Чарльз Френсис РихтерРодился Чарльз Френсис Рихтер 26 апреля 1900 года. Его родителями были простые фермеры. В 1909 году семья перебралась из штата Огайо в более благополучные края - в Калифорнию. И здесь, учась в школе, юный Чарльз открыл в себе склонность к физике. И не просто к механике или статике, а именно к атомной физике: ему нравился этот невидимый мир из молекул, атомов, ядер и всё, что в нем происходит.

После окончания школы Рихтер поступил в Стэндфордский университет, потом защитил докторскую диссертацию, в довольно юном для учёного возрасте. Но посвятить свою жизнь именно атомной физике ему так и не удалось - Роберт Милликен, лауреат Нобелевской премии, усмотрел в Чарльзе то, что не увидели другие - скрупулезность, настойчивость, желание идти до конца, и очень важную черту характера - стремление всё познать самому, не очень-то ориентируясь на авторитеты. Милликен предложил Рихтеру поработать в его сейсмической лаборатории.

Рихтер поработал и не смог оторваться. Причём, как любой просвещённый человек, он считал, что полную картину той или иной науки ему могут раскрыть статьи на языке оригинала, переводчик не всегда бывает равным исследователю. Вот почему Чарльз, помимо родного английского, основательно выучил еще семь языков, в том числе и русский.
Когда Рихтер перелопатил целую груду литературы он понял, что многие понятия в разных научных школах не только противоречили, но и частенько взаимно исключали друг друга. Нужно было вытащить из этой большой кучи схоластических знаний жемчужное зёрнышко. И сделать это Рихтеру было всё-таки легче, чем кому-либо другому.

Оба учебника, написанные этим великим учёным, изложены простым и доступным языком. Они не потеряли свою актуальность и в нашем, XXI веке, по ним до сих пор учатся студенты университетов.

Не меньше озабоченности вызывала у Рихтера и существовавшая в то время шкала для определения силы землетрясения, предложенная ещё в 1902 году итальянским священником и геологом Джузеппе Меркали. Здесь было мало научной подоплёки, но много субъективизма. То есть, сила толчков измерялась по тому, насколько поддались панике люди. Если успели выбежать из развалившегося дома, то число баллов меньше, если погибли под обломками - то, соответственно, выше. Разве мог такой расклад удовлетворить дотошного Рихтера?

Директором сейсмической лаборатории в то время работал выходец из Германии Бенно Гутенбергом. Вдвоём они кропотливо изучали каждое известие о землетрясениях, пытаясь определить и закономерности в этих стихийных бедствиях, и возможность влиять на них, попытавшись ослабить их силу. В 1935 году они создали стройную систему, которая была построена на показаниях приборов-сейсмографов, фиксировавших колебания земли. Причём, основой системы стал логарифмический принцип. Так сила толчков в три балла была в десять раз слабее, чем в четыре балла, и в сто раз меньше, чем в пять баллов. Это позволяло при оценке силы толчков быть более объективным.

Но и составление шкалы, названной его именем, - всего лишь малая часть того, что сделал Рихтер. Он всю свою жизнь неустанно воевал за ужесточение строительных норм, за безжалостное вычеркивание из проектов различных ненужных архитектурных излишеств, таких как, например, размещение многотонных лепнин на верхних фасадах зданий. Конечно, не всегда ему удалось переубедить архитекторов, но его настойчивость помогла уберечь не один десяток жизней при землетрясениях.

В быту Рихтер любил велосипедные прогулки, рыбалку, путешествия, но дома у него стоял сейсмограф, который не прекращал свою работу ни на секунду. Его методики, в частности, вычерчивание "зон риска" в том или ином городе или районе, до сих пор в ходу у сейсмологов.
Скончался Чарльз Френсис Рихтер 30 сентября 1985 года.

12-балльная шкала.

Это означает, что все возможные землетрясения разбиты на 12 рангов по нарастающей силе:


1 балл (незаметное) - приборы улавливают колебания почвы;

2 балла (очень слабое) - землетрясение практически не ощущается людьми,
даже находящимися в спокойном состоянии;

3 балла (слабое) - колебания отмечаются немногими людьми;

4 балла (умеренное) - землетрясение отмечается многими людьми;
открываются неплотно закрытые окна и двери;

5 баллов (довольно сильное) - раскачиваются висячие предметы,
скрипят полы, дребезжат стёкла, осыпается побелка в домах;

6 баллов (сильное) - землетрясение ведёт к лёгкому повреждению
некоторых зданий: появляются тонкие трещины в штукатурке, в печах и т.п.;

7 баллов (очень сильное) - неизбежны значительные повреждения
некоторых зданий: появляются трещины в штукатурке, отламываются
её куски, возникают тонкие трещины в стенах, повреждаются дымовые трубы;

8 баллов (разрушительное) - наблюдаются разрушения в зданиях:
образуются большие трещины в стенах, падают карнизы,
дымовые трубы; на склонах гор появляются оползни и трещины
шириной до нескольких сантиметров;

9 баллов (опустошительное) - происходят обвалы во многих зданиях,
обрушиваются стены, перегородки, кровля; в грунтах образуются
трещины шириной 10 см и более; обвалы, осыпи, оползни в горах;

10 баллов (уничтожающее) - разрушение большинства зданий,
в некоторых - серьёзные повреждения; образуются трещины в грунте
до 1м шириной, обвалы, оползни; за счёт завалов на реках возникают озёра;

11 баллов (катастрофа) - характерны многочисленные трещины
на поверхности земли и вертикальные перемещения по ним,
большие обвалы в горах; общее разрушение зданий;

12 баллов (сильная катастрофа) - происходит сильное изменение рельефа;
образуются многочисленные трещины, вертикальные и горизонтальные
перемещения по ним; огромные обвалы и оползни; изменяются русла рек,
образуются водопады и озёра; характерно общее разрушение всех зданий.

