Erdbeben
Ein Erdbeben ist die plötzliche Bewegung der tektonischen Platten der Erde, die zu einer Erschütterung des Bodens führt. Diese Erschütterungen können zu Schäden an verschiedenen Strukturen wie Gebäuden und zum weiteren Zusammenbruch der Erdoberfläche führen.
Das Studium von Erdbeben wird Seismologie genannt. Erdbeben sind in der Regel recht kurz, aber es kann in kurzer Zeit viele geben. Das plötzliche Nachlassen der Spannung in den tektonischen Platten sendet Energiewellen aus, die sich durch die Erde bewegen. Die Seismologie untersucht die Ursache, Häufigkeit, Art und Größe von Erdbeben.
Es gibt große Erdbeben und kleine Erdbeben. Große Erdbeben können Gebäude zum Einsturz bringen und Tod und Verletzungen verursachen. Erdbeben werden mit Beobachtungen von Seismographen gemessen. Die Stärke eines Erdbebens und die Intensität der Erschütterung wird üblicherweise auf der Richterskala angegeben. Die Richter-Skala wurde 1935 von Charles Francis Richter erfunden. Auf der Skala ist die Stärke 2 kaum wahrnehmbar, und die Stärke 5 (oder mehr) verursacht Schäden über ein weites Gebiet.
Ein Erdbeben unter dem Ozean kann einen Tsunami auslösen, der in Berggebieten ebenso viel Zerstörung anrichten kann wie das Erdbeben selbst. Erdbeben können auch Erdrutsche verursachen. Erdbeben sind Teil des natürlichen Gesteinskreislaufs der Erde. Die Auswirkungen eines Erdbebens können mit einem Seismometer gemessen werden. Es erfasst die verursachten Erschütterungen und überträgt diese Bewegungen auf einen Seismographen. Die Stärke oder Stärke eines Erdbebens wird mit Hilfe der Richterskala gemessen. Die Richter-Skala hat die Nummern 0-9. Das größte jemals gemessene Erdbeben war eine 9,5 auf der Skala. Eine 10 wurde noch nie aufgezeichnet.
Wissenschaftler können ein Erdbeben nicht vorhersagen, bevor es passiert. Aber wir wissen, wo Erdbeben in der Zukunft auftreten könnten, z.B. in der Nähe von Verwerfungslinien. Ein Erdbeben unter dem Ozean kann einen Tsunami auslösen, der genauso viel Zerstörung anrichten kann wie das Erdbeben selbst.
Schäden durch das Erdbeben von San Francisco, Kalifornien, irgendwann im Jahr 1906.
Geschichte
Erdbeben treffen manchmal Städte und töten Hunderte oder Tausende von Menschen. Die meisten Erdbeben ereignen sich entlang des Pazifischen Feuerrings, aber die größten Beben ereignen sich meist an anderen Orten. Tektonisch aktive Orte sind Orte, an denen Erdbeben oder Vulkanausbrüche häufig vorkommen.
Ursachen eines Erdbebens
Erdbeben werden durch tektonische Bewegungen in der Erdkruste verursacht. Die Hauptursache ist, wenn tektonische Platten übereinander reiten, was zur Orogenese (Gebirgsbildung) und zu schweren Erdbeben führt.
Die Grenzen zwischen beweglichen Platten bilden die größten Störungsflächen der Erde. Wenn sie aneinander haften, führt die Bewegung zwischen den Platten zu zunehmenden Spannungen. Dies setzt sich fort, bis die Spannung ansteigt und bricht und plötzlich ein Gleiten über den verriegelten Teil des Fehlers ermöglicht. Dadurch wird die gespeicherte Energie in Form von Schockwellen freigesetzt. Der San-Andreas-Verwerfung in San Francisco und die Rift-Tal-Verwerfung in Afrika sind Verwerfungen wie diese. 1. Vulkanische Erdbeben : Erdbeben, die durch Vulkanausbrüche verursacht werden, sind ziemlich verheerend. Diese beschränken sich jedoch auf Gebiete mit aktiven Vulkanen. 2. Einsturzerdbeben : In Gebieten mit intensiver Bergbauaktivität stürzen oft die Dächer von Untertagebergwerken ein und es kommt zu kleineren Erschütterungen. Diese werden als Kollapserdbeben bezeichnet.
Erdbeben-Fehlerarten
Es gibt drei Haupttypen von geologischen Verwerfungen, die ein Erdbeben verursachen können: Normal, Umkehrung (Schub) und Streichgleiten. Normale Verwerfungen treten hauptsächlich in Gebieten auf, in denen die Kruste ausgedehnt wird. Umkehrverwerfungen treten in Gebieten auf, in denen die Kruste verkürzt wird. Strike-Slip-Verwerfungen sind steile Strukturen, bei denen die beiden Seiten der Verwerfung horizontal aneinander vorbeigleiten.
Nachbau eines antiken Seismometers mit Pendel, das auf Bodenerschütterungen reagiert. In Luoyang im Jahre 133 n. Chr. wurde in 400 bis 500 km Entfernung ein Erdbeben entdeckt (250 bis 310 mi)
Erdbeben-Cluster
Die meisten Erdbeben sind Teil einer Sequenz, die örtlich und zeitlich aufeinander bezogen sind. Die meisten Erdbebenhaufen bestehen aus kleinen Beben, die wenig bis gar keinen Schaden anrichten, aber es gibt die Theorie, dass sich Erdbeben in einem regelmäßigen Muster wiederholen können.
Ein Vorbeben ist ein Erdbeben, das vor einem größeren Erdbeben, dem so genannten Hauptbeben, eintritt.
