ΕΡΓΑΣΙΑ ΤΗΣ ΜΑΘΗΤΡΙΑΣ ΝΙΚΗΣ ΣΩΤΗΡΟΠΟΥΛΟΥ ΤΜΗΜΑ Α4 1ο ΓΥΜΝΑΣΙΟ ΑΡΓΟΥΣ ΣΕΙΣΜΟΙ ΕΡΓΑΣΙΑ ΤΗΣ ΜΑΘΗΤΡΙΑΣ ΝΙΚΗΣ ΣΩΤΗΡΟΠΟΥΛΟΥ ΤΜΗΜΑ Α4 1ο ΓΥΜΝΑΣΙΟ ΑΡΓΟΥΣ

Δημιουργία των σεισμών Όταν ένας σεισμός χτυπά ο πρώτος παλμός της ενέργειας, που έρχεται από το σημείο της εστίας, περιλαμβάνει τα πρωτεύοντα ή κύματα πίεσης . Είναι διαμήκη κύματα και διατρέχουν όλη τη Γη ενώ φτάνουν πρώτα σε ένα σεισμολογικό σταθμό. Κινούνται βραχώδη εδάφη με 6, περίπου, km/s ενώ στο νερό με το ένα τρίτο αυτής της ταχύτητας. Όταν φθάσουν στην επιφάνεια της Γης μπορούν να κινηθούν και στον αέρα, σαν ηχητικά κύματα. Ανάλογα με τη συχνότητά τους μπορούν να ακουστούν από τον άνθρωπο ή μόνο από τα ζώα. Τα επόμενα κύματα που φτάνουν σε ένα τόπο είναι τα δευτερεύοντα. Δεν διαδίδονται μέσω υγρών σωμάτων (π.χ. στη θάλασσα ή στον εξωτερικό πυρήνα της Γης). Είναι πιο αργά (κινούνται με περίπου 2 km/sec), αλλά πιο ισχυρά και καταστρεπτικά από τα διαμήκη και τα ακολουθούν στο σεισμόγραμμα. Τα κύματα P ταξιδεύουν δύο φορές γρηγορότερα από τα δευτερεύοντα (S) κύματα και αυτά είναι που φέρνουν την ισχυρή καταστρεπτική μετακίνηση του εδάφους, χαρακτηριστική των μεγάλων σεισμών. Τα κύματα S χρησιμοποιούνται παραδοσιακά για να αξιολογήσουν το μέγεθος ενός σεισμικού γεγονότος, αλλά αυτές οι πληροφορίες σταχυολογούνται μόνο μετά από το σεισμό. Τα δύο παραπάνω κύματα διέπονται από όλες τις αρχές διάδοσης των κυμάτων (ανάκλαση, διάθλαση, αρχή του Fermat και του Huygens).

Η Δημιουργία των σεισμών Τέλος, όταν η ενέργεια ενός σεισμού φθάσει στην επιφάνεια της Γης, δημιουργούνται δύο άλλοι τύποι επιφανειακών σεισμικών κυμάτων που έπονται των άλλων δύο. Το όνομά τους προέρχεται από αυτόν που τα ανακάλυψε και δημιουργούνται όταν η εστία είναι σε μικρό βάθος. Τα πρώτα είναι τα κύματα Love (τα ανακάλυψε ο H. Love θεωρητικά το 1911), που κατά τη διάδοσή τους τα υλικά σημεία του μέσου ταλαντώνονται οριζοντίως, καθέτως προς τη διεύθυνση διάδοσης του κύματος. Δημιουργούν δηλαδή μετακινήσεις πλευρικές της επιφανείας του εδάφους. Είναι μάλιστα γραμμικώς πολωμένα. Και τα δεύτερα είναι τα κύματα Rayleigh (τα ανακάλυψε το 1887 ο Strutt Rayleigh), που κατά τη διάδοση τους τα υλικά σημεία του μέσου κινούνται σε ελλειπτικές τροχιές των οποίων οι μεγάλοι άξονες είναι κατακόρυφοι και οι μικροί παράλληλοι με τη διεύθυνση διάδοσης του κύματος.  Διαδίδονται στα επιφανειακά στρώματα της Γης και για το λόγο αυτό δεν εμφανίζονται σχεδόν καθόλου σε σεισμούς με βαθύτερες εστίες.  Τα δύο τελευταία κύματα κινούνται πιο αργά από τα πρώτα (P και S) αλλά είναι πιο καταστρεπτικά, ιδιαίτερα τα κύματα Love. Ειδικά τα τελευταία είναι συχνά υπεύθυνα για την κατάρρευση των κτιρίων. Οι σεισμοί καταγράφονται από ένα σεισμογραφικό δίκτυο. Κάθε σεισμικός σταθμός στο δίκτυο μετρά τη μετακίνηση του εδάφους στο τόπο εκείνο. Η ολίσθηση του βράχου πάνω από ένα άλλο σε ένα σεισμό απελευθερώνει ενέργεια που κάνει το έδαφος να δονείται. Αυτή η δόνηση ωθεί το πλαϊνό τμήμα του εδάφους και το αναγκάζει να δονηθεί. Έτσι συνεχίζεται να διαδίδεται η ενέργεια του σεισμικού κύματος. Το πόσο καταστροφικός θα είναι ένας σεισμός έχει περισσότερο σχέση με την ένταση και λιγότερο με το μέγεθος

