I terremoti sono movimenti del terreno naturali causati quando la Terra rilascia energia. La scienza dei terremoti è la sismologia, "studio di scuotimento" in greco scientifico.
L'energia del terremoto viene dallo stress di tettonica a zolle. Quando le piastre si muovono, le rocce sui loro bordi si deformano e subiscono una tensione fino al punto più debole, un difetto, si rompe e rilascia la tensione.
Tipi e movimenti del terremoto
Gli eventi di terremoto si presentano in tre tipi base, corrispondenti a tre tipi base di errore. Viene chiamato il movimento di guasto durante i terremoti scivolare o scivolamento coseismico.
- Slittamento sciopero gli eventi implicano un movimento laterale, ovvero lo slittamento è nella direzione dello sciopero della faglia, la linea che traccia sulla superficie del terreno. Possono essere laterale destro (destro) o sinistro (sinistro), cosa che si vede vedendo in che modo la terra si muove dall'altra parte della faglia.
- Normale gli eventi comportano il movimento verso il basso su una faglia in pendenza mentre le due parti della faglia si allontanano. Significano l'estensione o l'allungamento della crosta terrestre.
- Inversione o spinta gli eventi comportano invece un movimento verso l'alto, mentre le due parti della faglia si muovono insieme. Il movimento inverso è più ripido di una pendenza di 45 gradi e il movimento di spinta è più basso di 45 gradi. Significano la compressione della crosta.
I terremoti possono avere uno slittamento obliquo che combina questi movimenti.
I terremoti non sempre rompono la superficie del terreno. Quando lo fanno, il loro slip crea un compensare. Viene chiamato offset orizzontale sollevamento e viene chiamato l'offset verticale gettare. Viene chiamato il percorso effettivo del movimento di guasto nel tempo, compresa la sua velocità e accelerazione scagliare. Lo slip che si verifica dopo un terremoto si chiama slip post-sismico. Infine, viene chiamato lo slittamento lento che si verifica senza un terremoto strisciamento.
Rottura sismica
Il punto sotterraneo dove inizia la rottura del terremoto è il messa a fuoco o ipocentro. Il epicentro di un terremoto è il punto sul terreno direttamente sopra il fuoco.
I terremoti rompono un'ampia zona di faglia attorno al fuoco. Questa zona di rottura può essere sbilenco o simmetrica. La rottura può diffondersi uniformemente verso l'esterno da un punto centrale (radialmente) o da un'estremità della zona di rottura all'altra (lateralmente) o in salti irregolari. Queste differenze controllano in parte gli effetti che un terremoto ha sulla superficie.
La dimensione della zona di rottura, ovvero l'area della superficie della faglia che si rompe, è ciò che determina l'entità di un terremoto. I sismologi mappano le zone di rottura mappando l'estensione delle scosse di assestamento.
Onde e dati sismici
L'energia sismica si diffonde dal fuoco in tre diverse forme:
- Onde di compressione, esattamente come le onde sonore (onde P)
- Onde di taglio, come onde in una corda per saltare agitata (onde S)
- Onde di superficie simili a onde d'acqua (onde di Rayleigh) o onde di taglio laterali (onde d'amore)
Le onde P e S sono onde del corpo che viaggiano in profondità nella Terra prima di risalire in superficie. Le onde P arrivano sempre per prime e fanno poco o nessun danno. Le onde S viaggiano circa la metà della velocità e possono causare danni. Le onde di superficie sono ancora più lente e causano la maggior parte del danno. Per giudicare la distanza approssimativa da un terremoto, il tempo che intercorre tra il "colpo" dell'onda P e l'onda "Jiggle" e moltiplicare il numero di secondi per 5 (per miglia) o 8 (per chilometri).
sismografi sono strumenti che fanno sismogrammi o registrazioni di onde sismiche. Sismogrammi a forte movimento sono realizzati con sismografi robusti in edifici e altre strutture. I dati di movimento forte possono essere inseriti in modelli di ingegneria, per testare una struttura prima che venga costruita. Le magnitudini del terremoto sono determinate dalle onde corporee registrate da sismografi sensibili. I dati sismici sono il nostro miglior strumento per sondare la struttura profonda della Terra.
