczeń asymicznych dwóch bloków oddzielonych potencjalną strefą pęknięcia (uskok jest wtedy nieaktywny), a energia s' kumuluje się sprężysta deformacja skał. Ta energia i poślizg są nagle uwalniane podczas trzęsień ziemi. W strefach subdukcji trzęsienia ziemi stanowią połowę tych, które są niszczycielskie na Ziemi i rozpraszają 75% energii sejsmicznej Ziemi. Jest to jedyne miejsce, w którym spotykamy głębokie trzęsienia ziemi (od 300 do 645 kilometrów ). Na poziomie grzbietów śródoceanicznych trzęsienia ziemi mają powierzchowne ogniska (0 do 10 kilometrów ) i odpowiadają 5% całkowitej energii sejsmicznej. Podobnie, na poziomie dużych uskoków uderzeniowych , trzęsienia ziemi występują w środkach o średniej głębokości (średnio od 0 do 20 kilometrów ), co odpowiada 15% energii. Uwalnianie nagromadzonej energii zwykle nie następuje w jednym szarpnięciu i może wymagać kilku korekt, zanim odzyska stabilną konfigurację. Tak więc wstrząsy wtórne obserwuje się po głównym wstrząsie trzęsienia ziemi, o malejącej amplitudzie i w okresie od kilku minut do ponad roku. Te wtórne wstrząsy są czasami bardziej niszczycielskie niż główny wstrząs, ponieważ mogą zniszczyć budynki , które zostały tylko uszkodzone, podczas gdy ulga jest w działaniu. Może również wystąpić silniejszy wstrząs wtórny niż główny wstrząs, niezależnie od jego wielkości. Na przykład po trzęsieniu ziemi o sile 9,0 kilka miesięcy później może nastąpić wstrząs wtórny o sile 9,3, chociaż sekwencja ta jest niezwykle rzadka.
Trzęsienia ziemi pochodzenia wulkanicznego wynikają z nagromadzenia magmy w magmy komory z wulkanu . W sejsmografy następnie rejestrować wiele microseisms ( drżenie ) z powodu pęknięć w skałach lub sprężonego do odgazowania magmy. Stopniowy wzrost hipocentrów (związany ze wzrostem magmy) wskazuje, że wulkan się budzi i że erupcja jest nieuchronna.
Lodowce i pokrywa lodowa mają pewną elastyczność, ale zróżnicowane i okresowe postępy (wyznaczony rytm sezonowy) przepływów lodu powodują przerwy, których sprężyste fale generują trzęsienia ziemi, rejestrowane przez sejsmografy daleko od bieguna na całym świecie. Te „trzęsienia ziemi” Grenlandii charakteryzują się silną sezonowością. W badaniu opublikowanym w 2006 roku stwierdzono, że liczba takich trzęsień ziemi podwoiła się w latach 2000-2005, co wskazuje na związek ze zmianą cyklu hydrologicznego i reakcją lodowców na zmieniające się warunki klimatyczne. Jeśli weźmiemy pod uwagę, że część globalnego ocieplenia jest pochodzenia ludzkiego, część przyczyn tych trzęsień ziemi można uznać za wywołaną przez ludzi (patrz poniżej).
Trzęsienia ziemi o sztucznym pochodzeniu lub „ trzęsienia ziemi ” o małej lub średniej sile są spowodowane pewnymi działaniami człowieka, takimi jak tamy, głębokie pompy, górnictwo, podziemne lub nuklearne wybuchy, a nawet bombardowania. Są częste i dobrze udokumentowane od lat 1960-1970. Na przykład tylko we Francji i tylko w latach 1971-1976 kilka trzęsień ziemi było wyraźnie przypisywanych napełnianiu jezior zbiornikowych, eksploatacji pól naftowych lub kopalniom:
Trzęsienia ziemi czasami generują tsunami , którego niszczycielska siła zagraża coraz większej części ludzkości osiadłej nad morzem, mogą też zagrozić przybrzeżnym instalacjom naftowym i gazowym oraz rozproszyć podwodne składowiska zawierające toksyczne odpady , odpady nuklearne i zatopioną amunicję . Staramy się je przewidzieć, aby się przed nimi uchronić, za pomocą tworzonej globalnej sieci alarmowej, zwłaszcza w Indonezji i Azji Południowo-Wschodniej.
