1. МОЖНО ЛИ ПРЕДСКАЗАТЬ ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЕ? Было бы очень важно научиться предсказывать начало землетрясения, предвидеть тот день, когда оно произойдёт, чтобы заранее предупредить о нём жителей. Много раз пытались учёные найти путь для предсказания землетрясении. Задача эта необычайно трудна. Действительно, сравните землетрясение с погодой. Всегда и всюду люди имеют дело с погодой, с ветрами и дождями; от погоды зависит в значительной мере и урожай, и состояние дорог, и многое другое. Многие учреждения, тысячи учёных занимаются вопросами погоды. Каждый день изменяется погода, приходят и уходят облака, рождается дождь, падает туман — всё это у нас на глазах, за всеми этими событиями можно следить, можно даже частично воспроизводить их в лаборатории, на опыте. Эти опыты помогают изучению погоды, и учёные научились предсказывать её. Что же сказать о землетрясениях, которых в лаборатории не воспроизведёшь, которые возникают на недоступных для человека глубинах и которые назревают медленно, постепенно, на протяжении многих лет, незаметно и скрытно от человеческих глаз? И всё же, несмотря на трудность задачи, попытки предсказать землетрясения делаются, и есть надежда на то, что мы сможем, в конце концов, их предвидеть.Предсказать землетрясение — это значит ответить на три вопроса: где ожидается землетрясение, какой силы оно будет и когда оно будет. На первый вопрос наука отвечает довольно точно. Достаточно хорошо известно, в каких районах возникают землетрясения и в каких их не бывает. И на второй вопрос, о силе землетрясения, можно дать определённый ответ. Известно, например, что в Москве могут быть лишь самые слабые, почти незаметные и совершенно неопасные колебания почвы и то крайне редко. Но зато для многих городов, особенно на юге, приходится опасаться сильных землетрясений, от которых эти города могут пострадать, если не принять мер предосторожности.
Последний вопрос — когда будет землетрясение? — является, конечно, основным. Ответить на него нелегко. В данное время можно ответить на него лишь очень приблизительно.
Делаются попытки ставить специальные приборы и продолжительное время вести с их помощью наблюдения, чтобы обнаружить признаки наступления землетрясения. Неплохие результаты получаются с приборами, которые называются наклономерами; они измеряют с очень большой точностью наклоны земной поверхности. Оказывается, что в любой точке земной поверхности её наклон к горизонту хотя и очень медленно, но всё время меняется. Перед землетрясением наклон изменяется быстрее; нужно заметить этот момент по прибору и сделать надлежащие выводы. Задача трудная, но совсем не безнадёжная, и такие исследования сейчас ведутся. В нашей стране такие исследования проводит Академия наук СССР (проф. В. Ф. Бончковский).
Другой способ заключается в следующем. Задолго до землетрясения в земной коре постепенно накапливаются напряжения, которые изменяют упругие свойства горных пород. Это значит, что скорость распространения сейсмических волн, проходящих через эти породы, также будет изменяться. Измерять эту скорость можно с помощью «искусственных землетрясений», то-есть взрывов, которые следует производить с помощью небольших количеств взрывчатки, периодически. При этом можно заметить тот момент, когда величина скорости распространения сейсмических волн станет указывать на то, что накопились напряжения, уже опасные, и следует ожидать землетрясения. Идея эта очень интересна, и сейчас Академией наук СССР ведутся в этом направлении исследования (чл.-корр. АН СССР Г. А. Гамбурцев).
Имеются и другие методы, с помощью которых есть надежда научиться предсказывать землетрясения.
Конечно, здесь много ещё неясного, многое нужно изучать. Астрономы уже давно и с изумительной точностью научились предсказывать солнечные или лунные затмения, притом за много сотен лет вперёд. Но астрономия существует уже не одну тысячу лет, а наука о землетрясениях, сейсмология, не имеет от роду ещё и ста лет. Ясно, что придёт время, и мы сможем предсказывать землетрясения также с большой точностью. Забота партии, забота товарища Сталина о людях и о развитии науки, служащей интересам народа, — залог того, что труднейшая проблема естествознания, предсказание землетрясений, будет у нас в стране разрешена.
2. ПРИБОРЫ ДЛЯ ИЗУЧЕНИЯ ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЙ
Самый лучший путь к тому, чтобы полнее изучить землетрясение, это — использование точных специальных приборов. Таких приборов построено в разных странах много. Главные из них называются сейсмографами». У нас в СССР один из лучших считается сейсмограф, построенный лет 40 назад академиком Б. Б. Голицыньш. Академик Б. Б. Голицын (рис. 12) был очень крупным учёным, большим знатоком землетрясений и основателем русской и мировой сейсмологии. Таким прибором пользуются до сих пор не только у нас, но и за границей.
