Есть наука

В научно-популярной литературе землетрясения часто называют подземными бурями, подземными грозами. Знаменитый вулканолог, кинодокументалист и писатель Гарун Тазиев образно назвал землетрясения «дрожью нашей планеты, проявлением титанических сил природы». В Толковом словаре русского языка В. И. Даля землетрясение определено как известное явление природы, когда земля колеблется, трясется. Говоря языком сейсмологов, землетрясение — это колебания земной поверхности при прохождении волн от подземного источника энергии. Волны, которые вызываются землетрясениями, называются сейс- мическими. Они подобны хорошо знакомым нам колебаниям воздуха, воды. Существует три типа сейсмических волн, из которых наибольшее значение имеют два типа волн, распространяющихся непосредственно внутри объема горных пород. Это первичные (primary), или продольные (Р — волны), и вторичные (secondary), или поперечные (S — волны). Продольные имеют тот же характер, что и звуковые волны, т. е. при своем распространении они попеременно давят на горные породы (сжимают их) или создают в них разряжение, растягивают их. Продольные волны подобно звуковым способны проходить через твердые породы, например гранитные горные массивы, и через жидкости, такие, как вулканическая магма или вода океанов. Поперечные волны при распространении сдвигают частицы вещества в стороны, под прямым углом к направлению своего пути точь-в-точь как это происходит с веревкой, которую привязали за один конец и дергают за другой Скорость распространения этих двух типов волн неодина- кова. Продольные волны проходят около 8 км/с, а поперечные волны — лишь 4,5 КМ/С Фактическая скорость продольных и поперечных волн зависит от плотности и упругих свойств горных пород и грунтов, через которые они проходят. В большинстве случаев при землетрясениях продольные волны ощущаются первыми. Их действие похоже на удар воздушной волны, которая создает грохот и треск дребезжащих стекол в окнах. Спустя несколько секунд приходят поперечные волны, которые раскачивают все на своем пути вверх-вниз и из стороны в сторону, смещая поверхность грунта как по вертикали, так и по горизонтали. Именно эти колебания и приводят к наибольшим разрушениям. Третий тип сейсмических волн - поверхностные волны. Их часто называют длинными (long) волнами (L), так как период колебаний у них больше, чем у Р- и S-волн. Они распространяются не внутри Земли, а вдоль ее поверхности. Поверхностные волны, создаваемые землетрясением, делятся на два вида. Первый называется волнами Лява, второй — волнами Релея (в честь открывших их ученых). В волнах Лява частицы грунта смещаются из стороны в сторону в горизонтальной плоскости, но под прямыми углами к направлению распространения волн. Вертикальных движений не происходит. Волны Релея распространяются так: сначала происходит толчок в направлении распространения волны, затем движение вверх, назад, вниз и новый толчок. При движении волны частицы перемещаются по эллипсам вверх и назад по отношению к движению волны. Поверхностные движутся примерно в 2 раза медленнее, чем поперечные волны, причем волна Релея распространяется медленнее, чем волна Лява. Для регистрации землетрясения используют сейсмографы — инструменты, сконструированные таким образом, чтобы записывать колебания своих оснований, установленных на земной поверхности или в шахте. На сейсмографе записывается сейсмограмма, т.е. линия, повторяющая колебания в вбранном направлении. Всякое изменение частоты или амплитуды колебания на сейсмограмме называется фазой. Главные фазы называют Р-, S- и L-фазами. Было установлено, что они фиксируют воздействие соответственно продольных, поперечных и поверхностных волн. Из-за сходства продольных волн со звуковыми часть их, выходя из глубин Земли к поверхности, может передаваться в атмосферу в виде звуковых волн, воспринимаемых животными и людьми, если частота их окажется в интервале слышимости, т. е. больше 15 Гц. Простое наблюдение показывает, что если какой-то объем жидкости сдвинуть в сторону или повернуть, то он не вернется затем на прежнее место. Из этого следует, что поперечные волны не могут проходить через те участки Земли, которые состоят из жидкости, например через океаны.