Сибирские морозы, сковавшие на этой неделе финскую Лапландию, принесли не только транспортный коллапс и отмену рейсов – жители города Оулу сообщают о странных и пугающих явлениях: ночью раздаются громкие хлопки, как от выстрела, треск, а иногда даже чувствуется вибрация почвы! Местные СМИ пишут о неких «морозных землетрясениях», и это не метафора. Морозное землетрясение, или криосейсмическое событие — это редкий геофизический феномен, при котором земля буквально взрывается от холода. Механизм — это чистая физика воды и её фазовых переходов.Почва осенью обильно пропитана дождевой влагой. При стремительном понижении температуры холод проникает вглубь. Вода в порах, трещинах и капиллярах грунта замерзает. Лёд занимает бОльший объём, чем вода (примерно на 9%). Это создаёт огромное криогенное напряжение. Скальный или плотный мёрзлый грунт вокруг действует как прочная «броня», давлению льда некуда деться, и в какой-то момент напряжение достигает критической точки. Происходит внезапное разрушение — грунт или лёд лопается. Высвобождается накопленная упругая энергия, которая и порождает сейсмическую волну. Звук, порождаемый таким землетрясением, может быть похож на выстрел, взрыв, падение дерева или громкий стук в дверь. Иногда при высвобождении большого количества энергии от вибрации могут задребезжать стёкла в домах. Но очаг подобного «землетрясения» очень мал и локален — обычно он охватывает нескольких десятков метров от эпицентра, который редко расположен глубже 10–20 метров. Это ключевое отличие от тектонических землетрясений, чьи очаги находятся на глубине километров. Подобная «ледяная сейсмика» характерна для высоких широт. Чаще всего о нём сообщают в Канаде и на севере США, где господствует континентальный климат с резкими перепадами температур. Но и в Скандинавии, и на нашем Русском Севере при стечении определённых условий такое тоже возможно. Почему в этом году именно финны так активно говорят о морозных землетрясениях? В сообщениях есть важная деталь: минимальный снежный покров. Снег — это прекрасный теплоизолятор. Большие сугробы защищают грунт от стремительного промерзания. Когда снега мало, как в нынешнем сезоне в Оулу, холод проникает в землю быстро и глубоко, создавая идеальные условия для «холодного взрыва». Морозные землетрясения почти не несут опасности разрушений. Они — скорее громкое и впечатляющее напоминание о мощи природы… и фундаментальных законах физики. Даже обычная вода, превращаясь в лёд, способна разорвать камень.
Фото: © GigaChat