Πτυχιακή Efiyaaia. ,ΕίίΓ-'.ν ι^δημΐ τρουλάκΐ) Α. Κυριακή Α.Ε.Μ ΚΑΙΝΟΤΟΜΕΣ ΠΡΟΤΑΣΕΙΣ ΠΡΟΛΗΨΗΣ ΚΑΙ. ΑΝΊΠΜΕΤαΠΙΣΗΣ ΦΥΣΙΚΟΝ ΚΑΤΑΣΤΡΟΦΩΝ!

Transcript

1 ^ ΤΕΧΚ ΑΒΑΛΑΣ ^ ΣΧΟΛΗ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΟΝ ΕΦΑΡΜΟΓΟΝ ΤΜΗΜΑ ΜΗΧΑΝΟΛΟΠΑΣ Πτυχιακή Efiyaaia ΚΑΙΝΟΤΟΜΕΣ ΠΡΟΤΑΣΕΙΣ ΠΡΟΛΗΨΗΣ ΚΑΙ ΑΝΊΠΜΕΤαΠΙΣΗΣ ΦΥΣΙΚΟΝ ΚΑΤΑΣΤΡΟΦΩΝ! ΕΦΑΡΜΟΓΗ ΣΤΗ ΝΗΣΟ ΚΡΗΤΗ,ΕίίΓ-'.ν ι^δημΐ τρουλάκΐ) Α. Κυριακή Α.Ε.Μ τταύσα Καθηγήτρια: Κόγια Γρ. Φ ω τεινή Καβάλα. Σεπτέμβριος 2010

2 Εγκρίνεται η Πτυχιακή Εργασία Καβάλα, S / 5 / Η επιβλέπουσα Κοθηγήτρια 0 Προϊστάμενος του Τρήματος Κόγια Φωτεινή Σωτηρόπουλος Φίλητπος Η Εξεταστική Επιτρσιτή 3. Αντωνιάδης Αντών

3 Τ.Ε.Ι. ΚΑΒΑΛΑΣ ΣΧΟΛΗ ΤΕΧΝΟΛΟπΚΩΝ ΕΦΑΡΜΟΓΩΝ ΤΜΗΜΑ ΜΗΧΑΝΟΛΟΠΑΣ iny XlAhH FPIΑΣΙΛ ΚΑΙΝΟΤΟΜΕΣ ΠΡΟΤΑΣΕΙΣ ΠΡΟΛΗΨΗΣ ΚΑΙ ΑΝΤΙΜΕΤΩΠΙΣΗΣ ΤΩΝ ΦΥΣΙΚΩΝ ΚΑΤΑΣΤΡΟΦΩΝ ΕΦΑΡΜΟΓΗ ΣΤΗ ΝΗΣΟ ΚΡΗΤΗ Σπουδάστρια: Δημητρουλάκη Α. Κυριακή Α.Ε.Μ.: 4373 Επιβλέπουσα Καθηγήτρια: Κόγια Γρ. Φωτεινή Καβάλα, Σεπτέμβριος 2010

