Полная версия
Вот пришло землетрясение. Факты, причины, гипотезы и последствия
Вот пришло землетрясение
Факты, причины, гипотезы и последствия
Батыр Каррыев
Иллюстратор Батыр Сеидович Каррыев
© Батыр Каррыев, 2017
© Батыр Сеидович Каррыев, иллюстрации, 2017
ISBN 978-5-4485-5260-1
Создано в интеллектуальной издательской системе Ridero
От автора
«Не будет преувеличением сказать, что будущее современного общества и стабильность его внутренней жизни зависят в значительной мере от сохранения равновесия между мощью технических средств коммуникаций и способностью человека к индивидуальной реакции».
Папа Пий XII, 1950 годМир вокруг нас меняется очень быстро, и уже нет большинства угроз осложнявших жизнь наших предков. С приобретением способности строить жилища и образованием городов дикая природа перестала угрожать человеческой популяции. Однако стены и каменные своды, хорошо спасавшие от непогоды и холода, оказались неспособными противостоять другой угрозе – землетрясениям.
Потребовалось многие сотни лет для изобретения способов постройки устойчивых к подземным ударам зданий, однако и в наше время люди продолжают гибнуть под их обломками. Казалось бы, техника и технологии достигли уровня немыслимого ещё сто лет назад, и мы знаем о природе вещей и силах движущих мирозданье в тысячи раз больше, чем все учёные древности вместе взятые. Тем не менее, наблюдается тревожная тенденция – потери и жертвы стихийных бедствий не уменьшаются, а растут от года к году.
Почему это происходит? Какие факторы влияют на степень защищенности людей и, что необходимо предпринять для уменьшения потерь от стихийных бедствий? Это те вопросы, на которые ищут ответ учёные, и которые всё чаще задают себе люди во всем мире. Способ преодоления всех проблем – применить знание и выбрать верную стратегию их решения. Однако всегда ли достаточно для этого умения, терпения и средств? Важно и то, способно ли то или иное сообщество осознать угрозу и использовать необходимые ресурсы для защиты своих членов от неё?
Современный мир не только разнолик, он всё ещё различается по уровню знаний, богатства и способам их использования. Одни сообщества с успехом решают вопросы обеспечения безопасности своих членов, в других защита от стихии находится на уровне каменного века. Начало XXI века принесло ужасающие для цивилизованных государств цифры смертей от стихийных бедствий.
Свыше тысячи в США от урагана, десятки тысяч в Иране и Пакистане от землетрясений, сотни тысяч в Юго-Восточной Азии и на Гаити от землетрясений и цунами. Почти не остается сомнений в том, что при сохранении нынешних темпов роста мирового населения и существующей системе предупреждения последствий стихийных бедствий жертвы будут увеличиваться.
В 2001 году на нашей планете от землетрясений погибло 21436 человек. Сильные землетрясения происходили 65 раз. Было зарегистрировано 82 толчка с магнитудой 6,5 и выше по шкале Рихтера. В 2002—2003 годах повторились землетрясения в Афганистане, Иране и Турции.
В 2003 году в иранском городе Бам под развалинами собственных жилищ погибло около 40 тысяч человек, а ущерб составил около миллиарда долларов США.
В 2004 году землетрясение и мегацунами в Юго-восточной Азии принесло смерть более чем 270 тысячам человек.
В 2005 году десятки тысяч человек погибли от землетрясения в Пакистане.
В 2008 году землетрясение в Китае унесло жизни пятидесяти тысяч человек.
В 2011 году землетрясение и цунами не только принесли смерть и отчаяние тысячам жителей Японии, но и вызвали радиационное заражение в районе АЭС «Факусима 1» по степени опасности оценённое также как авария на Чернобыльской АЭС.
Последующий период был также неспокоен. Землетрясения и цунами возникали в Азии, Европе и Америке. Они вызывали разрушение и гибель людей в благополучных и нет странах. По данным ООН свыше 89% жертв природных катаклизмов за последние двадцать лет пришлись на страны с низким доходом на душу населения.