W niektórych przypadkach trzęsienia ziemi powodują upłynnienie gleby : miękka gleba bogata w wodę traci spójność pod wpływem wstrząsów.
Zagrożenia trzęsieniami ziemi w wyniku testów w elektrowniach geotermalnych:
Ośrodek badawczy elektrowni geotermalnych w północno-wschodniej Francji eksperymentuje z technikami geotermalnymi. Eksperyment polega na wstrzyknięciu zimnej wody do kieszeni magmy (2 otwory wcześniej wywiercone, jeden na wlot zimnej wody, drugi na wypływ wody przetworzonej w parę, a następnie odzyskanie jej w postaci pary, podłożenie pod ciśnienie, a następnie obracanie turbiny, a następnie wytwarzanie energii elektrycznej.
Konsekwencje eksperymentu:
Wstrzykiwanie zimnej wody do kieszeni magmy oddziaływało na okoliczne uskoki, woda działała jak smar i powodowała mikrotrzęsienia ziemi, które mogły doprowadzić do pęknięć na ścianach domów.
Nawet jeśli Ziemia jest jedynym obiektem niebieskim, w którym zademonstrowano tektonikę płyt , nie jest jedynym obiektem, który podlega wibracjom (lokalne trzęsienia ziemi i oscylacje na dużą skalę). Wibracje te mogą być spowodowane inną formą tektoniki (kurczenie się lub rozszerzanie obiektu) lub kosmicznymi uderzeniami .
Misje Apollo zdeponowały na powierzchni Księżyca kilka sejsmometrów . Zarejestrowano cztery rodzaje trzęsień ziemi o różnym pochodzeniu. Niektóre z nich są ze względu na uwalnianie naprężeń generowanych przez efekty pływowe , inni do oddziaływań z meteorytów , inni do uwolnienia naprężeń termicznych. Pochodzenie silnych, płytkich i dość długotrwałych trzęsień ziemi czwartego typu nie jest znane.
Jedynym innym pozaziemskim obiektem, w którym zainstalowano sejsmometr, jest Mars na koniec 2018 roku (sonda InSight ). Działający na początku lutego 2019 r. sejsmometr SEIS (opracowany przez Institut de Physique du globe de Paris ) zarejestrował swoje pierwsze trzęsienie ziemi na Marsie 7 kwietnia. Do tej pory te trzęsienia ziemi są bardzo słabe, na Ziemi byłyby one maskowane przez hałas sejsmicznej z oceanów .
Badania Merkurego wskazują na obecność dużej liczby uskoków odwróconych , charakterystycznych dla globalnego kurczenia się planety (niewątpliwie związanych z jej stopniowym ochładzaniem). W szczególności sonda Messenger ujawniła istnienie takich uskoków przecinających małe i niedawne kratery uderzeniowe. Dochodzimy do wniosku, że Merkury nadal podlega aktywnej tektonice , której z całą pewnością towarzyszą trzęsienia ziemi.
Powierzchnię Wenus przecinają również uskoki i fałdy . Jest prawdopodobne, że Wenus jest nadal aktywna tektonicznie, ale nie mamy na to dowodów. Mamy nadzieję, że w przypadku silnych trzęsień ziemi nie jesteśmy w stanie zarejestrować ich bezpośrednio (ze względu na brak sejsmometru), aby zidentyfikować konsekwencje atmosferyczne.
Nic nie wiadomo o aktywności sejsmicznej Jowisza , ale jest prawdopodobne, że podlega on drganiom o skali planetarnej, tak jak Saturn , którego oscylacje odbijają się na jego pierścieniach w postaci obserwowalnych fal. Dla Urana i Neptuna nie wiemy.
Od czasu przelotu nad Plutonem sondy New Horizons w 2014 roku wiemy, że ta planeta karłowata ma niedawną (i bez wątpienia aktualną) aktywność geologiczną, która objawia się w szczególności uskokami, których powstawaniu lub reaktywacji z pewnością towarzyszą trzęsienia ziemi. Naprężenia tektoniczne mogą wynikać z cykli (częściowego) zamarzania i ponownego topnienia wody znajdującej się pod skorupą lodową.
