Maanjäristys | Maan mannerlaattojen äkillinen liike tai tärinä
Maanjäristys on maapallon mannerlaattojen äkillinen liike tai tärinä, joka aiheuttaa maanpinnan järistyksen. Tämä järistys voi tuhota rakennuksia ja rikkoa maan pintaa.
Maanjäristykset johtuvat häiriöistä maapallon tasapainossa. Eri mannerlaatat liikkuvat hitaasti toistensa ohi. Kun ne jäävät jumiin, niihin kertyy jännitystä. Maanjäristys tapahtuu, kun mannerlaatat yhtäkkiä vapautuvat, jolloin ne alkavat liikkua hyvin nopeasti. Maanjäristyksen ensimmäistä repeämiskohtaa kutsutaan maanjäristyksen hypokeskukseksi eli polttopisteeksi. Epikeskus on maanpinnan tasolla oleva piste suoraan hypokeskuksen yläpuolella.
Maanjäristyksiä tutkivia ihmisiä kutsutaan seismologeiksi. Pienellä alueella voi tapahtua lyhyessä ajassa useita maanjäristyksiä. Tektonisten laattojen äkillinen jännityksen purkautuminen lähettää energia-aaltoja, jotka kulkevat maapallon läpi. Seismologia tutkii maanjäristysten syytä, toistuvuutta, tyyppiä ja kokoa.
Maanjäristyksen vaikutusta voidaan mitata seismometrillä. Se havaitsee aiheutuneet järistykset ja tallentaa nämä liikkeet seismografiin. Maanjäristyksen voimakkuus eli magnitudi mitataan Richterin asteikolla. Richterin asteikon keksi Charles Francis Richter vuonna 1935. Asteikko on numeroitu 0-10. Asteikolla 2 on tuskin havaittavissa, ja magnitudi 5 (tai enemmän) aiheuttaa vahinkoa laajalla alueella. Suurin koskaan mitattu maanjäristys oli 9,5. Kymmenen magnitudin maanjäristystä ei ole koskaan mitattu.
Tutkijat eivät voi ennustaa maanjäristystä ennen sen tapahtumista. Tiedämme kuitenkin, missä maanjäristyksiä voi tapahtua tulevaisuudessa, esimerkiksi lähellä rikkonaisuuslinjoja. Meren alla tapahtuva maanjäristys voi synnyttää valtavan aallon, jota kutsutaan tsunamiksi. Se voi aiheuttaa yhtä paljon tuhoa kuin itse maanjäristys. Maanjäristykset voivat myös aiheuttaa maanvyöryjä.
San Franciscon maanjäristys Kaliforniassa, joskus vuonna 1906.
Vyöhykkeet
Maanjäristysalueet ovat keskittyneet joihinkin osiin maailmaa. Ensimmäinen on Tyynenmeren vyöhyke, joka kiertää Tyynen valtameren ympäri. Tämä osa on suurin seismisestä vyöhykkeestä: siellä on eniten aktiivisia maanjäristyksiä ja eniten tulivuoria.
Toinen osa on Alpide-vyö. Siihen kuuluu seisminen toiminta Sumatralta Himalajalle, Etelä-Eurooppaan ja Pohjois-Afrikkaan sekä Atlantin valtamerelle.
Nämä vyöhykkeet ovat mannerlaattojen reunoilla. Tektoniset laatat työntävät toisiaan ja aiheuttavat suuria jännityksiä.
Suurimmat maanjäristykset vuodesta 1900 vuoteen 2017
Historia
Maanjäristykset iskevät joskus kaupunkeihin ja tappavat satoja tai tuhansia ihmisiä. Useimmat maanjäristykset tapahtuvat Tyynenmeren tulirenkaan varrella, mutta suurimmat järistykset tapahtuvat useimmiten muualla. Tektonisesti aktiiviset paikat ovat paikkoja, joissa maanjäristykset tai tulivuorenpurkaukset ovat varsin toistuvia.
Maanjäristyksen syyt
Maanjäristykset johtuvat maankuoren tektonisista liikkeistä. Tärkein syy on se, että tektoniset laatat ajavat toistensa päälle, mikä aiheuttaa orogeniaa (vuorten muodostumista) ja voimakkaita maanjäristyksiä.