Сейсмограф Голицына устроен и работает следующим образом: тяжёлый металлический груз прикреплён к раме, подвешенной на пружине, которая видна на рисунке. Груз может колебаться вверх и вниз. На конце рамы прикреплены катушки из провода, помещённые между сильными магнитами. Если землетрясения нет, то вся система неподвижна. Когда же почва начинает колебаться, то подставка, на которой укреплён весь прибор, смещается по отношению к тяжёлому грузу, потому что последний из-за своего большого веса отстаёт в движении от подставки. Тогда дальний конец рамы с катушкой перемещается между магнитами, и в катушках возникает электрический ток. Ток идёт в зеркальный гальванометр, то-есть в такой прибор, в котором под влиянием электрического тока поворачивается небольшое зеркальце. На зеркальце направляют тонкий луч света; луч отражается от зеркала и падает на медленно движущуюся ленту фотографической бумаги.
Колебания почвы при землетрясении, особенно вдали от очага, продолжаются довольно долго, много минут, и всё это время прибор воспринимает эти колебания — световой луч бегает по фотобумаге. В результате на бумаге получается сложная кривая линия, отражающая движения почвы. Такая записанная прибором кривая линия называется сейсмограммой При внимательном изучении такой сейсмограммы можно сказать очень многое: определить, где было землетрясение, на какой глубине помещался его очаг и многое другое. С помощью именно таких приборов или им подобных и изучаются землетрясения.
Приборы устанавливаются в особых помещениях, которые называются сейсмическими станциями. В СССР сейчас работает около 50 таких станций. Они находятся в Москве, Свердловске, Тбилиси, Ташкенте, Иркутске, Самарканде и других городах, и число их быстро растёт с каждым годом.
За границей около 40 сейсмических станций снабжены русскими приборами академика Б. Б. Голицына. В СССР многие сейсмические станции, расположенные поблизости от очагов землетрясения, снабжены новыми советскими приборами системы П. М. Никифорова, В. Ф. Бончковского, Д. П. Кирноса и Д. А. Харина.
3. КАК ОСЛАБИТЬ ВРЕДНЫЕ ПОСЛЕДСТВИЯ ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЙ
На всей Земле сейчас имеется около 500 сейсмических-станций. Во многих странах организованы специальные институты и лаборатории, в которых изучаются землетрясения и явления, их сопровождающие.
Особенно широкого развития достигли исследования в области сейсмологии в нашей стране. Правительство не жалеет средств на развитие геофизических наук. Строится огромное количество сейсмических станций. Разрабатываются новые методы изучения землетрясений, строятся новые приборы. Нужно мобилизовать все возможности науки, чтобы научиться бороться с опасным действием землетрясений.
Мы видим, что землетрясения причиняют большой вред, и нужно найти способы уменьшения его. Насколько опасны землетрясения, показывает пример хотя бы только одного такого землетрясения, какое произошло 1 сентября 1923 года в Японии. В этой небольшой стране, на её островах, землетрясения происходят очень часто и население привыкло к ним. Но землетрясение 1923 года было исключительно мощным. Сильнейшие подземные толчки и колебания почвы, продолжавшиеся несколько секунд — не минут, а секунд! — причинили следующие повреждения и потери: разрушено полностью 127 266 домов; разрушено частично 126 233 здания; сгорело 447 128 зданий; унесено волной в море 863 здания; погибло судов (баржи, пароходы и т. п.) около 8000. Было убито и пропало без вести 142 807 человек; ранено и обожжено 103 733 человека.
Примерно такие же катастрофы время от времени постигают и некоторые другие страны — Италию, Испанию, Грецию, Турцию, Иран, Индию, Китай, оба материка Америки и многие другие районы.
Чтобы уменьшись опасность разрушения зданий при землетрясении, нужно строить их так, как требуется специально разработанными правилами. Например, нельзя строить на крутых косогорах, у края обрыва, на плохих рыхлых грунтах, на влажных болотистых почвах. Лучше всего выбрать крепкий скальный грунт. Особенно важно заложить основательный, прочный фундамент.
Столь же внимательно нужно возводить стены. Известно, что неплохо выдерживают подземные толчки деревянные, железобетонные и кирпичные, хорошей кладки, здания, а дома из рваного камня или из глины разваливаются быстрее. Если в дело идёт кирпич, то он должен быть наилучшим по качеству, чтобы кладка была ровной, на хорошем растворе; на ответственные части — углы и перемычки — нужно ставить дополнительные крепления. Перекрытия желательно делать как можно более жёсткими и прочно соединять их со стенами. Перегородки следует устраивать из лёгких материалов и надёжно связывать их со стенами.
Высота зданий также обычно ограничивается. Чем выше здание, тем хуже оно переносит подземные толчки и колебания.
Чем легче крыша, тем лучше. В аульных зданиях, па юге СССР, нередко устраивают плоскую земляную кроплю, очень толстую и очень тяжёлую; стены же обычно бывают глиняными или делаются из неровного бутового камня на глиняном растворе. Такие дома легко разрушаются при подземных толчках. Поэтому их нужно укреплять всеми доступными мерами, в частности, усиливать стены деревянным каркасом.