Samo słońce podlega globalnym oscylacjom, badanym przez heliosejsmologię . Podobne oscylacje, obserwowane w innych gwiazdach, są badane przez asterosejsmologię .
Hipocentrum lub sejsmiczne ostrości może być między powierzchnią a nawet siedemset kilometrów głębokości ( górny płaszcz graniczne ) do najgłębszych wydarzeń.
Siłę trzęsienia ziemi można określić ilościowo na podstawie jego wielkości , pojęcia wprowadzonego w 1935 roku przez sejsmologa Charlesa Francisa Richtera . Wielkość jest obliczana na podstawie różnych rodzajów fal sejsmicznych z uwzględnieniem parametrów takich jak odległość do epicentrum, głębokość hipocentrum , częstotliwość sygnału, rodzaj użytego sejsmografu itp. Wielkość jest ciągłą funkcją logarytmiczną : gdy amplituda fal sejsmicznych jest pomnożona przez 10, amplituda wzrasta o jeden. Tak więc trzęsienie ziemi o sile 7 spowoduje dziesięciokrotnie większą amplitudę niż zdarzenie o sile 6, sto razy większą niż 5 magnitudo.
Amplituda, często określana jako amplituda w skali Richtera , ale niewłaściwie, jest zwykle obliczana na podstawie amplitudy lub czasu trwania sygnału zarejestrowanego przez sejsmograf . W ten sposób można obliczyć kilka wartości (wielkość lokalna , czas trwania , fale powierzchniowe, fale objętości ). Te różne wartości nie są zbyt wiarygodne w przypadku bardzo dużych trzęsień ziemi. Dlatego sejsmolodzy preferują wielkość momentu (zanotowane ), która jest bezpośrednio związana z energią uwolnioną podczas trzęsienia ziemi. Prawa skali wiążą tę wielkość momentu z geometrią uskoku (powierzchnia), z oporem skał (moduł sztywności) oraz z ruchem kosejsmicznym (średni poślizg na uskoku).
Intensywność makrosejsmiczna, której nie należy mylić z wielkością, charakteryzuje intensywność trzęsienia ziemi na ziemi. Opiera się na obserwacji skutków i konsekwencji trzęsienia ziemi na wspólnych wskaźnikach w danym miejscu: wpływ na ludzi, przedmioty, meble, budynki, środowisko. To, czy te efekty są małe czy duże na szacowanym obszarze, samo w sobie jest wskaźnikiem poziomu nasilenia drżenia. Intensywność jest na ogół szacowana w skali gminy. Na przykład weźmiemy pod uwagę fakt, że okna wibrowały lekko lub silnie, że się otwierały, że obiekty drgały, poruszały się lub spadały w małych lub dużych ilościach, że zaobserwowano uszkodzenia, biorąc pod uwagę różne typologie konstrukcyjne (od najbardziej podatne na najbardziej odporne na wstrząsy), różne stopnie uszkodzeń (od niewielkich uszkodzeń do całkowitego zawalenia się konstrukcji) oraz czy odsetek zaobserwowanych uszkodzeń jest znaczny czy nie (kilka domów lub wszystkie mieszkania).
Skale intensywności mają stopnie ogólnie zapisane cyframi rzymskimi, od I do XII dla najbardziej znanych skal (Mercalli, MSK lub EMS). Wśród różnych skal możemy wymienić:
Relacje między wielkością a intensywnością są złożone. Intensywność zależy od miejsca obserwacji efektów. Zwykle zmniejsza się, gdy ktoś oddala się od epicentrum z powodu tłumienia spowodowanego odległością (tłumienie geometryczne) lub ośrodka geologicznego poprzecinanego przez fale sejsmiczne (tłumienie anelastyczne lub wewnętrzne), ale możliwe skutki miejscowe (echo, lokalne wzmocnienie, na przykład przez osady lub w wychodniach skalnych) mogą zakłócić średnie krzywe rozpadu, które są wykorzystywane do określania intensywności i maksymalnego przyspieszenia gruntu , jakiemu muszą podlegać konstrukcje w dotkniętych miejscach, lub które będą musiały przejść w dokładnym miejscu przy określaniu zagrożenie sejsmiczne.