4 ΙΙΡϋΛΟΓΟΣ Είναι αδιαμφισβήτητο ότι η ανθρωπότητα καθημερινά ταλανίζεται από αμέτρητα προβλήματα στα οποία από αρχαιοτάτων χρόνων δεν έχει καταφέρει να βρει λύσεις. Υπάρχουν προβλήματα τα οποία έχουν δημιουργηθεί από τον ίδιο τον άνθρωπο, προβλήματα που αφορούν τη βιωσιμότητα του στον οικονομικό, πολιτικό, κοινωνικό, πολιτισμικό και οικολογικό τομέα. Υπάρχουν όμως και προβλήματα τα οποία δε φέρει ευθύνη ο άνθρωπος και πρέπει όμως να τα αντιμετωπίσει για να επιβιώσεε Τέτοια προβλήματα είναι οι φυσικές καταστροφές. Μία φυσική καταστροφή είναι ένα φυσικό γεγονός ασυνήθιστου μεγέθους που οι άνθρωποι δεν το αναμένουν και δε μπορούν να το ελέγξουν. Οι φυσικοί κίνδυνοι απειλούν ανθρώπινες ζωές και δραστηριότητες και μπορούν να αλλάξουν για πάντα τον τρόπο ζωής τους. Ένας φυσικός κίνδυνος μπορεί να εξελιχθεί σε φυσική καταστροφή όταν προκαλεί την καταστροφή ιδιοκτησιών ή το τραυματισμό και το θάνατο ανθρώπων. Κατά τη διάρκεια της ζωής ενός ανθρώπου, τουλάχιστον ένας φυσικός κίνδυνος είναι βέβαιο ότι θα επηρεάσει τη ζωή του. Κατά το έτος 2001 οι φυσικοί κίνδυνοι και καταστροφές σκότωσαν πάνω από είκοσι πέντε χιλιάδες (25000) άτομα και προκάλεσαν σαράντα (40) δισεκατομμύρια ευρώ ζημιές σε όλον το κόσμο. Δυστυχώς οι οικονομικές απώλειες λόγω φυσικών καταστροφών αυξάνονται δραματικά. Εκτός από τις εμφανείς, άμεσες επιδράσεις των φυσικών κινδύνων (όπως π.χ. όταν ένας σεισμός καταστρέφει ένα σπίτι), υπάρχουν συνήθως και έμμεσες επιδράσεις. Παρόλο που αυτές οι επιδράσεις μπορεί να είναι λιγότερο εμφανείς, είναι συνήθως πιο επιβλαβείς και μπορούν να προσθέσουν χρόνια στην περίοδο ανάκαμψης από μια καταστροφή. Δεν υπάρχει πλήρης ανάκαμψη, οι φυσικές καταστροφές μπορούν να αλλάξουν για πάντα τη ζωή. Σκοπός της παρούσας Πτυχιακής Εργασίας είναι να γίνει κατανοητή η έννοια των φυσικών καταστροφών και να μελετηθεί η πρόληψη και η αντιμετώπισή τους. Οι φυσικές καταστροφές που μελετώνται και αναλύονται στην παρούσα Πτυχιακή Εργασία είναι οι σεισμοί, οι κατολισθήσεις, οι δασικές ττυρκαγιές, τα ηφαίστεια, οι πλημμύρες και τα έντονα καιρικά φαινόμενα (καταιγίδες - έντονες βροχοπτώσεις, χιονοπτώσεις, παγετός - χαμηλές θερμοκρασίες, ισχυροί άνεμοι και ανεμοστρόβιλοι, καύσωνες - υψηλές θερμοκρασίες).

5 Στο Κεφάλαιο 1 γίνεται εισαγωγή στο θέμα όπου μελττάται και αναλύεται η γεωμορφολογία του Πλανήτη Γη και η δομή της ατμόσφαιρας. Στο Κεφάλαιο 2 αναλύονται οι σεισμοί Στο Κεφάλαιο 3 μελετούνται οι δασικές πυρκαγιές. Στο Κεφάλαιο 4 γίνεται μελέτη για τις πλημμύρες. Στο Κεφάλαιο 5 εξετάζονται οι κατολισθήσεις. Στο Κεφάλαιο 6 εξετάζεται το φαινόμενο των ηφαιστείων. Στο Κεφάλαιο 7 αναπτύσσονται τα έντονα καιρικά φαινόμενα. Στο Κεφάλαιο 8 αναφέρονται οι αλληλεπιδράσεις των φυσικών φαινομένων. Στο Κεφάλαιο 9 αναφέρονται οι φυσικές καταστροφές στη νήσο Κρήτη και οι τρόποι πρόληψης και αντιμετώπισής τους. Και τέλος, στο Κεφάλαιο 10 αναφέρονται καινοτόμες έρευνες για την πρόγνωση των φυσικών καταστροφών και διατυπώνονται συμπεράσματα και προτάσεις για την αντιμετώπισή τους.