Ein Nachbeben ist ein Erdbeben, das nach einem vorangegangenen Erdbeben, dem Hauptbeben, eintritt. Ein Nachbeben befindet sich in der gleichen Region wie das Hauptbeben, aber immer von geringerer Stärke. Nachbeben entstehen, wenn sich die Kruste an die Auswirkungen des Hauptstoßes anpasst.
Erdbebenschwärme sind Sequenzen von Erdbeben, die innerhalb kurzer Zeit in einem bestimmten Gebiet einschlagen. Sie unterscheiden sich von Erdbeben, auf die eine Reihe von Nachbeben folgt, dadurch, dass kein einziges Erdbeben in der Abfolge offensichtlich der Hauptschock ist, daher hat keines eine wesentlich höhere Stärke als das andere. Ein Beispiel für einen Erdbebenschwarm ist die Aktivität 2004 im Yellowstone-Nationalpark.
Manchmal treten in einer Art Erdbebensturm eine Reihe von Erdbeben auf, wobei die Beben eine Verwerfung in Clustern treffen, die jeweils durch das Schütteln oder die Spannungsumverteilung der vorherigen Erdbeben ausgelöst werden. Ähnlich wie Nachbeben, aber auf benachbarten Verwerfungssegmenten, treten diese Stürme im Laufe der Jahre auf, wobei einige der späteren Erdbeben ebenso schädlich sind wie die frühen. Ein solches Muster trat im 20. Jahrhundert in der nordanatolischen Verwerfung in der Türkei auf.
Tsunami
Ein Tsunami oder eine Kette von sich schnell bewegenden Wellen im Ozean, die durch starke Erdbeben verursacht werden, ist eine sehr ernste Herausforderung für die Sicherheit der Menschen und für die Erdbebentechnik. Diese Wellen können Küstengebiete überfluten, Häuser zerstören und sogar ganze Städte wegreißen. Dies ist eine Gefahr für die gesamte Menschheit.
Leider lassen sich Tsunamis nicht verhindern. Es gibt jedoch Warnsysteme, die die Bevölkerung warnen können, bevor die großen Wellen das Land erreichen, damit sie genügend Zeit hat, sich in Sicherheit zu bringen. Wir sind uns dieses Tsunamis bewusst.
Medien abspielen Animation des Tsunami von Sendai 2011.
Erdbebensicherheit
Erdbebensichere Gebäude sind so konstruiert, dass sie der Zerstörungskraft eines Erdbebens standhalten. Dies hängt von der Art der Konstruktion, der Form, der Massenverteilung und der Steifigkeit ab. Es werden verschiedene Kombinationen verwendet. Quadratische, rechteckige und schalenförmige Gebäude können Erdbeben besser widerstehen als Wolkenkratzer. Um Spannungen zu reduzieren, kann das Erdgeschoss eines Gebäudes durch extrem steife, hohle Stützen gestützt werden, während der Rest des Gebäudes durch flexible Stützen innerhalb der hohlen Stützen gestützt wird. Eine andere Methode besteht darin, Rollen oder Gummipuffer zu verwenden, um die Basissäulen vom Boden zu trennen, so dass die Säulen während eines Erdbebens parallel zueinander wackeln können.
Um zu verhindern, dass ein Dach einstürzt, fertigen die Bauherren das Dach aus leichten Materialien an. Außenwände werden aus stärkeren und stärker bewehrten Materialien wie Stahl oder Stahlbeton hergestellt. Während eines Erdbebens können flexible Fenster helfen, die Fenster zusammenzuhalten, damit sie nicht brechen.
Fragen und Antworten
F: Was ist ein Erdbeben?
A: Ein Erdbeben ist eine plötzliche Bewegung oder Erschütterung der tektonischen Platten der Erde, die zu einer Erschütterung des Bodens führt. Dieses Beben kann Gebäude zerstören und die Erdoberfläche erschüttern.
F: Wodurch werden Erdbeben verursacht?
A: Erdbeben werden durch Störungen im Gleichgewicht der Erde verursacht. Die verschiedenen tektonischen Platten bewegen sich langsam aneinander vorbei. Wenn sie stecken bleiben, bauen sie Spannungen auf, und wenn diese Spannungen plötzlich nachlassen, kommt es zu einem Erdbeben.
F: Wer erforscht Erdbeben?
A: Menschen, die sich mit Erdbeben befassen, werden Seismologen genannt. Sie untersuchen die Ursache, die Wiederholungen, die Art und die Größe von Erdbeben sowie deren Auswirkungen auf Menschen und Eigentum.
F: Wie messen wir die Stärke eines Erdbebens?
A: Die Stärke oder Stärke eines Erdbebens wird anhand der Richterskala gemessen, die 1935 von Charles Francis Richter erfunden wurde. Sie reicht von 0-10, wobei 2 kaum spürbar ist und 5 (oder mehr) Schäden in einem großen Gebiet verursacht. Das stärkste jemals aufgezeichnete Beben war 9,5, aber 10 wurde noch nie auf dieser Skala gemessen.
F: Können wir vorhersagen, wann ein Erdbeben stattfinden wird?
A: Wissenschaftler können ein Erdbeben nicht vorhersagen, aber sie können Gebiete identifizieren, in denen künftige Erdbeben auftreten könnten, z. B. in der Nähe von Verwerfungslinien, damit die Menschen darauf vorbereitet sind, wenn sie in diesen Gebieten auftreten.
F: Welche Art von Zerstörung kann durch ein Erdbeben verursacht werden?
A: Erdbeben können Gebäude zerstören, die Erdoberfläche aufbrechen und riesige Wellen, so genannte Tsunamis, auslösen, die ebenso viel Zerstörung anrichten können wie das Erdbeben selbst, sowie Erdrutsche, die Land und Eigentum in der Umgebung weiter beschädigen können.