Statystycznie w odległości 10 kilometrów od trzęsienia ziemi o magnitudzie 6 można spodziewać się przyspieszenia 2 metrów na sekundę do kwadratu, prędkości względem ziemi 1 metra na sekundę i przemieszczeń około dziesięciu centymetrów; wszystko przez około dziesięć sekund.
Podobnie jak inne ważne zjawiska (na przykład topnienie pokrywy lodowej), duże trzęsienia ziemi mogą mieć niezauważalny wpływ na okres obrotu Ziemi i długość dnia. Trzęsienie ziemi na Sumatrze 2004 spowodował globu za oś obrotu przesunąć o siedem centymetrów i skrócić długość dnia o 6,8 mikrosekundy. Trzęsienie ziemi w Chile 2010 był na tyle silny, aby przesunąć Ziemi oś obrotu o osiem centymetrów, skracając długość dnia o 1,26 mikrosekundy . 2011 trzęsienie ziemi w Japonii przesunięte również oś obrotu Ziemi o około dziesięć centymetrów, a spowodował skrócenie długości dnia o 1,8 mikrosekundy .
Należy w tym miejscu zauważyć, że wyrażenie „oś obrotu” jest w rzeczywistości uproszczeniem: jest to oś figury, która jest modyfikowana ( „oś figury jest główną osią bezwładności mającą najsilniejszy moment bezwładności, jest w sposób oś symetrii Ziemi ” ). „Ruch obracającego się bieguna względem skorupy ziemskiej, Polhodium , wynikający w dużej mierze z ciągłych masowych transportów w atmosferze i oceanach, wpływ trzęsień ziemi jest tam rozmyty i praktycznie niemożliwy do wykrycia. ” . Możemy jednak wyizolować przesunięcie w osi figury wywołane mega trzęsieniami ziemi: to, o kilka mikrosekund, jest mniej niż dzienna zmienność, która sięga od 50 do 100 µs .
Modyfikacja osi obrotu Ziemi następuje, gdy nie pokrywa się już z jedną z głównych osi bezwładności. Oscylacji co wynika powoduje przemieszczenie bieguna obrotu ziemi, kilkudziesięciu metrów, w ciągu około 433 dni. Trzęsienia ziemi, pływy, interakcje między jądrem a płaszczem , zmiany hydrograficzne oraz ruchy oceaniczne i atmosferyczne mogą przyczynić się do tego zjawiska.
W momencie nagłego uwolnienia ograniczeń skorupy ziemskiej (trzęsienie ziemi) mogą powstać dwie główne kategorie fal. Są to fale masowe, które rozchodzą się wewnątrz Ziemi i fale powierzchniowe, które rozchodzą się wzdłuż interfejsów.
W falach objętości możemy wyróżnić:
Fale powierzchniowe ( fale Rayleigha , fal Love'a ) wynikające z oddziaływania fali objętościowej. Kierowane są powierzchnią Ziemi, rozchodzą się wolniej niż fale masowe, ale generalnie mają większą amplitudę. Zwykle fale powierzchniowe powodują destrukcyjne skutki trzęsień ziemi.
Starsze data sejsmiczne z VIII -go tysiąclecia pne. OGŁOSZENIE .
Trzęsienia ziemi o sile co najmniej 8.
Trzęsienia ziemi, które zabiły ponad 15 000 osób, według szacunków władz lokalnych, ułożonych w porządku chronologicznym.