Κλίμακες μέτρησης των σεισμών Κλίμακα Ρίχτερ Κλίμακα Ρίχτερ (Richter) Στην κλίμακα αυτή μετράται το μέγεθος ενός σεισμού στην εστία του. Ουσιαστικά στην κλίμακα μετράται η ενέργεια που εκλύεται στον εστιακό χώρο με τη σεισμική θραύση και την ολίσθηση των πετρωμάτων. Παρότι η κλίμακα δεν έχει ανώτατο όριο, σεισμοί μεγαλύτεροι από 9,5 Ρίχτερ δεν έχουν παρατηρηθεί στη Γη. Επίσης, στην κλίμακα μετρώνται και αρνητικές τιμές, καθώς όταν ορίστηκε δεν ήταν δυνατόν με τα όργανα της τότε εποχής να καταγραφούν μικρότερα μεγέθη σεισμών. Η κλίμακα είναι λογαριθμική. Η κλίμακα χρησιμοποιείται για σεισμούς χαμηλότερους από 5.

Κλίμακα Μερκάλι Κλίμακα Μερκάλι (Mercalli) Στην κλίμακα αυτή μετράται η ένταση ενός σεισμού σε μία περιοχή στην επιφάνεια του φλοιού της Γης. Η ένταση αντιστοιχεί στο μέγεθος που θα είχε ένας επιφανειακός σεισμός με επίκεντρο την περιοχή εκείνη, ο οποίος θα είχε τα ίδια καταστροφικά αποτελέσματα. Η κλίμακα είναι εμπειρική και προσπαθεί να εκτιμήσει την ένταση του σεισμού σύμφωνα με τις επιπτώσεις του σεισμού σε κτίρια, υποδομές κλπ. Είναι δωδεκαβάθμια και προσμετρά κυρίως τις καταστροφές που προκαλούνται σε ανθρώπινες κατασκευές. Αυτό σημαίνει ότι ένας σεισμός που πλήττει ακατοίκητη περιοχή, δεν είναι δυνατό να αξιολογηθεί επαρκώς με αυτή την κλίμακα.