В первую очередь это связано с качеством управления не позволяющее им в полной мере использовать достижения современной науки и техники для обеспечения безопасности своих граждан. Однако неприемлемые жертвы от стихии несут и государства с передовой экономикой. Это связано со следующим.
На протяжении большей части своей истории люди жили в сельской местности и вели аграрный образ жизни. Сегодня человечество вступило в период стремительной урбанизации. На месте небольших поселений выросли мегагорода многие из которых расположены там, где происходили, происходят, и будут происходить мощные землетрясения.
Усложнение городской инфраструктуры, быстрое перемещение людей между городами и странами, всё большая потребность в источниках энергии и т. д. принципиально отличают современное время от прошлых веков. Несмотря на большую защищённость людей, стихия начинает угрожать безопасности всё большему числу людей на планете. Ещё сто лет назад мировое население составляло около 1,5 млрд. человек, к 2017 году оно превысило 7,5 млрд. и обеспечить равные экономические условия жизни для всех, как и равную защищённость от стихии становится всё сложнее.
Тем не менее, безопасное проживание вполне достижимо, поскольку наука о геологической эволюции Земли достигла того уровня, когда её результаты могут быть применены на практике. Поиск предвестников землетрясений и создание систем их прогноза становится уже не просто актуальной, а жизненно необходимой задачей в густонаселённых регионах и там, где сосредотачивается потенциал высоких технологий, промышленного и интеллектуального производства.
Человеческая цивилизация находится между Сциллой и Харибдой – необходимостью и достаточностью. Они двигают наш мир по пути прогресса, меняя одни угрозы и опасности на другие. Жизнь с землетрясениями требует нахождения приемлемой черты между затратами на безопасность и риском потерь от них. Борьба с подземной угрозой пока ещё не стала общемировой задачей, но уже сейчас можно выделить места, где существуют неприемлемые для всего человечества риски потерь от неё.
Вопросам исследования сейсмической активности планеты, методам противостояния землетрясениям и их роли в судьбах людей посвящена эта книга. С момента публикации её первого варианта прошло почти десять лет. За это время многое изменилось, появились новые материалы, а справочные сведения уточнялись.
В новом варианте она дополнена различными материалами, включая биографические сведения об учёных занимавшихся исследованиями сейсмичности и строения Земли, а несколько глав переписаны с учётом замечаний читателей.
На её основе подготовлены и изданы научно-популярные книги серии «Катастрофы в природе» о землетрясениях (2016), вулканической деятельности (2016), гравитационных перемещениях вещества на Земле (2016) и водной стихии (2017). Книга будет интересна всем тем, кто интересуется исследованиями в области наук о Земле, сейсмичности и способами снижения последствий стихийных бедствий.
Батыр Каррыев
Доктор физико-математических наук, 2017 год
E-mail: mweb2016@mail.ru
https://sites.google.com/site/2017sibis
https://sites.google.com/site/2009earthquake
Предисловие
Предлагаемая книга доступно излагает современные представления о таком сложном природном явлении, каким являются землетрясения. Она написана простым языком, хотя отельные разделы требуют некоторого объёма специальных знаний, сведения о которых приводятся в отдельных сносках.
Читателю будет интересен раздел, в котором приводится параллели между мифами древности и реальными природными катаклизмами. Будут востребованы сведения о способах повышения личной безопасности людей во время стихийных бедствий и организации спасательных работ. В силу тех или иных причин всегда можно оказаться в том месте, где возникают стихийные бедствия. Следовательно, знание норм и правил поведения при землетрясениях не будет бесполезным и может пригодиться в любой экстремальной ситуации.
Общеизвестен факт – чем выше плотность населения и деловая активность в населённом пункте, тем больший ущерб способна нанести стихия в том случае, если не использовать достижения науки и техники для обеспечения безопасности людей. В конечном счёте, все бедствия, являются следствием тех или иных действий людей или отсутствия таковых. Применительно к землетрясениям последнее особенно актуально, поскольку современная наука уже способна оценить степень сейсмической опасности той или иной территории.