Liikkuvien mannerlaattojen väliset rajat muodostavat maapallon suurimmat ruhjepinnat. Kun ne tarttuvat toisiinsa, laattojen välinen liike johtaa jännityksen kasvuun. Tämä jatkuu, kunnes jännitys nousee ja katkeaa, jolloin yhtäkkiä mahdollistuu liukuminen lukkiutuneen ruhjeen osan yli. Tällöin varastoitunut energia vapautuu paineaaltoina. San Andreaksen vyyhti San Franciscossa ja Rift Valleyn vyyhti Afrikassa ovat tällaisia vyyhtejä. 1. Tuliperäiset maanjäristykset: Tulivuorenpurkausten aiheuttamat maanjäristykset ovat varsin tuhoisia. Ne rajoittuvat kuitenkin alueille, joilla on aktiivisia tulivuoria. 2. Romahdusmajäristykset: Alueilla, joilla harjoitetaan voimakasta kaivostoimintaa, maanalaisten kaivosten katot romahtavat usein ja tapahtuu pieniä järistyksiä. Näitä kutsutaan romahdusmajäristyksiksi.
Maanjäristyksen vikatyypit
Maanjäristyksiä voi aiheuttaa kolmea eri geologista vyörytystyyppiä: normaali, käänteinen (työntö) ja liukuvoimainen vyörytys. Normaalijyrkkyydet esiintyvät pääasiassa alueilla, joilla maankuori laajenee. Käänteisiä vikoja esiintyy alueilla, joilla maankuori lyhenee. Jyrkkärakenteiset viat ovat jyrkkiä rakenteita, joissa vian molemmat puolet liukuvat vaakasuoraan toistensa ohi.
Malli muinaisesta seismometristä, jossa on maanjäristykselle herkkä heiluri. Luoyangissa vuonna 133 jKr. se havaitsi maanjäristyksen 400-500 km:n päässä.
Maanjäristysklusterit
Useimmat maanjäristykset ovat osa jaksoa, jotka liittyvät toisiinsa sijainnin ja ajan suhteen. Useimmat maanjäristysjoukot koostuvat pienistä järistyksistä, jotka aiheuttavat vain vähän tai ei lainkaan vahinkoa, mutta on olemassa teoria, jonka mukaan maanjäristykset voivat toistua säännöllisen kaavan mukaan.
Ennakkojäristys on maanjäristys, joka tapahtuu ennen suurempaa maanjäristystä, jota kutsutaan pääjäristykseksi.
Jälkijäristys on maanjäristys, joka tapahtuu edellisen maanjäristyksen eli pääjäristyksen jälkeen. Jälkijäristys tapahtuu samassa paikassa kuin pääjäristys, mutta sen voimakkuus on aina pienempi. Jälkijäristykset syntyvät, kun maankuori sopeutuu pääjäristyksen vaikutuksiin.
Maanjäristysparvet ovat maanjäristysten sarjoja, jotka tapahtuvat tietyllä alueella lyhyen ajan sisällä. Ne eroavat maanjäristyksistä, joita seuraa sarja jälkijäristyksiä, siinä, että yksikään järistys ei selvästikään ole järistyssarjan pääjärkytys, joten yksikään järistys ei ole selvästi suurempi kuin toinen. Esimerkki maanjäristysparvesta on Yellowstonen kansallispuistossa vuonna 2004 tapahtunut maanjäristys.
Joskus maanjäristysten sarja tapahtuu eräänlaisena maanjäristysmyrskynä, jossa maanjäristykset iskevät vyöhykkeisiin, joista kukin laukeaa edellisten maanjäristysten aiheuttaman järistyksen tai jännityksen uudelleenjakautumisen seurauksena. Nämä myrskyt ovat samanlaisia kuin jälkijäristykset, mutta ne kohdistuvat vierekkäisiin vianosiin, ja ne tapahtuvat vuosien kuluessa, ja jotkut myöhemmistä maanjäristyksistä ovat yhtä tuhoisia kuin ensimmäiset. Tällainen kuvio tapahtui Turkin Pohjois-Anatolian ruhjeessa 1900-luvulla.