ΑΛΛΕΣ ΚΛΙΜΑΚΕΣ Επίσης υπάρχουν άλλες κλίμακες που χρησιμοποιούνται για διάφορους λόγους. Η κλίμακα επιφανειακού μεγέθους Μs, η κλίμακα χωρικού μεγέθους mb, η κλίμακα μεγέθους διάρκειας ΜΤ, και η κλίμακα μεγέθους σεισμικής ροπής ΜW. Η κλίμακα επιφανειακού μεγέθους μετράει το μέγεθος που λαμβάνεται από τη μέτρηση των κυμάτων επιφανείας. Να σημειώσουμε ότι το Ms είναι μεγαλύτερο από το ML. Για παράδειγμα, αν το μέγεθος ενός σεισμού μετρήθηκε σαν 5 βαθμοί της κλίμακας Ρίχτερ (ML), μπορεί να μετρηθεί και ως 5.5 Ms. Το Ms είναι αξιόπιστο για επιφανειακούς (< 50 km βάθος) σεισμούς και για μεγάλες αποστάσεις από το επίκεντρο. Χρησιμοποιείται στην Ελλάδα και προτάθηκε από τον Παπαζάχο. Η ενέργεια που εκλύεται δίνεται σε erg από τον τύπο : logE=12,24+ 1,40Ms. Η κλίμακα χωρικού μεγέθους είναι μια επέκταση της κλίμακας Richter και έτσι εκμεταλλευόμαστε καλύτερα το δίκτυο των σεισμογράφων. Είναι το μέγεθος που λαμβάνεται από τη μέτρηση των πρωτευόντων P κυμάτων (Compressional Body Wave Magnitude). Είναι αξιόπιστο μέγεθος σεισμών με μεγαλύτερα εστιακά βάθη και για μεγάλες αποστάσεις από το επίκεντρο. Η κλίμακα μεγέθους σεισμικής ροπής χρησιμοποιείται για σεισμούς άνω από 5. Όλα τα προηγούμενα μεγέθη βγαίνουν από τύπους που περιέχουν ένα συγκεκριμένο πλάτος ταλάντωσης ενός σεισμικού κύματος σε κάποια χρονική στιγμή. Το Mw, το οποίο χρησιμοποιείται για τη μέτρηση μεγάλων σεισμών, υπολογίζεται από ένα πολύπλοκο τύπο και είναι πολύ αξιόπιστο. Ανακοινώσεις για μεγάλους σεισμούς (>5) χρησιμοποιούν αυτήν την κλίμακα.

Τύποι σεισμών Τεκτονικοί σεισμοί Παγκόσμια κίνηση των τεκτονικών πλακών. Η λιθόσφαιρα αποτελείται από πολλές λιθοσφαιρικές (τεκτονικές) πλάκες που βρίσκονται σε διαρκή κίνηση επιπλέοντας πάνω στο ρευστό υπόστρωμα της ασθενόσφαιρας. Οι πλάκες ασκούν πιέσεις μεταξύ τους κυρίως λόγω των κινήσεων του μάγματος κάτω από αυτές που τις παρασύρει και λιγότερο από τις παλιρροϊκές δυνάμεις που παραμορφώνουν τη γη συμπιέζοντας και εφελκύοντάς την, τη βαρύτητα που τείνει να βυθίζει τις βαρύτερες από αυτές κλπ.Τέλος έχουμε τους τεκτονικούς σεισμούς που είναι και η μεγαλύτερη κατηγορία των σεισμικών δονήσεων. Οι σεισμοί αυτοί έχουν συνήθως μεγάλο μέγεθος και η εστία τους μπορεί να βρίσκεται σε βάθος 700 χιλιομέτρων από την επιφάνεια της Γης. Είναι οι μεγάλοι σεισμοί που πραγματοποιούνται στον πλανήτη μας. Καλύπτουν περίπου το 90% των σεισμικών δονήσεων σε ολόκληρο τον κόσμο. Στην χώρα μας το 90% των σεισμών είναι τεκτονικοί.