КАК ИЗМЕРЯЮТ СИЛУ УДАРА НА ГЛУБИНЕ?

В путешествии по поверхности Земли речь шла о силе землетрясений, а спустившись в недра, мы переходим к таким понятиям, как напряжение и энергия. И это не случайно. Ведь на поверхнсти можно качественно оценить воздействия сейсмиче ских волн и сравнить их между собой, пользуясь 12-балльной или другими специальными шкалами. А как измерить и сравнить по силе землетрясения там, где зарождаются сейсмические волны, т.е. в очагах? Ни заглянуть туда, ни поставить приборы в очаге невозможно. Внутри Земли горные породы сотрясаются значительно слабее, чем наверху. Гораздо важнее узнать, какая же энергия выделяется при том или ином землетрясении. Вот мы и подошли вплотную к очень непростому вопросу, в котором путаются многие.

В газетах, по радио и телевидению часто сообщают примерно так: "Вчера в 17 ч 30 мин по местному времени произошло сильное землетрясение там-то. Сила землетрясения составила 6,5 баллов по шкале Рихтера. Имеются жертвы и разрушения".
В такой информации есть явная путаница. Дело в том, что Чарлз Рихтер - крупнейший американский сейсмолог - усовершенствовал шкалу оценки землетрясений. Только измеряют ею совсем не то, что ощущается наверху, и не в баллах.
Шкала Рихтера имеет дело с энергией землетрясений, выделяющейся в очаге. Чтобы объективно сравнивать землетрясения друг с другом, строго оценивать процессы в очаге и выяснять жизнь земной коры и глубоких оболочек Земли, надо иметь шкалу не в баллах, а в физических единицах.

В первой половине XX столетия сейсмологи нашли способ определения энергии отдельного землетрясения, выделившейся в его очаге, как бы глубоко и далеко он ни находился. Они взяли для удобства не сами величины колебаний, которые записываются на ленте сейсмографа, а их десятичные логарифмы. Получилась физическая шкала в единицах от 1 до 9 с подразделением на десятые доли. Условная единица этой шкалы называется магнитудой (от лат. magnitudо - "величина"). Шкала проста и удобна в обращении, потому быстро и прочно вошла в употребление у сейсмологов.
Надо только помнить, что магнитуда - это не сама энергия землетрясения, а величина, пропорциональная ей. Теперь если, скажем, где-нибудь на Филиппинских островах, или в глубинах Тихого океана, или в азиатских пустынях произошло сильное землетрясение, то через полчаса-час сейсмологи во многих странах мира уже знают его магнитуду (и таким образом оценивают энергию). Поскольку существует тесная связь между магнитудой, глубиной очага и интенсивностью в баллах, то и их можно оценить теоретически, не выходя из кабинета. Но заметим: оценить, а не установить, т.к. местные отклонения могут оказаться довольно значительными.

Если нам сообщают, что сила землетрясения 5 баллов, это означает, что никаких повреждений, а тем более жертв, нет. А при магнитуде 5 ещё неизвестно, какие были сотрясения и повреждения. Например, известное Ташкентское землетрясение 1966 г. имело магнитуду 5,3 и при этом сотрясения достигли 8 баллов, так что центральная часть города оказалась разрушенной. Но на многие землетрясения с такой же магнитудой жители в других краях могут почти не реагировать. Всё дело в том, что очаг Ташкентского землетрясения оказался на глубине всего 8 км, да ещё под центром города. А будь он на глубине 15-25 км, подземные толчки вызвали бы только панику среди жителей. Очень важно также знать, что при увеличении магнитуды на единицу энергия землетрясения возрастает в 30 раз.

Вот маленькая задачка:
Ташкентское землетрясение 1966 г. имело магнитуду 5,3, а Рачинское 1992 г. в Грузии - 7,1. Определите, во сколько раз больше энергии выделилось при втором землетрясении, если сила обоих оказалась одинаковой - 8 баллов. Ответ: чуть ли не в 900 раз.

При каждом землетрясении выделяется колоссальная энергия, исчисляемая миллионами, миллиардами и даже триллионами эргов (от греч. "эргон" - "работа"; единица измерения работы, энергии и количества теплоты;
1 эрг = 10-7 Дж). Самое слабое землетрясение, которое могут зарегистрировать сейсмографы, даёт 2 х 104 эрг; едва ощутимое людьми с магнитудой около 3 высвобождает энергию 2 х 1010 эрг. Разрушительное землетрясение с магнитудой порядка 7, подобное Спитакскому 1988 г. в Армении, излучает 2 х 1016 эрг. А энергия самого сильного из зарегистрированных приборами землетрясений с магнитудой 8,9 была равна 2 х 1018 эрг. Вот какую энергию выделяет Земля, всего лишь ослабляя напряжения в своей каменной оболочке!
Накопление и последующее высвобождение огромной энергии не могут произойти в малых объёмах пород. Чем больше энергия землетрясения, тем больше объём очага, и наоборот. Очаги крупнейших землетрясений могут достигать в длину 500-700 км.

Hosted by uCoz