С развитием компьютерной техники учёные смогли обрабатывать огромные массивы информации, а общее число сейсмических станций на земном шаре с каждым годом растет. Если в начале прошлого столетия их были десятки, то сейчас их тысячи. Изучение сейсмограмм – записей колебаний от землетрясений позволило понять природу землетрясений, изучить строение нашей планеты и проводить поиск месторождений полезных ископаемых.
Сейсмология исследует все явления, так или иначе, связанные с возникновением землетрясений. Поэтому изучение природы подземных ударов происходит на стыке многих наук – геологии, физики, химии, биологии, истории и многих других. Выдающейся учёный Александр Чижевский ещё в начале прошлого века пришел к выводу, что физические и химические процессы, вариации гравитационного поля, солнечная радиация влияют на животные организмы, отражаются на его сердечнососудистой и нервной деятельности, на психике и поведении животных и человека. Отсюда и новое направление в поиске предвестников землетрясений – изучение реакции живых организмов на приближение подземного удара.
Тектоническая раздробленность земной коры, высокий уровень теплового потока, вертикальная разгрузка вод и газов разнородного и нестабильного во времени химического и изотропного состава в зонах возможного возникновения сильных землетрясений, способствуют переносу флюидов по разломам на большие расстояния. А значит, имеется возможность обнаружения и измерения изменений режима флюидов связанных с подготовкой землетрясений – предвестников. Их поискам посвящен отдельный раздел книги.
Тем не менее, опасно льстить себя надеждой, что только наука и техника будут достаточны для предотвращения последствий землетрясений. Сегодня вполне ясно – землетрясения и предотвращение их последствий стали уделом не только отдельных стран, но и всего мирового сообщества.
Вполне согласен с автором отметившим, что научные исследования сами по себе не могут снизить интенсивность действия природных сил, но позволяют правильно оценить степень их опасности и, следовательно, своевременно принять меры для предупреждения их последствий. Это одна из ключевых тем книги, в которой на широком фактическом материале прослеживается связь между образом жизни и степью уязвимости людей от природных катастроф.
Автор книги – доктор физико-математических наук, долгое время работал в Академии наук Туркмении. Его научные интересы – проблемы сейсмологии, он автор и соавтор более 150 печатных работ. Соответственно, его научные интересы связаны с актуальными вопросами информатики, сейсмологии, т.е. проблемами жизненно важных для Туркмении, столица которой в 1948 году подверглась разрушительному землетрясению.
Изучение землетрясений это увлекательная и важная задача. Книга содержит массу полезных сведений и советов, которые будут востребованы читателем и, естественно населением, проживающим в сейсмически активных регионах. Она будет интересна и полезна школьникам и студентам, людям различных профессий.
Г.И.Войтов
Доктор геолого-минералогических наук, 2007 год
От мифологии к сейсмологии
«Вот пришло землетрясение, какую пользу принесло богатство? Труд того и другого пропал, погибло имущество вместе с владением, дом вместе со строителем. Город сделался общим для всех гробом, устроенным внезапно не руками мастеров, но несчастным случаем. Где богатство? Где любостяжание? Видите ли, как все оказалось ничтожнее паутины?».
Иоанн Златоуст «О Лазаре. Слово шестое» (386—397 годы)Последний день
Две тысячи лет назад в расположенных на юго-западе Ирана горах Загрос произошла крупнейшая на Земле геологическая катастрофа. С высоты двух тысяч метров обрушилось двадцать тысяч кубических метров горных пород. По долине реки Сеймерре прокатился гигантский оползень шириной по фронту в 14 километров и высотой до 400 метров. Сорвавшись с хребта Кабир-Кух, он прошёл тринадцать километров, перехлестнул отроги хребта Кух-Дуваруш и прокатился дальше ещё на три километра.