Ηφαιστειακοί σεισμοί Ηφαιστειακοί Το υπόλοιπο 10% των παγκόσμιων σεισμών σχετίζονται με ηφαιστειακή δραστηριότητα και συνήθως είναι λιγότερο ισχυροί από τους τεκτονικούς. Ακόμα και αυτοί πάντως, μπορεί να είναι ιδιαίτερα καταστροφικοί, προκαλώντας σχισμές στο έδαφος, παραμόρφωση του εδάφους, και ζημιές σε κατασκευές. Ηφαιστειακός ονομάζεται ο σεισμος που είναι αποτέλεσμα αλλαγής της πίεσης στο εσωτερικό της γης, λόγω της εισροής ή εκροής μάγματος. Το σήμα τέτοιων σεισμών ονομάζεται ηφαιστειογενής δόνηση.Οι ηφαιστειογενείς σεισμοί προηγούνται των ηφαιστειακών εκρήξεων ή και τις συνοδεύουν. Η αιτία που τους προκαλεί πιστεύεται ότι είναι η απελευθέρωση των αερίων του μάγματος το οποίο τροφοδοτεί τα ηφαίστεια μέσα από τους πόρους ή τις ρωγμές που φτάνουν έως και την επιφάνεια της Γης. Οι ηφαιστειογενείς σεισμοί είναι και αυτοί κυρίως μικροί σεισμοί οι οποίοι έχουν την εστία τους σε μεγάλη απόσταση από το ηφαίστειο αλλά με την πάροδο του χρόνου πλησιάζει συνέχεια προς αυτό με όλο και μικρότερο βάθος, ενώ ταυτόχρονα γίνονται συχνότεροι. Το μέγεθός τους γενικά εξαρτάται από την αντίσταση που συναντάει το μάγμα κατά την ανύψωσή του προς την επιφάνεια της Γης. Οι ηφαιστειογενείς σεισμοί καλύπτουν το 7% περίπου του συνολικού αριθμού των σεισμών που πραγματοποιούνται στον πλανήτη μας.

Εγκατακρημνισιγενείς σεισμοί Εκτός από τα δύο προηγούμενα αίτια, υπάρχει και ένα ελάχιστο ποσοστό σεισμών που ονομάζονται Εγκατακρημνισιγενείς Σεισμοί, επειδή οφείλονται στην εγκατακρήμνιση οροφών υπογείων κοιλωμάτων (π.χ. σπηλαίων) λόγω διάβρωσης. Είναι σεισμοί συνήθως μικρού μεγέθους και τοπικού χαρακτήρα. Ορισμένες φορές έχουν παρατηρηθεί σε μετασεισμική ακολουθία ως συνεπακόλουθο άλλου τύπου σεισμών.Ακόμη, οι Εγκατακρημσιγενείς είναι οι σεισμοί που πραγματοποιούνται από την πτώση μεγάλων πετρωμάτων πάνω στη Γη λόγω βαρύτητας. Τα πετρώματα αυτά είναι συνήθως οροφές διαφόρων σπηλαίων που πέφτουν και τους προκαλούν. Οι σεισμοί αυτοί έχουν μικρό μέγεθος και διαρκούν τόσο χρονικό διάστημα όσο απαιτείται για την πτώση των πετρωμάτων. Επιπλέον είναι τοπικοί σεισμοί και καλύπτουν το 3% περίπου των σεισμών που πραγματοποιούνται πάνω στη Γη.

Κρυογενείς σεισμοί Κρυογενείς Σεισμοί Υπάρχουν περιπτώσεις σεισμών που συμβαίνουν με την απότομη πτώση της θερμοκρασίας. Το έδαφος συγκρατεί νερό σε υγρή μορφή. Όταν η θερμοκρασία του πέσει κάτω από το κρίσιμο σημείο που το υγρό νερό γίνεται πάγος, η διαστολή που προκαλεί η αλλαγή φάσης του νερού συμπιέζει τα πετρώματα και είναι πιθανό να προκληθεί διάρρηξη σε αυτά. Οι επιπτώσεις ενός κρυονικού σεισμού (frostquake) δεν είναι σοβαρές, καθώς γίνονται αισθητοί σε ακτίνα ελάχιστων χιλιομέτρων από τον άνθρωπο. Συνοδεύονται από τον κρότο θραύσης και προκαλούν ζημιές σε τσιμεντένιες υποστρώσεις και πλάκες, στο δίκτυο σωληνώσεων και σε υλικά θεμελίωσης που βρίσκονται στη γραμμή θραύσης. Συμβαίνουν συνήθως τις πρώτες πρωινές ώρες κατά τις κρύες περιόδους του χειμώνα. Επειδή δεν προκαλούνται από τεκτονικά αίτια, είναι σημαντικό να αναγνωρίζονται ως κρυογενείς για να μην εισάγουν σφάλμα στα σεισμολογικά δεδομένα των ρηγμάτων.

