För människor som bor på eller nära en aktiv förkastningslinje – som San Andreas-förkastningen i Kalifornien, Median Tectonic Line i Japan eller Sunda Megathrust i Sydostasien – är jordbävningar en vanlig del av livet. Ofta kan de ta formen av mindre skakningar som kommer och går utan att orsaka mycket skada.
Men vid andra tillfällen är de katastrofala och orsakar omfattande förstörelse och dödssiffror i tusentals eller fler. Men vad är egentligen en jordbävning? Vilka geologiska krafter leder till denna destruktiva kraft? Var händer de vanligtvis och hur många olika typer finns det? Och viktigast av allt, hur kan vi vara bättre förberedda på dem?
Definition:
En jordbävning definieras som en märkbar darrning på jordens yta, som orsakas av seismiska vågor som är ett resultat av plötsligt frigörande av energi i jordskorpan. Ibland upptäcks de på grund av överföringen av denna energi till strukturer, vilket orsakar märkbara skakningar och buller. Vid andra tillfällen kan de vara våldsamma nog att kasta folk och jämna ut hela städer.
Globala jordbävningsepicentra, 1963–1998. Kredit: NASA/DTAM
Generellt används termen för att beskriva alla seismiska händelser som genererar seismiska vågor. En jordbävnings punkt för första brott kallas dess fokus eller hypocenter, medan punkten på jorden direkt ovanför den (dvs det mest omedelbart påverkade området) kallas epicentrum.
Orsaker:
Jordskorpans struktur, som är uppdelad i flera 'tektoniska plattor', är ansvarig för de flesta jordbävningar. Dessa plattor är ständigt i rörelse på grund av konvektion i jordens halvviskösa övre mantel. Med tiden kommer dessa plattor att separera och krascha in i varandra, vilket skapar synliga gränser som kallas fel.
När plattor kolliderar förblir de låsta tills tillräckligt med tryck byggs upp så att en av dem tvingas under den andra (en process som kallas subduktion). Denna process sker under loppet av miljontals år och resulterar ibland i ett allvarligt utsläpp av energi, friktionsuppvärmning och sprickbildning längs förkastningslinjerna (aka. en jordbävning).
Energivågorna som uppstår är indelade i två kategorier – ytvågor och kroppsvågor. Ytvågor kallas så för att de är energin som når jordens yta, medan kroppsvågor hänvisar till den energi som finns kvar i planetens inre.
Karta över jordens tektoniska plattor. Kredit: msnucleus.org
Det uppskattas att endast 10 % eller mindre av en jordbävnings totala energi utstrålas som seismisk energi, medan resten används för att driva spricktillväxten eller omvandlas till friktionsvärme. Men det som når ytan utlöser alla de effekter som vi människor förknippar med jordbävningar – det vill säga skakningar som varierar i varaktighet och intensitet.
Ibland kan jordbävningar inträffa utanför förkastningslinjer. Dessa beror på att vissa plattgränser är belägna i regioner av den kontinentala litosfären, där deformationen sprids ut över ett mycket större område än plattgränsen. Under dessa förhållanden är jordbävningar relaterade till spänningar som utvecklats inom den bredare deformationszonen.
Jordbävningar inom en platta (kallade 'intraplatjordbävningar') kan också inträffa som ett resultat av interna stressfält, som orsakas av interaktion med närliggande plattor, såväl som sedimentär lastning eller lossning.
Bortsett från naturligt förekommande jordbävningar (aka. tektoniska jordbävningar) som inträffar längs tektoniska plattlinjer (förkastningslinjer), finns det också de som faller under rubriken 'mänskligt skapade jordbävningar'. Dessa är alla resultatet av mänsklig aktivitet, som oftast är resultatet av kärnvapenprov.
Jordbävningar kan också orsakas av mänskligt skapade faktorer, såsom kärnvapenprov. Kredit: NNSA
Denna typ av jordbävning kan kännas allt från långt avstånd efter detonationen av ett kärnvapen. Det finns väldigt lite faktiska data som är lätt tillgängliga om denna typ av jordbävning, men jämfört med tektonisk aktivitet kan den lätt förutsägas och kontrolleras.