Землёй и обломками громадных камней была покрыта территория площадью 165 квадратных километров. На ней появились многочисленные овраги, и возникли два новых озера – Джайдар и Сеймерре. На склоне хребта Кабир-Кух, южнее горы Керман-Шах, сегодня хорошо просматривается часть стенки в виде крутых уступов, с которой сорвался громадный пакет известняков. Причиной катаклизма было землетрясение.
В наши дни изумрудные воды Адриатического моря и тёплый песок его пляжей не внушают опасений отдыхающим здесь людям. Однако в 1894 году из-за погружения части берега в воду здесь произошло мощное землетрясение, и все населённые пункты на площади в шесть тысяч квадратных километров оказались разрушены. Очевидцем катастрофы был геолог Скуфис: «Казалось, мы находимся на крыше огромного котла с кипящей водой. Толчки ощущались вертикально снизу. Я и мои спутники взлетали и падали, как резиновые мячики. С 9 часов вечера 27 апреля и до 6 часов утра 28 апреля мы насчитали 365 подземных ударов».
Много лет назад с холмов Гаро, расположенных в северо-восточной Бенгалии (современная территория Бангладеш), река Брамапутра была почти не видна. Но сейчас её можно увидеть по всей ширине и искупаться в озёрах, которых не было ещё сто лет назад. Всего за 15 секунд сильнейшее Ассамское землетрясение 1897 года до неузнаваемости изменило ландшафт местности.
Находившийся в Шилонге сотрудник Индийского геологического комитета оставил следующее воспоминание о нём: «…за одну или две секунды до основного толчка я услышал гул, подобный грому… Я не смог устоять на ногах – сел на землю и не сколько чувствовал, но и видел, что земля поднимается волнами подобно мягкому желе. Когда сильные удары кончились, все дома в Шилонге были полностью разрушены, а из образовавшихся в земле трещин выбрасывалась вода с песком на высоту более двух метров».
В 2002 году японские сейсмологи констатировали, что одно лишь предупреждение о сильном землетрясении в районе Токио обернётся за каждый день его ожидания потерями в миллиарды долларов. Что это? Воспоминание о будущем или трезвая оценка возможности повторения здесь землетрясения подобного случившемуся в 1923 году?
«Через 12 секунд после первого толчка начались исключительно сильные колебания. С крыши сыпалась черепица, стоял ужасный грохот… Невозможно было понять, стоит ли здание или уже рухнуло. Несколько минут меня подбрасывало, как маленькую лодку в штормовом море… Я испытывал ужасный страх…», – так описывал Великое землетрясение Канто профессор Акитуне Имамура.
Кто бывал в районе Токио – Иокогамы мог видеть, как за окнами скоростного электропоезда мелькают современные небоскрёбы, перемножаемые островками зелени и зданиями традиционной японской архитектуры. Здесь на площади в семьдесят тысяч квадратных километров сосредоточен основной индустриальный потенциал Японии и самая высокая плотность населения на планете. Если произойдет новое землетрясение то потери от него превысят ущерб от землетрясения 1923 года, все последствия для Японии Второй мировой войны, включая ядерные бомбардировки Хиросимы и Нагасаки в 1945 году.
Наиболее актуальная угроза на сегодняшний день это ожидаемое землетрясение в районе Токио. Если оно произойдет, то будет квалифицировано как Глобальный геофизический процесс (ГГП). Подобные явления происходят один – два раза за сто лет и могут вызвать ущерб около трёх триллионов долларов США. Любое ГГП станет катастрофой для мировой экономики и коснётся интересов всех и каждого на планете.