Misure sismiche
Intensità sismica misura come cattivo un terremoto è, cioè, quanto è grave l'agitazione in un determinato luogo. Il 12 punti Scala Mercalli è una scala di intensità. L'intensità è importante per ingegneri e progettisti.
Magnitudo sismica misura come grande un terremoto è, cioè, quanta energia viene rilasciata nelle onde sismiche. Magnitudo locale o più ricca ML si basa su misurazioni di quanto si muove il terreno e della grandezza del momento Mo è un calcolo più sofisticato basato sulle onde del corpo. Le magnitudini sono utilizzate dai sismologi e dai media.
Il diagramma "beachball" del meccanismo focale riassume il movimento di slittamento e l'orientamento della faglia.
Modelli di terremoto
I terremoti non possono essere previsti, ma hanno alcuni schemi. A volte gli scorci precedono i terremoti, anche se sembrano proprio terremoti. Ma ogni grande evento ha un cluster di più piccoli scosse di assestamento, che seguono statistiche ben note e possono essere previste.
La tettonica a zolle spiega con successo dove è probabile che si verifichino terremoti. Data una buona mappatura geologica e una lunga storia di osservazioni, i terremoti possono essere previsti in senso generale e mappe di pericolo può essere fatto mostrando il grado di scuotimento che un determinato luogo può aspettarsi durante la vita media di un edificio.
I sismologi stanno elaborando e testando teorie sulla previsione del terremoto. Le previsioni sperimentali stanno iniziando a mostrare un modesto ma significativo successo nell'indicare l'incombente sismicità per periodi di mesi. Questi trionfi scientifici sono molti anni dall'uso pratico.
I grandi terremoti generano onde superficiali che possono innescare terremoti più piccoli a grandi distanze. Cambiano anche gli stress nelle vicinanze e influenzano i futuri terremoti.
Effetti del terremoto
I terremoti causano due effetti principali: scuotimento e scivolamento. L'offset di superficie nei terremoti più grandi può raggiungere più di 10 metri. Lo slittamento che si verifica sott'acqua può creare tsunami.
I terremoti causano danni in diversi modi:
- Offset del terreno può tagliare le linee di vita che attraversano i guasti: tunnel, autostrade, ferrovie, linee elettriche e rete idrica.
- tremante è la più grande minaccia. Gli edifici moderni possono gestirlo bene attraverso l'ingegneria sismica, ma le strutture più vecchie sono soggette a danni.
- Liquefazione si verifica quando l'agitazione trasforma il terreno solido in fango.
- scosse di assestamento può finire strutture danneggiate dallo shock principale.
- cedimento può interrompere le linee di vita e i porti; l'invasione del mare può distruggere foreste e campi coltivati.
Preparazione e mitigazione del terremoto
I terremoti non possono essere previsti, ma possono essere previsti. La preparazione salva la miseria; assicurazione del terremoto e conduzione di esercitazioni di terremoto sono esempi. La mitigazione salva la vita; il rafforzamento degli edifici è un esempio. Entrambi possono essere fatti da famiglie, aziende, quartieri, città e regioni. Queste cose richiedono un impegno prolungato di finanziamenti e sforzi umani, ma ciò può essere difficile quando in futuro non potrebbero verificarsi grandi terremoti per decenni o addirittura secoli.
Supporto per la scienza
La storia della scienza del terremoto segue notevoli terremoti. Il supporto alla ricerca aumenta dopo i grandi terremoti ed è forte mentre i ricordi sono freschi ma gradualmente diminuiscono fino al prossimo Big One. I cittadini dovrebbero garantire un sostegno costante alla ricerca e alle attività correlate come la mappatura geologica, i programmi di monitoraggio a lungo termine e i dipartimenti accademici forti. Altre buone politiche per i terremoti includono l'adeguamento di obbligazioni, codici di costruzione e ordinanze di zonizzazione, programmi scolastici e consapevolezza personale.