Практика строительства многих жилых, промышленных, служебных и прочих зданий в опасных в отношении землетрясений районах СССР показывает, что если меры предохранения применяются, то здания хорошо выдерживают толчки. Например, при очень сильных подземных толчках 6 октября 1948 г. в Ашхабаде многие здания отлично выдержали землетрясение: здание текстильной фабрики, башни элеватора, краеведческий музей, Госбанк и многие другие. Это потому, что они были достаточно хорошо построены, а некоторые и рассчитаны именно на то, что им придётся, быть может, испытать сильные землетрясения.
Чтобы полнее изучить каждое землетрясение и лучше разработать правила строительства таких зданий, которые могли бы успешно сопротивляться разрушительному влиянию землетрясений, надо знать о землетрясениях как можно больше подробностей. Как получить такие сведения?
Нужно собирать их от всех лиц, которые непосредственно ощущали землетрясения. Специальные приборы, специальные станции, лаборатории и институты — это всё необходимо, но этого мало. Нужно ещё собрать все сведения, все материалы от очевидцев, от лиц, ощущавших землетрясение лично. Нужно знать, как землетрясение ощущалось на месте, какие разрушения оно причинило, вообще как оно себя проявило, какими сопровождалось последствиями. Нужны, полезны и необходимы любые подробности, и чем их больше, тем полнее можно изучить и понять землетрясение.
Можно дать такую схему для описания землетрясения:
1. Когда оно произошло (год, месяц, число, час, минуты).
2. Где ощущал его автор письма (город, село, район, область, республика).
3. В чём оно проявилось (подземные толчки, колебания почвы, подземный гул и т. п.).
4. Как оно проявилось внутри помещений (потрескивание стен, звон посуды, сдвиг или падение мебели и т. п.).
5. Были ли повреждены здания (трещины в штукатурке или сквозные трещины в стенах, падение карнизов или труб, разрушение зданий и т. п.).
6. Не наблюдалось ли нарушений в почве (трещины в земле, оползни, оплывины, обвалы и т. п.).
7. В каких других пунктах отмечены толчки.
В конце письма нужно указать свой адрес, чтобы институт, получивший письмо, смог ответить на него.
В нашей стране изучением землетрясений занимается несколько научных учреждений и среди них Геофизический институт Академии наук СССР. Его адрес: Москва, Большая Грузинская улица, дом № 10.
Сведения об ощущавшихся землетрясениях нужно присылать в этот институт или передавать в любое учреждение Академии наук СССР на местах или в Академии наук союзных республик. Здесь они будут обработаны, занесены в каталоги и послужат на пользу общему делу борьбы с вредными последствиями землетрясений.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Сейсмология — наука о землетрясениях. С самого начала русская сейсмология шла в первых рядах мировой науки.
За годы советской власти сейсмология в нашей стране получила очень широкое развитие. Подробно изучено много землетрясений, изобретено и построено большое количество новых приборов, учёные научились с помощью методов сейсмологии разыскивать полезные ископаемые.
Теперь хорошо известно, что основная часть всех землетрясений СССР относится к землетрясениям тектоническим. Известно, какие именно тектонические нарушения особенно опасны, где они находятся и какой силы землетрясения они могут дать. Составлены специальные карты сейсмического районирования, на которых показаны опасные районы с указанием силы будущих землетрясений. Разработаны правила строительства в опасных районах, и эти правила применяются строительными организациями в качестве обязательных норм, чем обеспечивается сохранность зданий и безопасность людей. Нашими учёными построены новые высококачественные приборы, с помощью которых можно изучать не только землетрясения, но и строение и состав Земли, можно проводить разведку полезных ископаемых и особенно разведку нефти. Методы сейсмологии используются и в промышленности, при изучении искусственных колебаний различных зданий, сооружений, машин и т. д. Сейсмология нашла себе широкое применение и в военном деле.
Таким образом, советская сейсмология успешно продолжает и развивает хорошие традиции русской сейсмологии, а во многих отношениях она пошла по совершенно новым путям и получила результаты, о которых раньше нельзя было и думать.
Учёные ещё не научились предсказывать землетрясения; но бороться с вредными последствиями землетрясений возможно. Для этого следует в первую очередь подробно изучать каждое сильное землетрясение. Необходимо также разрабатывать способы постройки таких зданий, которые не разрушаются от подземных толчков.
В нашей стране правительство не жалеет средств на развитие сейсмологии. В случае разрушительных землетрясений пострадавшим немедленно оказывается вся необходимая помощь.
Вооружённый знаниями советский человек не мирится безропотно со стихийными бедствиями, которые доставляет ему природа. Изучая их, он активно борется с их последствиями. Когда люди научатся предсказывать землетрясения, они смогут полностью предотвратить причиняемые ими бедствия. К этому наука стремится, и этого она достигнет.