Я подумал, что это атомная бомба признавался один из очевидцев Ашхабадского землетрясения 1948 года. Катастрофа была ужасной – город стёрт с лица земли, а десятки тысяч жителей погибли под обломками собственных жилищ. Академик Дмитрий Наливкин вспоминал: «Вдруг страшный удар снизу потряс всё здание,… качание дома стало ужасным… Землетрясение, вернее первый толчок, продолжалось несколько секунд… В этот страшный момент всякое чувство времени исчезло. Этих нескольких секунд было достаточно, чтобы уничтожить большой город, убить десятки тысяч людей. Я ничего не видел, ничего не слышал, исчезла комната заседания, исчезли все в ней находившиеся, осталось одно чувство – чувство ужасного невероятного качания. Когда я пришёл в себя, то понял, что ещё стою у открытого окна и держусь за раму, а за окном было что-то невероятное, невозможное. Вместо тёмной прозрачной звездной ночи передо мной стояла непроницаемая молочно-белая стена, а за ней – ужасные стоны, вопли и крики о помощи. За несколько секунд весь старый глиняный, саманный город был разрушен, и на месте домов в воздух взметнулась страшная пелена пыли, скрывая всё».
Глубокая ночь, 3 часа 42 минуты 28 июля 1976 года. Место действия город Таншань. Уже в 3 часа 43 минуты крупнейшего в Китае центра угольной промышленности, тяжёлого машиностроения и производства электропоездов не стало. Эта была беспрецедентная по количеству жертв катастрофа XX века с экономическим ущербом до шести миллиардов долларов. Она стала закономерным, но незапланированным итогом окончания эпохи Мао Цзэдуна. Уже через два месяца после него Великий кормчий утверждавший, что в период его правления подземная стихия будет молчать, скончался. В Китае признали существование частной собственности и начали развиваться науки, в том числе – сейсмология.
Распределение ущерба от природных катаклизмов в мире с 1900 по 2015 годы. За 115 лет 35 тысяч стихийных бедствий нанесли мировой экономике ущерб в семь триллионов долларов, и унесли более восьми миллионов человеческих жизней (по данным KIT, 2016).
В 2008 году в докладе ООН для ЭКОСОС было констатировано, что на планете за 48 лет зарегистрировано более семи тысяч стихийных бедствий. Они привели к гибели около 2,5 млн. человек и общему ущербу более чем два триллиона долларов США. Основные человеческие потери пришлись на развивающиеся страны. Здесь они в 20 – 30 раз превысили число погибших от стихии в развитых странах. Новый век стартовал с ещё более удручающих цифр жертв природных катастроф – около 270 тысяч в Юго-Восточной Азии, 230 тысяч на Гаити, десятки тысяч в Иране, Китае и Пакистане.
В современном мире реакция властей на природные катаклизмы становится тестом их дееспособности. 16 сентября 1978 года в иранской провинции Хорасан произошло сильное землетрясение с очагом в зоне Тобасского разлома. Возможно, именно неспособность шахского режима оказать помощь пострадавшему населению стала одной из причин его конца.
Тегеран охватили народные волнения, а аятолла Талегани объявил дни Хусейна днями национального протеста против шаха Мохаммеда Реза Пехлеви. Уже в январе следующего года аятолла Хомейни провозгласил Иран исламской республикой, и к власти пришло мусульманское духовенство.
Известно, что перед землетрясением в Армении, в декабре 1988 года, разразился карабахский конфликт. А почти восьмьюдесятью годами ранее антагонисты объясняли Шемахинское землетрясение 1902 года божьим гневом на армян за беспорядки на Кавказе. В пострадавшем от землетрясения 1887 года Верном начались беспорядки, вызванные ложными слухами о намерении коренного населения начать грабежи в разрушенном городе. В 1923 году после землетрясения в Токио начались гонения против корейцев, которых обвиняли во всех бедах. В Центральной Азии землетрясение в Ошской и Ленинабадской области 1987 года совпало по времени с избиением и изгнанием турков-месхетинцев. В Осаке перед крупным землетрясением в 1995 году начались беспорядки – население протестовало против продления контракта на землю для американской военной базы. Землетрясение в Иране 1962 года привело к гибели более двенадцати тысяч человек. Ему предшествовали народные волнения против реформ шахского правительства. В Турции обострение противоречий между правительственными войсками и курдскими повстанцами также предшествовало землетрясению 2011 года. В Индонезии ноябрьские 1998 года студенческие беспорядки возникли в канун сильного подземного толчка.