Mått:
Forskare mäter jordbävningar med hjälp av seismometrar, som mäter ljudvågor genom jordskorpan. Det finns också en metod för att mäta intensiteten av en jordbävning. Det är känt som Richterskalan , som graderar jordbävningar från 1 till 10 baserat på deras intensitet.
Även om det inte finns någon övre gräns för skalan, sätter de flesta människor tio som den övre gränsen eftersom inga jordbävningar lika eller större än tio har registrerats. Forskare antar att jordbävningar på nivå 10 förmodligen var vanligare under förhistorisk tid, särskilt som ett resultat av meteornedslag.
Effekter av jordbävningar:
Jordbävningar kan inträffa på land eller till havs och kan därför utlösa andra naturkatastrofer. När det gäller de som sker på land blir ofta förskjutning av marken resultatet, vilket kan orsaka jordskred eller till och med vulkaner. När de äger rum till havs resulterar ofta förskjutningen av havsbotten, vilket orsakar en tsunami.
Karta över jordbävningar runt om i världen under en sjudagarsperiod. Kredit: USGS / Google Maps / AJAX / SODA
Även om stora jordbävningar inte inträffar så ofta kan de orsaka betydande skador. Förutom de tidigare nämnda naturkatastroferna de kan orsaka, kan jordbävningar också utlösa bränder när gas- eller elledningar skadas och översvämningar när dammar förstörs.
Några av de mest förödande jordbävningarna i historien inkluderar jordbävningen i Shaanxi 1556, som inträffade i januari 1556 i Kina. Detta skalv resulterade i omfattande förstörelse av bostäder i regionen – de flesta av bostäderna var bostäder uthuggna direkt ur siltstensberget – och ledde till över 830 000 dödsfall.
Jordbävningen i Tangshan 1976, som ägde rum i nordöstra Kina, var den dödligaste på 1900-talet och ledde till att mellan 240 000 och 655 000 människor dog. Den chilenska jordbävningen 1960 är den största jordbävningen som har uppmätts på en seismograf och nådde 9,5 magnitud den 22 maj 1960.
Och så var det jordbävningen i Indiska oceanen 2004, en seismisk händelse som också utlöste en massiv tsunami som orsakade förödelse i hela Sydostasien. Detta skalv nådde 9,1 – 9,3 på Richterskalan, drabbade kustsamhällen med vågor som mätte upp till 30 meter (100 fot) och orsakade 230 000 människors död i 14 länder.
En by nära Sumatras kust som ödelades av tsunamin 2004. Kredit: Wikipedia Commons/US Navy
Varningssystem:
Mer än 3 miljoner jordbävningar inträffar varje år, vilket motsvarar cirka 8 000 jordbävningar varje dag. De flesta av dessa förekommer i specifika regioner, främst för att de vanligtvis sker längs gränserna för tektoniska plattor. Trots att det är svårt att förutsäga (förutom när mänsklig handling är orsaken) har vissa metoder för tidig varning utarbetats.
Till exempel, med hjälp av seismologiska data som erhållits i välförstådda förkastningsområden, kan jordbävningar rimligen förutsägas veckor eller månader i förväg. Regionala meddelanden används också när jordbävningar pågår, men innan chockerna har slagit till, vilket ger människor tid att söka skydd i tid.
Mycket liknande vulkaner , tromber , och skräp flödar , jordbävningar är en naturkraft som inte ska tas lätt på. Även om de är ett regelbundet inslag i vår planets geologiska aktivitet, har de haft en betydande inverkan på mänskliga samhällen. Och precis som utbrottet som begravde Pompeji eller den stora översvämningen, kommer de ihåg långt efter att de slog till!
Vi har skrivit många intressanta artiklar om jordbävningar här på Universe Today. Här är Berömda jordbävningar , Vad orsakar jordbävningar? , Vad är jordbävningsförkastningslinjer? , Vilka är de olika typerna av jordbävningar? och Solen orsakar inte jordbävningar ,
För mer information bör du kolla in jordbävningar och hur jordbävningar fungerar .
Astronomy Cast har ett avsnitt om ämnet – Avsnitt 51: Earth
Källor: