Unde seismice

Seismologia se ocupă cu studiul cutremurelor ( seismelor ) şi a undelor care se propagă prin Pământ. Energia eliberată brusc de un cutremur se răspândeşte în toate direcţiile, formand undele seismice.

Un cutremur este format dintr-o varietate de unde seismice care nu se pot distinge si sursa energiei seismice este imprastiata pe o suprafata mare. In fiecare cutremur, exista mai multe tipuri de unde seismice.

Tipuri de unde seismice:

Unde de adancime (de volum): se deplasează în partea interioară a Pămantului; includ undele P și S și sunt utilizate pentru a localiza cutremurele și pentru determinarea structurii interne a Pământului.

a). Undele P sunt denumite și PRIMARE deoarece se propagă cu vitezele cele mai mari și sunt înregistrate primele la o stație seismică; sunt unde longitudinale sau de compresiune datorităcomprimării și dilatării (întinderii) materialului străbătut pe direcția lor de propagare; nu este periculoasă pentru clădiri deoarece transportă aproximativ 20% din energia cutremurului.

b). Undele S sunt denumite și SECUNDARE deoarece se propagă cu viteze mai mici decât undele P și apar după acestea pe seismograme; sunt unde transversale deoarece ele mișcă pământul pe direcție transversală sau perpendiculară la direcția de propagare. Vitezele undelor S pot varia între 1 și 8 km/s; este periculoasă, deoarece transportă aproximativ 80% din energia totală a cutremurului.

Unde superficiale (de suprafată) se deplasează la suprafata pămantului; sunt responsabile pentru cele mai multe pagube asociate cutremurelor, deoarece cauzează cele mai intense vibratii; asemenea unde seamana cu valurile produse de vant pe suprafata unui lac.

a). Undele Love au fost descoperite de matematicianul englez A. E. H. Love (1911), după care au fost și denumite; sunt cele mai rapide unde de suprafață; sunt unde transversale care conduc la o mișcare a terenului orizontală (stânga - dreapta), perpendiculară pe direcția de propagare.

b). Undele Rayleigh au fost descoperite (matematic) în 1885 de către John William Strutt (Lord Rayleigh). Au vitezele de propagare cele mai mici și sunt înregistrate pe seismograme după undele Love. Aceste unde sunt similare cu valurile oceanelor, mărilor înainte de a se sparge pe linia țărmului. La trecerea unei unde Rayleigh, pământul se mișcă pe o traiectorie eliptică (în plan vertical) în sens invers acelor de ceasornic (dacă direcția de propagare este către dreapta).

Prin studiul cutremurelor, la observatoarele seismice răspândite pe glob, cu ajutorul unui aparat de înregistrare a cutremurului s-a constatat că aceste mișcări ale scoarței pământului au un centru în adâncime de propagare circulară a undelor seismice. Punctul de la suprafață, (situat deasupra hipocentrului), în care se măsoară intensitatea cutremurului este numit epicentru. Intensitatea cutremurului va

fi cu atât mai mare cu cât hipocentrul este mai aproape de suprafață. La un cutremur se pot deosebi mișcări orizontale, verticale și de torsiune. În funcție de cauzele care le produc, se deosebesc: cutremure tectonice, cutremure vulcanice și cutremure de prăbușire.

Cauzele producerii cutremurelor pot fi de două feluri:

1. Naturale:

deplasarea plăcilor tectonice

erupții vulcanice

impactul cu meteoriți

2. Antropice ( non-seismice)

mijloacele de transport(produc minicutremure)

explozii subterane antropice (de exemplu un test nuclear subteran)

edificii care se surpă (mine abandonate de exemplu)

Urmări ale mișcărilor seismice: energia eliberată declanșează avalanșe și valuri seismice, produce modificări ale mediului natural și antropic în funcție de intensitatea și de modul de propagare a undelor, cu pierderi umane și economice.

O sursa de unde seismice este caracterizata de urmatorii parametri:

1. Longitudinea si latitudinea epicentrului ( adica punctul de pe suprafata Pamantului aflat pe aceeasi verticala cu sursa).

2. Adancimea la care se afla sursa (sursa este numita hipocentru).3. Momentul initial al undei seismice.4. Magnitudinea evenimentului (energia undei seismice).

Desi nu este un parametru al sursei, o importanta deosebita o are si notiunea de intensitate a cutremurului. Ea depinde de punctul de observatie fiind maxima in zona epicentrului. Intensitatea este estimata pe baza unei scale stabilite in mod conventional, in functie de efectele pe care le are evenimentul. In mod usual se foloseste o scala cu 12 grade numita “scala MERKALLI, CANCANI, SIEBERG”. Aceasta scala a fost modificata de mai multe ori, ultima modificare conducand la scala MSK ( dupa numele seismologilor Medvedev, Sponheuer si Karnik).

Gradul Scara MSK Scara Richter

I. Instrumental: este înregistrat de seismografe dar nu se simte. 3,3

II. Slab : este perceput de foarte puține persoane, în general la etajele superioare ale clădirilor.

3,5

III. Ușor : este perceput de oamenii din interiorul clădirilor, mai ales la etajele superioare ; candelabrele si unele obiecte ușoare se pot clinti.

4,2

IV. Moderat : este perceput de toate persoanele din interiorul clădirilor ; pereții trosnesc, ușile, ferestrele și alte obiecte se mișcă dar fără a se produce pagube. La exterior este mai puțin perceptibil.