Подобные примеры могут привести к мысли о связи природных катастроф с социальными кризисами. Однако, согласно Бритве Оккама, не следует умножать число сущностей сверх необходимости, и если все объяснения равны, то самое простое будет правильным. На планете происходит столько стихийных бедствий, что если каждому из них соответствовали войны и конфликты, то мирные времена никогда бы не наступили.
Связь существует в том, что стихия как лакмусовая бумажка выявляет способность или неспособность того или иного государства обеспечивать комфортные и безопасные условия жизни своих граждан. Недаром узурпаторы всех времен и народов в подтверждение незыблемости своей власти заявляли о способности влиять на стихию. Эти утверждения сродни эсхатологическим постулатам религиозных конфессий и различных предсказателей эксплуатирующих негативную историческую память людей в корыстных целях.
В основанной в XVII веке французской еженедельной газете Gazett публиковались новости со всей Европы. Однако, как показал Грегори Кеннет, вплоть до 30—40 годов XVIII века в ней нет сообщений о землетрясениях – сокрытие информации было лучшим способом поддерживать в народе веру в своего короля способного подчинять себе даже земные недра.
В повседневной жизни серии удач или неудач обычно имеют свои причины, но с природными бедствиями понятие удачи отсутствует, поскольку здесь важна не удача, а предусмотрительность. Удача всегда дело случая. Сильное землетрясение детерминировано по своей природе и вопрос, когда оно произойдёт, не столь важен, если заранее не озаботится предохранением от его последствий.
Сейсмически опасные территории на планете выделены на карте «Global Seismic Hazard Program» (2011) красными и жёлтыми цветами, менее – зелёными и голубыми.
В отличие от прежних времён когда природные бедствия, вне понимания их истинных причин, нагружались сакральным смыслом сегодня ситуация другая. Природа землетрясений известна, а территории их преимущественно возникновения в основном определены. Сами причины разрушений и гибели людей просты и определяются несколькими причинами.
Во-первых, с тем, что Земля геологически эволюционирует. В её недрах непрерывно протекают различные физико-химические процессы и перемещаются огромные массы материи. Под их влиянием твёрдая земная кора деформируется и разрушается. Результатом этого и являются сотрясения земной поверхности.
Во-вторых, с тем, что человек издавна селится там, где ему удобнее, а не безопаснее жить. В силу различных факторов местами предпочтительного расселения были и остаются побережья морей и океанов, устья рек и подножья гор, где природная стихия действует с наибольшей силой.
В-третьих, мировое население растёт, и всё больше людей проживает в крупных городах расположенных на сейсмоопасных территориях. Современные технологии позволяют строить в сложных условиях, но полностью обезопасить инженерные сооружения они неспособны, особенно в быстрорастущих мегаполисах с усложнённой городской инфраструктурой.
По статистике наибольшие среднегодовые потери человечество несёт от превратностей погоды, и только затем идут землетрясения. Но если принять во внимание сокрушительность и скоротечность подземных ударов они ни в чем не уступают погоде, а по коварству намного её превосходят.
Землетрясения способны одновременно сбить ритм жизни сотен тысяч людей на огромной территории. В отличие от погоды их невозможно предсказать и, следовательно, заблаговременно предупредить население. Тем не менее, и здесь есть много способов снижения приносимого ими ущерба.
Несмотря на все удобства современной жизни, создающих иллюзию безопасного мира, жизнь людей находиться под знаком постоянной угрозы в том случае, если не были восприняты предыдущие уроки. Их суть состоит в непрерывном строительстве безопасной жизни, когда накопленный опыт становится правилами и основой для приобретения новых знаний. В свою очередь знания, вложенные в технологии строительства, городское и сельское планирование, подготовку населения и штатных служб к действию в экстремальной ситуации, позволяют нивелировать риски крупных потерь при любом стихийном бедствии.
