Сколько сортов землетрясений вы знаете?
Классика жанра – тектонические. Вызваны бесконечным ворочанием плит под нашими ногами с последующей передачей напряжения на земную кору и её успешным разрывом.
Вызвать и погнать сейсмическую волну может крупный оползень, закачка магмы в камеру под вулкан или обвал на шахте.
И мороз. Резкий обвал ртутного столбика до внушительных «минусов» способен привести к лёгкому колыханию люстры и позвякиванию чайного сервиза в серванте. А утром человек, выйдя во двор покормить синиц, может обнаружить открывшуюся внушительную трещину, если сейсмическое событие оказалось достаточно сильным.
Как проявляет себя морозотрясение
Недавно, а именно в минувшем январе, жители финского крупного города Оулу, стоящего на берегу Ботнического залива Балтийского моря, столкнулись со странным ночным явлением. Жители, тихо посапывающие ночью в уютных кроватях, просыпались от гула и ощущения вибрации. Включив свет, они могли видеть, как трясутся листья домашних растений.
Тряска была массовой. О ней стали говорить. И, чтобы успокоить оуловцев, обратились к учёным за комментариями. Так многие в первый раз услышали об особой разновидности землетрясения, которую вызывает резкое понижение температуры воздуха, – морозотрясении.
Как мороз заставляет землю трястись
Северные, «высокие» широты давно знакомы с тряской, которая начинается зимой в самое холодное время суток – поздней ночью или ранним утром. Записки и газетные заметки говорят, что её ощущали в Сибири как минимум два столетия назад. В 1912 году немецкий учёный первый раз высказал мысль, что нестандартное явление связано с особенностями промерзания грунта.
Сегодня у него есть несколько названий: криосейсм, морозотрясение, морозобойное/криогенное землетрясение или ледяные/морозные толчки. Все они сводятся к одному простому механизму: земля сначала основательно промокает, потом – резко замерзает в больших объёмах.
Природа должна завершить приготовления.
1. Первым делом нужно пропитать грунт водой в условиях плюсовой температуры. В дело пойдут обильные дожди или тающий снег. Отлично, если дело происходит на болоте, где почва уже перенасыщена влагой.
2. Остаётся позаботиться, чтобы морозу не помешал снег – отменный изоляционный материал, смягчающий перепад температур. Для криогенного землетрясения нужна скромная толщина снежного покрова. Встречается цифра «менее 15 см». Тогда отрицательная температура сможет действовать быстро, чётко и успеет осуществить план до того момента, как взойдёт солнце и станет прогревать воздух, отнимая нужные минусовые градусы.
Переходим к активным действиям.
3. Температура резко, за 16-48 часов, падает сразу на 18-20 °C. Земля начинает схватываться. Первым промерзает и становится твёрдой коркой поверхностный слой. Грунт под ней остаётся увлажнённым. Ненадолго!
4. Следующий шаг – заморозка глубинных слоёв почвы. Вода, превращаясь в лёд, замерзает, расширяется и занимает больше пространства. Корку-панцирь распирает изнутри.
5. И, наконец, когда давление на ледяную крышку достигнет нужной точки, происходит резкий разрыв поверхностного слоя земли. Совсем как при тектоническом землетрясении, когда рвётся земная кора. Обычно это происходит через 3-4 часа после обвала столбика градусника.
Сделано! Люди слышат резкий хлопок или глухой удар, одновременно чувствуя вибрацию дома или земли.
Первая отличительная особенность криосейсмического события – локальность. Обычно тряску ощущают на расстоянии нескольких десятков-сотен метров от места разрыва. В редких случаях – в радиусе 1-2 километров.
Зато за счёт того, что нужные условия обычно складываются на большой территории, морозные толчки могут становиться массовыми. Как и случилось намедни у финнов.
Насколько сильным может быть ледяной толчок
Морозобойное землетрясение – не чета землетрясению тектоническому. Обычно это более чем слабое сейсмическое событие, едва уловимое чувствительным сейсмографом.
Но, как водится, во всём бывают исключения. 29 января 1952 года в городе Берлингтон, что находится в штате Вермонт на северо-востоке США, интенсивность морозотрясения дошла до 6 баллов по шкале Меркалли, а тряска ощущалась на площади 130 квадратных километров:
6 баллов — «Сильное». Это чувствуют все, и многие напуганы. Передвигают тяжелую мебель, несколько раз падает штукатурка. Ущерб незначительный.
После сильных морозных землетрясений в грунте обнаруживают трещины длиной 3 километров. В этом и кроется главная опасность события – возможный ущерб фундаментам зданий, подземным коммуникациям и автомобильным дорогам.
Любопытно, что существование механизма «замерзание-расширение-растрескивание» породило слух, что из-за резкого похолодания могут разлететься в щепки деревья, когда в них замораживается сок. На практике кора действительно может лопаться, порой – с громким звуком. Биологи отмечают, что достоверных фактов самоликвидации целого дерева не знают ни они, ни коренные жители мест, где частенько бывают резкие перепады температуры.