Miasto / Strefa | Kraj | Przestarzały | Wielkość | Liczba zgonów | Notatki i linki do szczegółowych artykułów |
---|---|---|---|---|---|
Kangra | Indie | 4 kwietnia 1905 | 8,6 | 19 000 | |
Valparaíso | Chile | 17 sierpnia 1906 | 8,6 | 3000 | |
Mesyna | Włochy | 28 grudnia 1908 | 7,5 | 100 000 | |
Avezzano | Włochy | 13 stycznia 1915 r | 7,5 | 29 980 | |
Bali | Indonezja | 21 stycznia 1917 r. | 8,2 | 15 000 | |
Gansu | Chiny | 16 grudnia 1920 | 8,6 | 200 000 | |
Tokio | Japonia | 1 st Wrzesień 1923 | 8,3 | 143 000 | Po trzęsieniu ziemi w Kanto z 1923 r. nastąpił ogromny pożar. |
Xining | Chiny | 22 maja 1927 | 8,3 | 200 000 | |
Gansu | Chiny | 25 grudnia 1932 | 7,6 | 70 000 | |
Quetta | Pakistan | 30 maja 1935 | 7,5 | 45 000 | |
Chillán | Chile | 24 stycznia 1939 | 8,3 | 28 000 | |
Erzincan | indyk | 26 grudnia 1939 | 8,0 | 30 000 | |
Aszchabad | ZSRR | 5 października 1948 | 7,3 | 110 000 | |
Dashti Biaz Chorassan | Iran | 31 sierpnia 1968 | 7,3 | 16 000 | |
Chimbote | Peru | 31 maja 1970 | 8,0 | 66 000 | |
Yibin | Chiny | 10 maja 1974 r. | 6,8 | 20 000 | |
Gwatemala | 4 lutego 1976 | 7,5 | 23 000 | ||
Tangszan | Chiny | 27 lipca 1976 | 8,2 | 240 000 | Oficjalna liczba ofiar śmiertelnych wynosi 240 000 osób. Inne szacunki wskazują na od 500 000 do 800 000 bezpośrednich lub pośrednich ofiar. |
Michoacan | Meksyk | 19 września 1985 | 8.1 | 20 000 | |
Region Spitak | Armenia | 7 grudnia 1988 | 7,0 | 25 000 | |
Zangan | Iran | 20 czerwca 1990 | 7,7 | 45 000 | |
Kocaeli | indyk | 17 sierpnia 1999 r. | 7,4 | 17 118 | |
Bhuj | Indie | 26 stycznia 2001 | 7,7 | 20 085 | |
Bam | Iran | 26 grudnia 2003 r. | 6,6 | 26,271 | |
Sumatra | Indonezja | 26 grudnia 2004 r. | 9,4 | 227 898 | |
Muzaffarabad | Pakistan | 8 października 2005 r. | 7,6 | 79 410 | |
Prowincja Syczuan | Chiny | 12 maja 2008 | 7,9 | 87,149 | |
Port au Prince | Haiti | 12 stycznia 2010 | 7,2 | 230 000 | |
Pacific Coast z Tohoku | Japonia | 11 marca 2011 | 9,3 | 15 776 zabitych i 4225 zaginionych |
Starożytna chińska metoda składała się z brązowej wazy z ośmioma smokami na zarysie, Houfeng Didong Yi autorstwa chińskiego Zhang Henga , opracowanej w 132 roku n.e. W paszczy każdego smoka umieszczono kulkę, gotową wpaść w paszczę ropuchy. Kiedy nastąpiło trzęsienie ziemi, kula jednego ze smoków (w zależności od miejsca trzęsienia ziemi) wpadła do paszczy jednej z ropuch. To wskazywało kierunek epicentrum trzęsienia ziemi i gdzie wysłać pomoc.
Lokalizacja epicentrum nowoczesnymi środkami odbywa się za pomocą kilku stacji sejsmicznych (co najmniej 3) i obliczeń trójwymiarowych. Nowoczesne czujniki mogą wykrywać bardzo wrażliwe zdarzenia, takie jak wybuch jądrowy.
Euro-Mediterranean sejsmologicznych Center opracował sejsmicznych proces wykrywania w oparciu o analizę ruchu w sieci i treści na Twitterze. Zbiór świadectw i zdjęć umożliwia również poznanie intensywności odczuwanych trzęsień ziemi oraz ocenę i geolokalizację szkód materialnych.
