Игорь Резанов - Великие катастрофы в истории Земли

Имеются данные, позволяющие считать, что пониженное давление в центре тайфуна и сопровождающие его мощные атмосферные явления способствуют возникновению землетрясений, если земная кора находится в состоянии неустойчивого равновесия. Было подсчитано, что падение барометра на 50 мм рт. ст. уменьшает давление, оказываемое атмосферой на квадратную милю (2,6 км 2) поверхности, на 2 млн. т. Во время тропических циклонов перепад давлений достигает 80 мм рт. ст. и более.

Менее известны, но также иногда разрушительны смерчи. Их порождают вихревые образования в облаках, являющиеся маленькими ураганами. Смерч как бы свешивается из материнского облака в виде гигантской вращающейся воронки. Там, где ее конец касается земли, начинается что-то ужасное.

Во внутренней полости смерча давление всегда понижено, поэтому туда засасываются любые предметы. Смерч, разыгравшийся однажды в Канаде, понизил уровень озера на 60 см. Удалось подсчитать, что он засосал более полумиллиона тонн воды.

Московский смерч 1904 г. начал действовать в Люблине, затем в Симоновом монастыре, Рогожском районе, Лефортове, где была уничтожена роща вековых деревьев. В Сокольниках он прорубил просеку шириной в 400 шагов. Вторая смерчевая воронка прошла через Грайвороново, Карачарово, Измайлово и Черкизово. Возле Мытищ мальчик был поднят в воздух и живым приземлился в Сокольниках. Тогда же 100-метровый перелет совершил один московский городовой.

Среди многочисленных американских смерчей самый мощный из известных Ирвингский. Он скрутил в аккуратный сверток железнодорожный мост длиной 75 м и утопил его в реке, затем перенес церковь в городе Доусон-Миллз. Она поднялась, пролетела четыре метра и еще метра два ползла по земле, вырыв глубокую яму.

Самые большие разрушения приносят так называемые расплывчатые смерчи, имеющие подчас гигантские размеры. Их часто принимают за катящиеся по земле тучи. Ширина смерча Мэттун, промчавшегося в мае 1917 г. по штатам Иллинойс и Индиана, равнялась 500 км, тогда как диаметр обычных смерчей колеблется от сотни метров до нескольких километров. Но еще более опасны группы смерчей, могущие поднять в воздух целые поселки.

Мы рассказали о некоторых самых значительных катастрофических явлениях на нашей планете. Естественно возникают вопросы, какой максимальной силы возможна на Земле природная катастрофа и какое из явлений (тайфун, землетрясение, вулканический взрыв, падение метеорита) способно вызвать наибольшие разрушения.

Выше подчеркивалось, что число жертв геологической катастрофы далеко не всегда говорит о ее силе. Извержение Безымянного было сильнейшим в нашем веке, однако произошло оно в безлюдной местности. Такие землетрясения, как Ашхабадское, происходят на земном шаре по нескольку десятков в год, но для нашей страны оно явилось самой крупной природной катастрофой, так как произошло под многонаселенным городом.

Наиболее объективный способ сравнения природных катастроф — путем оценки их по размерам площади разрушения (опустошения). Есть еще одна возможность сопоставления — это определение энергии процесса в эпицентре.

Силу землетрясения обычно измеряют в баллах. В СССР принята 12-балльная шкала. Но сила землетрясения на поверхности Земли еще не говорит точно о величине той энергии, которая выделилась под землей. Если очаг землетрясения расположен глубоко, то землетрясение с большей энергией может проявиться на поверхности слабее, чем в случае менее энергетически сильного толчка, происшедшего вблизи земной поверхности. Для сравнения землетрясения по энергии сейсмологи пользуются магнитудой, представляющей логарифм отношения амплитуды колебания самописца сейсмографа к амплитуде эталонного землетрясения. Если магнитуды двух землетрясений различаются на единицу, это означает, что амплитуда колебаний одного из них больше другого в 10 раз.

С момента появления современной инструментальной сейсмологии сильнейшие в мире землетрясения отмечены 31 января 1906 г. на побережье Северного Эквадора и 2 марта 1933 г. под водой к востоку от северной части Японии. Правда, пи одна из этих грандиозных спазм Земли не вызвала разрушений и гибели людей, так как обе они произошли вдали от крупных населенных пунктов. Магнитуда этих землетрясений достигла 8,9. Ашхабадское землетрясение имело магнитуду 7,0. Следовательно, оно было в 100 раз слабее самого сильного землетрясения.

Землетрясение 1960 г. на Чилийском побережье имело магнитуду 8,5, Гоби-Алтайское — 8,6. Таким образом, оба этих землетрясения всего лишь в 2–4 раза уступали по силе максимальному из зарегистрированных на Земле пароксизмов. Возникает вопрос: а может ли произойти землетрясение значительно большей силы? Ведь геологические процессы продолжаются на Земле многие миллионы лет, а количественные данные, полученные инструментальной сейсмологией, ограничиваются всего лишь шестью-семью десятками лет.

Геофизика и геология отвечают сейчас вполне определенно, что землетрясения более сильные, чем с магнитудой 9, на Земле произойти не могут. И вот почему. Каждое землетрясение представляет собой толчок или серию толчков, возникших вследствие смещения горных масс по разлому. Сила землетрясения и его энергия (магнитуда) определяются в первую очередь размером очага землетрясения.

Расчеты показали, что даже у слабых землетрясений, едва ощутимых человеком, площадь ожившего в земной коре разлома измеряется в длину и по вертикали несколькими метрами. При землетрясениях средней силы, вызывающих образование трещин в каменных зданиях, размеры очага составляют уже километры. Самые же сильные, катастрофические землетрясения имеют очаг, достигающий по протяженности 500—1000 км и уходящий на глубину до 50 км. Сравнительная характеристика слабых и сильных землетрясений, размеры очагов и величины энергии даны в табл. 3 (по Н.В. Шебалину).

У максимального из зарегистрированных землетрясений очаг равен 1000х100 км. Эта цифра уже близка к максимальной длине разломов, известных на земной поверхности. Дальнейшее увеличение глубины очага также невозможно, поскольку на глубинах более 100 км земное вещество находится в пластическом состоянии, близком к плавлению. Следовательно, такие землетрясения, как Чилийское и Гоби-Алтайское, близки к максимально возможным. Изучение их позволяет нам оценить и вероятные последствия. Как ни страшны разрушения от таких землетрясений, они ограничены площадью определенного размера. Поскольку катастрофическое землетрясение возникает вдоль протяженного разлома, зона наибольших разрушений вытягивается относительно узкой полосой, составляющей максимум 20–50 км в ширину и до 300–500 км в длину. За пределами этой зоны подземный удар уже не имеет катастрофической силы.