Zemestrīce ir pēkšņa Zemes tektonisko plātņu vai citu ģeoloģisku struktūru kustība, kas rada zemes satricinājumus un zemes virsmas deformācijas. Šīs kustības izplata elastiskos viļņus pa Zemi, kas var bojāt ēkas, infrastruktūru un izraisīt zemes nogruvumus vai citus sekundārus notikumus.

Cēloņi

Zemestrīces galvenokārt rodas, kad uzkrātais spriegums iežu slāņos pēkšņi atbrīvojas. Tipiskākie cēloņi:

  • Tektoniskās plātņu mijiedarbības — sadursmes, noārdīšanās (subdukcija) vai pārvietošanās gar transformpārvades šķēršļiem;
  • Vulkāniskās darbības — magma kustība un vulkāna izvirdumi;
  • Cilvēka darbības izraisītas — piem., ūdenskrātuves aizpildīšana, raktuves vai naftas/gāzes ieguve (inducētas zemestrīces);
  • Sejas un iežu sabrukšana — alvju vai pazemes tukšumu sabrukšana.

Seismoloģija un mērīšana

Zemestrīču izpēti sauc par seismoloģiju. Seismoloģijā izmanto tīklus seismiskos sensorus, kas mēra Zemes kustības:

  • Seismometrs — instruments, kas reģistrē zemes vibrācijas;
  • Seismogrāfs — ierīce, kas veido seismogrammas (ierakstus) par šīm kustībām;
  • Seismogramma — ierakstīts signāls, no kura seismologi nosaka viļņu laiku, amplitūdu un citu informāciju.

Seismoloģija nosaka zemestrīces epicentru (punktu virsmā virs notikuma) un hipocentru jeb fokusu (punktu zem zemes, kur spriegums tika atbrīvots). Tāpat tiek analizēti seismiskie viļņi — P-viļņi (garenviļņi), S-viļņi (šķērsvilnēs) un virsmas viļņi (piem., Love un Rayleigh viļņi), kas nosaka satricinājumu ilgumu un raksturu.

Mērvienas, skalas un to nozīme

Zemestrīču lielumu bieži raksturo ar magnitūdu (mēroga skaitlis, kas atspoguļo atbrīvoto enerģiju vai viļņa amplitūdu). Biežāk lietotās skalas:

  • Rihtera skala — 1935. gadā izveidota lokālā magnitūdas skala (Čārlzs F. Rihters). Tā ir logaritmiska: viena magnitūdas vienība atbilst apmēram 10 reižu lielākai seismiskās viļņa amplitūdai un aptuveni 31,6 reižu lielākai izdalītajai enerģijai;
  • Momentmagnitūda (Mw) — mūsdienās plaši lietota skala, kas precīzāk apraksta lielu zemestrīču enerģiju;
  • Intensitātes skalas (piem., Modificētā Merkalli skala) — apraksta zemestrīces ietekmi un bojājumus konkrētā vietā (cilvēku izjūtas, ēku bojājumi), tātad var atšķirties dažādās vietās vienas zemestrīces laikā;
  • Kvantitatīvi parametri — piemēram, maksimālā grunts paātrinājuma (PGA) izteikta kā daļa no brīvā kritiena paātrinājuma (g).

Magnitūdas skaitlim nav fiziskas mērvienības — tas ir skalas rādītājs. Lai gan reizēm tiek teikts, ka Rihtera skala ir no 0 līdz 9, tā ir logaritmiska un teorētiski neierobežota. Praktiski vislielākā jebkad reģistrētā zemestrīce bija 9,5 magnitūdas (1960. gada Valdivijas zemestrīce Čīlē).

Sekas un sekundāri fenomeni

Zemestrīces var izraisīt dažādas tiešas un netiešas sekas:

  • Ēku un infrastruktūras bojājumi, cilvēku upuri un ievainojumi;
  • Zemestrīce zem okeāna var izraisīt cunami, kas, plūstot pāri tālām jūrām, rada plašus postījumus piekrastes zonās;
  • Zemes nogruvumi un kritiskas virsmas deformācijas (tostarp šķidrākasēšanās jeb liquefaction) kalnu un piekrastes apvidos;
  • Plūdi, ugunsgrēki no bojātiem cauruļvadiem vai elektrotīkliem, kā arī ilgtermiņa sociālekonomiskas sekas reģionos ar smagiem bojājumiem.

Prognozēšana, brīdināšana un riska samazināšana

Precīzu zemestrīces laiku un vietu zinātnieki šobrīd nevar paredzēt. Tomēr pastāv:

  • Seismiskā riska kartes un probabilistiskie prognožu modeļi, kas norāda, kur un cik bieži zemestrīces var būt (bieži saistīti ar līnijām jeb tektoniskajām joslām);
  • Agrīnās brīdināšanas sistēmas — dažās valstīs seismiskie tīklu dati un automātiskie rīkojumi ļauj sniegt dažas līdz desmitiem sekunžu brīdinājumu līdz spēcīgākajiem viļņiem sasniedz apdzīvotas vietas, kas var glābt dzīvības;
  • Būvnormatīvi un inženiertehniska sagatavošana — zemestrīcizturīgas konstrukcijas, stiprināšanas programmas un evakuācijas plāni būtiski samazina upuru un zaudējumu apmēru.

Vēsturiskas un praktiskas piezīmes

Zemestrīces ir dabiska Zemes iežu cikla sastāvdaļa. Dažas reģionālās zonas ir īpaši pakļautas — piemēram, plātņu robežas un subdukcijas joslas. Lielas zemestrīces var radīt katastrofālas sekas, savukārt mazas parasti ir nepamanāmas cilvēkiem. Zinātnieki veic nepārtrauktu novērošanu un pētniecību, lai uzlabotu brīdināšanas iespējas un samazinātu risku sabiedrībai.

Kā sagatavoties

  • Sagatavojiet evakuācijas plānu un "ņemšanas somu" ar ūdeni, pārtiku, medikamentiem un galvenajiem dokumentiem;
  • Nodrošiniet mēbeles un plauktus pret apgāšanos;
  • Iepazīstieties ar vietējām evakuācijas vietām un ārkārtas pakalpojumu kontaktiem;
  • Sekojiet oficiālajām jomām brīdinājumiem un instrukcijām pirms, laikā un pēc zemestrīces.