Metody przewidywania opierają się na prognozie, która określa wraz z niepewnością pozycję, rozmiar i datę trzęsienia ziemi oraz podaje oszacowanie prawdopodobieństwa własnego sukcesu. Możliwość przewidywania sejsmicznego opiera się na istnieniu i rozpoznaniu "prekursorów", znaków ostrzegawczych trzęsienia ziemi. Wobec braku wiarygodnych prekursorów, metodom tym towarzyszą niewykrycia, które prowadzą do prób dla specjalistów i fałszywych alarmów, które powodują utratę zaufania do zaalarmowanych i prawdopodobnie niesłusznie ewakuowanych populacji. Wreszcie w regionach o wysokiej sejsmiczności, takich jak Iran, mieszkańcy nie zwracają już uwagi na niewielkie wstrząsy sejsmiczne i prognozy dotyczące niszczycielskich trzęsień ziemi.
Już w 1977 roku, kiedy otrzymał medal Amerykańskiego Towarzystwa Sejsmologicznego (en) , Charles Richter wymyślił skalę, która nosi jego imię, skomentował: „Odkąd przywiązałem się do sejsmologii, miałem horror wróżb i predyktorów. Dziennikarze i opinia publiczna przeskakują na najmniejszą wskazówkę, by przepowiedzieć trzęsienia ziemi, jak głodne świnie pędzące do koryta […] Te przepowiednie to plac zabaw dla amatorów, neurotyków i szarlatanów żądnych rozgłosu w mediach. "
Możemy wyróżnić trzy rodzaje prognoz: długoterminową (na kilka lat), średnioterminową (na kilka miesięcy) i krótkoterminową (do kilku dni).
Prognozy długoterminowe opierają się na analizie statystycznej zidentyfikowanych uskoków oraz na deterministycznych lub probabilistycznych modelach cykli sejsmicznych. Umożliwiają one określenie norm dla konstrukcji budynków, najczęściej w postaci maksymalnej wartości przyspieszenia gruntu (pga, szczytowe przyspieszenie gruntu ). Pewne uskoki, takie jak uskoki San Andreas w Kalifornii, były przedmiotem ważnych badań statystycznych, które umożliwiły przewidzenie trzęsienia ziemi w Santa Cruz w 1989 roku. W związku z tym spodziewane są poważne trzęsienia ziemi w Kalifornii lub w Japonii (Tokai, wielkość 8,3). Jednak ta zdolność prognozowania pozostaje w sferze statystyki, niepewność jest często bardzo ważna, dlatego wciąż jesteśmy dalecy od możliwości przewidzenia dokładnego momentu trzęsienia ziemi w celu wcześniejszej ewakuacji ludności lub jej schronienia.
Bardziej interesujące dla ludności są prognozy średnioterminowe. Trwają badania mające na celu walidację niektórych narzędzi, takich jak rozpoznawanie wzorców ( dylatacja ).
Przy obecnym stanie wiedzy nie jesteśmy w stanie przewidzieć trzęsień ziemi w krótkim okresie, tj. określić dokładnej daty i godziny zdarzenia sejsmicznego, chociaż często możemy określić lokalizację zdarzenia przyszłego trzęsienia ziemi (głównie aktywnego uskoku) oraz kilka innych cech. Jednak podstawowe badania w sejsmologii dotyczą prób odkrycia naukowych sposobów przewidywania.
Przytaczano inne środki: na przykład niektóre zwierzęta wydają się wykrywać trzęsienia ziemi: węże, świnie, psy, płazy... Dwie godziny przed trzęsieniem ziemi w Yientsin, w 1969 r., chińskie władze wydały ostrzeżenie oparte na krzątaninie tygrysów, pandy, jak i jelenie w zoo. Żadnemu badaniu naukowemu nie udało się dotychczas udowodnić tego zjawiska.
Prognozy krótkoterminowe opierają się na szczegółowych obserwacjach ewolucji obszarów ryzyka. Wiemy na przykład, że trzęsienia ziemi są często poprzedzone zjawiskami migracji gazu w kierunku powierzchni (migracje, które mogą również przyczyniać się do „nasmarowania” pewnych uskoków geologicznych, a czasem ułatwiać zawalenia mogące generować tsunami podobne do tsunami ; aby lepiej zrozumieć powiązania między litosferą , atmosferą i jonosferą, które mogą pomóc w lepszym przewidywaniu niektórych trzęsień ziemi.
Środki wykrywania mogą mieć znaczne koszty, niegwarantowane wyniki, ze względu na wielką niejednorodność poprzedzających oznak trzęsienia ziemi, a nawet ich nieobecność w trzęsieniach ziemi, które mimo wszystko są ogromne, takie jak TangShan lub Michoacan , które zostały oczekuje się w perspektywie średnioterminowej, ale nie w krótkim okresie.
Rządy i władze lokalne potrzebują certyfikowanych informacji przed ewakuacją populacji z podejrzanych miejsc, ale predyktory są niewiarygodne. Stany Zjednoczone stosują narzędzia o wysokiej czułości wokół punktów wrażliwych statystycznie (takich jak Parkfield w Kalifornii): wibratory sejsmiczne używane w poszukiwaniach ropy naftowej, ekstensometry z drutu inwarowego, geodimetry laserowe, sieci niwelacyjne o wysokiej precyzji, magnetometry, analiza odwiertów. Japonia bada ruchy skorupy ziemskiej za pomocą GPS i interferometrii ( VLBI ), metod znanych jako geodezja przestrzenna. W RPA nagrania dokonywane są w korytarzach kopalni złota o głębokości 2 km . Chiny opierają się na badaniach multidyscyplinarnych, takich jak geologia, poszukiwania geofizyczne czy eksperymenty laboratoryjne.
Wspomniano o monitorowaniu anomalii emisji radonu (i potencjału elektrycznego) w zwierciadłach wody w oparciu o hipotezę, że przed trzęsieniem ziemi podglebie może uwolnić więcej radonu (gaz promieniotwórczy o krótkiej żywotności) . Zaobserwowano korelację między poziomem radonu w wodach gruntowych a aktywnością sejsmiczną (np. w Indiach) . Możliwe jest monitorowanie radonu w czasie rzeczywistym przy rozsądnych kosztach. Wykazano również we francuskich Alpach, że zmiany poziomu (ponad 50 metrów ) dwóch sztucznych jezior modyfikują peryferyjne emisje radonu.
Ostatnie badania potwierdzają możliwą korelację między zmianami w jonosferze a gotowością na trzęsienia ziemi, co może pozwolić na prognozy krótkoterminowe.
Podobnie trzęsienia ziemi poprzedzają lokalne modyfikacje pola magnetycznego (w ultraniskich częstotliwościach), na przykład zaobserwowane 8 sierpnia 1993 r. podczas trzęsienia ziemi na wyspie Guam (tak samo jak trzęsienie ziemi w Loma Prieta z 1989 r. o sile 7,1 Według Fraser-Smith i wsp. w 1994 r. wymagałoby to sieci konwencjonalnych detektorów pola magnetycznego rozmieszczonych na siatce o rozmiarze oczek mniejszym niż 100 km w celu wykrycia fluktuacji pola magnetycznego ULF przed wstrząsami ziemskimi powyżej 7, ale nadprzewodnikowe gradienty pola magnetycznego mogą oferować większą czułość i zasięg.
Te włókna optyczne są już powszechnie używane przez firmy ropy i gazu (wrodzone zanieczyszczeń, w tym „czujnik wirtualny” : na końcu włókien, określenie „interrogatorom” elektroniczne przesyła lasera impulsu i analizy światła, które odbija (rozpraszania), rozpraszania anomalie czasowe oznaczają, że światłowód się rozciągnął lub skurczył (co ma miejsce w przypadku wystawienia na pobliską falę sejsmiczną lub wywołane wibracje).Według B. Biondi (geofizyka z University of Stanford) jeden „przesłuchujący” może zarządzać 40 km światłowodu i sterować wirtualnym czujnikiem co dwa metry, miliardy takich czujników są już obecne w liniach telekomunikacyjnych rozsianych po całym świecie, dzięki czemu można by je wykorzystać do wykrywania drobnych anomalii i poprawy predykcji sejsmicznych, w szczególności rozróżniając fale P (które poruszają się szybciej ale wyrządza niewielkie obrażenia) od fal S (wolniejsze i powodujące więcej) uszkodzić). Początkowo uważano, że należy je przykleić do sztywnej powierzchni lub zabetonować, ale ostatnio okazało się, że wystarczą wiązki luźnych włókien umieszczone w prostej plastikowej rurze. Informacje są średniej jakości, ale można je pozyskać na dużych obszarach i niskim kosztem.