Tsunami
Voimakkaiden maanjäristysten aiheuttama tsunami eli meressä nopeasti liikkuvien aaltojen ketju on erittäin vakava haaste ihmisten turvallisuudelle ja maanjäristystekniikalle. Aallot voivat tulvia rannikkoalueille, tuhota taloja ja jopa pyyhkäistä pois kokonaisia kaupunkeja. Tämä on vaaraksi koko ihmiskunnalle.
Valitettavasti tsunameja ei voi estää. On kuitenkin olemassa varoitusjärjestelmiä, jotka voivat varoittaa väestöä ennen suurten aaltojen saapumista maihin, jotta heillä on tarpeeksi aikaa rynnätä turvaan.
Maanjäristyksen kestävä
Maanjäristyksen kestävät rakennukset on rakennettu kestämään maanjäristyksen tuhovoimaa. Tämä riippuu rakennuksen rakennetyypistä, muodosta, massan jakautumisesta ja jäykkyydestä. Käytetään erilaisia yhdistelmiä. Neliön, suorakaiteen ja kuoren muotoiset rakennukset kestävät maanjäristyksiä paremmin kuin pilvenpiirtäjät. Jännityksen vähentämiseksi rakennuksen pohjakerros voidaan tukea erittäin jäykillä, tyhjillä pylväillä, kun taas muu rakennus tuetaan joustavilla pylväillä tyhjien pylväiden sisällä. Toinen menetelmä on käyttää rullia tai kumityynyjä erottamaan peruspilarit maasta, jolloin pilarit tärisevät maanjäristyksen aikana samansuuntaisesti toistensa kanssa.
Jotta katto ei romahtaisi, rakentajat tekevät katon kevyistä materiaaleista. Ulkoseinät tehdään vahvemmista ja lujitetuista materiaaleista, kuten teräksestä tai teräsbetonista. Maanjäristyksen aikana joustavat ikkunat voivat auttaa pitämään ikkunat kasassa, jotta ne eivät rikkoudu.
Kysymyksiä ja vastauksia
K: Mikä on maanjäristys?
V: Maanjäristys on maapallon tektonisten laattojen äkillinen liike tai värähtely, joka saa aikaan maan tärinää. Tämä järistys voi tuhota rakennuksia ja rikkoa maapallon pintaa.
K: Mikä aiheuttaa maanjäristyksiä?
V: Maanjäristykset johtuvat häiriöistä maapallon tasapainossa. Eri mannerlaatat liikkuvat hitaasti toistensa ohi. Kun ne jäävät jumiin, niihin kertyy jännitystä, ja kun tämä jännitys yhtäkkiä purkautuu, se aiheuttaa maanjäristyksen.
K: Kuka tutkii maanjäristyksiä?
V: Maanjäristyksiä tutkivia ihmisiä kutsutaan seismologeiksi. He tutkivat maanjäristysten syytä, toistuvuutta, tyyppiä ja kokoa sekä niiden vaikutuksia ihmisiin ja omaisuuteen.
K: Miten maanjäristyksen voimakkuus mitataan?
V: Maanjäristyksen voimakkuus tai suuruus mitataan Richterin asteikolla, jonka keksi Charles Francis Richter vuonna 1935. Se vaihtelee välillä 0-10, jolloin 2 on tuskin havaittavissa ja 5 (tai enemmän) aiheuttaa vahinkoa laajalla alueella. Suurin koskaan mitattu järistys oli 9,5, mutta 10:tä ei ole koskaan aiemmin mitattu tällä asteikolla.
Kysymys: Voimmeko ennustaa, milloin maanjäristys tapahtuu?
V: Tutkijat eivät voi ennustaa maanjäristystä ennen kuin se tapahtuu, mutta he voivat tunnistaa alueet, joilla voi tapahtua maanjäristyksiä, kuten lähellä rikkonaisuuslinjoja, jotta ihmiset voivat varautua niihin, jos ne tapahtuvat kyseisillä alueilla.
K: Millaista tuhoa maanjäristys voi aiheuttaa?
V: Maanjäristykset voivat aiheuttaa tuhoa rakennuksille ja rikkoa maan pintaa sekä synnyttää valtavia aaltoja, joita kutsutaan tsunameiksi ja jotka voivat aiheuttaa yhtä paljon tuhoa kuin itse maanjäristys, sekä maanvyöryjä, jotka voivat vahingoittaa maata ja omaisuutta entisestään.