4,5

V. Destul de puternic : este perceput de toata lumea, atât la exterior cât și în interiorul clădiilor, dar puțini se sperie și fug ; se pot sparge

4,8

pahare, farfurii și alte obiecte iar construcțiile pot suferii degradări ușoare.

VI. Puternic : mișcarea este resimțită de toată lumea producând panică ; ferestrele se sparg, mobila se deplasează, iar clădirile slab executate pot fi avariate.

5,4

VII. Foarte puternic : mișcarea produce panică si îngreuneaza deplasarea oamenilor ; pagubele sunt neînsemnate în cazul clădirilor executate conform normelor iar construcțiile slab executate suferă avarii considerabile; mișcarea se simte și din automobile.

6,1

VIII. Destructiv : se înregistrează avarii considerabile la clădirile obișnuite și prăbușirea clădirilor slab efectuate. Se pot dărma coșuri, stivurile de marfa, monumente, etc.

6,5

IX. Violent : Panica este generală. Se înregistrează avarii însemnate și în cazul structurilor proiectate corespunzator, clădirile rezistente se înclină, apar crăpături in pământ iar conductele subterane se rup.

6,9

X. Intens : majoritatea clădirilor cu structuri de rezistență sunt avariate și chiar dărmate, inclusiv fundațiile acestora ; se produc alunecări de teren.

7,3

XI. Extrem : Puține structuri de rezistență rămân nedistruse. Pămantul se crapă, alunecă și suferă deformări.

8,1

XII. Catastrofal : Distrugerea este totală. Pămantul se mișcă în valuri iar obiectele sunt aruncate în aer.

8,1-8,9

Masuri de protectie in raport cu posibilele efecte ale seismelor

In eventualitatea producerii unui seism trebuie sa cunoasteti si sa incercati sa tineti cont de urmatoarele reguli care va vor proteja si vor limita efectele nedorite la care ati putea fi supusi!

•Pastrati-va calmul, nu intrati in panica, linistiti-i si pe ceilalti, protejati copiii, batranii si femeile. Nu va speriati de zgomotele din jur.

•Preveniti tendintele de a se parasi sala de clasa, de curs, laboratorul, locuinta etc. deoarece durata redusa a fazei seismice initiale va face ca faza puternica a miscarii sa surprinda grupurile de persoane pe scari, in aglomeratie si panica, conducand la accidente nedorite.

•Daca va aflati in fata unei cladiri, ramaneti departe de aceasta, feriti-va de tencuieli, caramizi, cosuri, parapete, cornise, geamuri, care de obicei se pot prabusi in strada.

•Daca va aflati inauntru ramaneti acolo, departe de ferestre care se pot sparge, stati inspre centrul cladirii, langa un perete structural rezistent.

•Protejati-va sub o grinda solida, birou, masa, iar copiii sub bancile din clasa sau mese, care sunt suficient de rezistente spre a feri de caderea unor lampi, obiecte, mobile suprapuse, tencuieli ornamentale etc.

•Sprijiniti-va cu mainile de podea sau tineti-va cu mainile de piciorul unei mese sau de tocul usii pentru a va asigura stabilitatea.

•In lipsa unor astfel de posibilitati de a va mentine sub soc stabilitatea, va puteti proteja stand la podea langa un perete solid, ghemuit pe genunchi si coate, cu fata in jos: cu palmele impreunate va veti proteja capul (ceafa), iar cu antebratele pe lateral, fata.

•Profesorii vor indica elevilor oportunitatea si maniera corecta de a aplica aceste masuri si vor inspira increderea in eficienta autoprotectiei.

•Inchideti sursele de foc cat puteti de repede, iar daca a luat foc ceva, interveniti imediat dupa ce a trecut socul puternic.

•Daca sunteti intr-un atelier, aplicati imediat, dupa caz, masurile de protectie specifice locului dvs. de activitate.

•Nu fugiti pe usa, nu sariti pe fereastra, nu alergati pe scari, nu utilizati liftul, dar – daca puteti – deschideti usa spre exterior, spre a preveni blocarea acesteia, in vederea eventualei evacuari dupa terminarea miscarii seismice si verificarea starii scarilor si a zonei de la iesire. Evitati aglomeratia.

•Nu alergati in strada sau pe strada, deplasati-va calm spre un loc deschis si sigur, feriti-va de versantii de unde pot cadea roci sau de unde pot avea loc alunecari de teren.

•Daca seismul va surprinde in autoturism, opriti-va cat puteti de repede intr-un loc deschis, evitand cladirile prea apropiate de strada, dincolo de poduri, pasaje, linii electrice aeriene si stati inauntru. Feriti-va de firele de curent electric cazute.

•Daca sunteti intr-un mijloc de transport in comun sau in tren, stati pe locul dvs. pana se termina miscarea seismica. Conducatorul trebuie sa opreasca si sa deschida usile, dar nu este indicat sa va imbulziti la coborare sau sa spargeti ferestrele.

•In metrou pastrati-va calmul si ascultati recomandarile personalului trenului, daca acesta s-a oprit intre statii in tunel, fara a parasi vagoanele.

•Daca va aflati intr-un loc public cu aglomerari de persoane (teatru, cinematograf, biserica, stadion, sala de sedinte) nu alergati catre iesire; imbulzeala produce mai multe victime decat cutremurul. Stati calm si linistiti-va vecinii de pe rand.