Τεχνητοί σεισμοί Τεχνητοί Σεισμοί Οι τεχνητοί σεισμοί προκαλούνται με εκρήξεις ή χτύπημα της επιφάνειας του φλοιού. Συνήθως χρησιμοποιούνται για την τομογράφηση του υπεδάφους. Σε μεγάλη κλίμακα είναι δυνατή και η πρόκληση σεισμών

Επιπτώσεις σεισμών ΜΑΚΡΟΣΕΚΤΙΚΑ αποτελέσματα ονομάζονται οι επιπτώσεις των σεισμών στο έδαφος, τα νερά (υπόγεια και επιφανειακά), στις κάθε είδους κατασκευές και, εμμέσως, στους ανθρώπους και τα ζώα. Οι πιο συνηθισμένες εκδηλώσεις της σεισμικής δραστηριότητας στο έδαφος είναι: ρωγμές, χάσματα (δηλ. τα επιφανειακά ίχνη των σεισμικών ρηγμάτων), κατολισθήσεις, εδαφικές βαθύνσεις, ρευστοποίηση του εδάφους, υψομετρικές μεταβολές (καθιζήσεις ή εξάρσεις του εδάφους). Στα νερά οι επιπτώσεις είναι άμεσες, κατά τη διάρκεια της διέλευσης των σεισμικών κυμάτων μέσα από αυτά -και προκαλούν ταλαντώσεις του νερού, κυματισμό σε λίμνες και κλειστούς χώρους- ή έμμεσες και οφείλονται στις εδαφικές διαταράξεις που επηρεάζουν και τα νερά ( μεταβολή στην παροχή των πηγών, αποξήρανση ελών, λιμνών, ποταμών, απόφραξη ποταμών από κατολισθήσεις εδαφών και δημιουργία λιμνών, ελών και πλημμυρών, κλπ.) Στη θάλασσα προκαλούνται θαλάσσιοι σεισμοί (δονήσεις μικρής περιόδου που οφείλονται στη διέλευση των σεισμικών κυμάτων μέσα από το θαλάσσιο νερό) και θαλάσσια κύματα βαρύτητας (tsunamis), που έχουν μεγάλο μήκος κύματος και διαδίδονται στην επιφάνεια της θάλασσας. Στις κατασκευές οι επιπτώσεις είναι πιο ορατές, πιο εκτεταμένες και προκαλούν τραυματισμούς και θανάτους ανθρώπων, ενώ συνεπάγονται και τεράστιες οικονομικές ζημιές. Οι άμεσες βλάβες οφείλονται στη διέλευση των σεισμικών κυμάτων από το έδαφος στα θεμέλια, στους τοίχους και στη στέγη των κτιρίων. Οι έμμεσες βλάβες οφείλονται στις πυρκαγιές που προκαλούνται κατά τη διάρκεια των σεισμών. Στους ανθρώπους, οι σεισμοί προκαλούν φόβο, νευρική υπερδιέγερση, πανικό, που σε ορισμένους διαρκεί για μεγάλο χρονικό διάστημα. Πέρα από τον ίδιο το σεισμό, ο οποίος γίνεται αισθητός σε συνθήκες ηρεμίας στο κρεβάτι ή στο αυτοκίνητο ακόμη και στην περίπτωση μικρών σεισμών, μέσω κυρίως της κατακόρυφης δόνησης, τα φαινόμενα της ανησυχίας ενισχύονται και από τη σεισμική βοή που συνοδεύει, συνήθως, έναν σεισμό ή και από διάφορα φωτεινά φαινόμενα που παρατηρούνται σε κατοικημένες περιοχές κατά τη διάρκεια των σεισμικών δονήσεων. Στα ζώα (κατοικίδια, άγρια, πουλιά, μέλισσες, ψάρια), οι σεισμοί προκαλούν, επίσης, φόβο που εκδηλώνεται ορισμένα λεπτά ή και ώρες πριν από τους σεισμούς.

Λίγες εικόνες ακόμα για τις δυσάρεστες συνέπειες των σεισμών

Ευχαριστώ πολύ για την παρακολούθηση !!!!