6 ΠΗΡΙΚΧΟΜΗΝΑ ΚΕΦΑΛΑΙΟ 10 ΕΙΣΑΓΩΓΗ Γενικά Φυσικά χαρακτηριστικά Εσωτερικό Δομή φλοιός ττυρήνας μανδύας Η βιόσφαιρα Η ατμόσφιρα Η υδρόσφαιρα Φυσικές καταστροφές 9 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 20 ΣΕΙΣΜΟΙ Γενικά Οι σεισμοί στην αρχαιότητα Ιστορική αναδρομή Δημιουργία σεισμών Η κίνηση των λιθοσφαιρικών πλακών Χαρακτηριστικά Κατηγορίες σεισμών Τεκτονικοί Εγκατακρημνισιγενείς Ηφαιστειακοί Μέτρηση σεισμών Κλίμακες Σεισμικά κύματα 24

7 4.4.1 Οι πλημμύρες ως φυσικός κίνδυνος Πότε και πόσο συχνά συμβαίνουν πλημμύρες 4.5 Τα τεχνητά φράγματα φέρνουν ακραία καιρικά φαινόμενα ΚΕΦΑΛΑΙΟ 50 ΚΑΤΟΛΙΣΘΗΣΕΙΣ 5.1 Γενικά 5.2 Τι είναι η κατολίσθηση 5.3 Ιστορική αναδρομή 5.4 Περιγραφική ταξινόμηση των κατολισθήσεων 5.5 Παράγοντες που^πηρεάζουν την κατολίσθηση 5.6 Μορφές κατολισθήσεων Ροή εδάφους Ροή συγκέντρωσης βραχωδών τεμαχίων Περιστροφική ολίσθηση Απλή περιστροφική ολίσθηση - καθίση Διαδοχικές περιστροφικές ολισθήσεις Πολλαπλές περιστροφικές ολισθήσεις Επίπεδη ολίσθηση 5.7 Μέθοδοι έρευνας κατολισθήσεων 5.8 Μέτρα πρόληψης 5.9 Κατολισθήσεις στην Ελλάδα Κατολίσθηση στα Τέμ-πη ΚΕΦΑΛΑΙΟ 6» ΗΦΑΙΣΤΙΑΚΕΣ ΕΚΡΗΞΕΙΣ 6.1 Γενικά 6.2 Ιστορική αναδρομή 6.3 Ελληνικά ηφαίστεια 6.4 Τι είναι το ηφαίστειο Ενεργά και σβησμένα ηφαίστεια Δημιουργία ηφαιστείου Τα μέρη του ηφαιστείου

8 6.4.5 Τύποι ηφαιστείου Τύποι ηφαιστειακών εκρήξεων Τύποι κρατήρων Το ηφαίστειο της Σαντορίνης Το υπερηφαίστειο Γελλόστοουν Πρόληψη - αντιμετώπιση 104 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 70 ΕΝΤΟΝΑ ΚΑΙΡΙΚΑ ΦΑΙΝΟΜΕΝΑ Γενικά Ιστορική αναδρομή θύελλες - Ανεμοστρόβιλοι - Κυκλώνες Δημιουργία μιας θύελλας Ορισμός της λέξης ανεμοστρόβιλος(1οπΐ3άο) Χαρακτηριστικά του ανεμοστροβίλου Υδροστρόβιλος Κυκλώνας Το μάτι του κυκλώνα Διάρκεια κυκλώνα Το φαινόμενο στην Ελλάδα Ενέργειες πριν και κατά τη διάρκεια των θυελλωδών ανέμων Καταιγίδες και έντονες βροχοπτώσεις Διαδικασία δημιουργίας Κατηγορίες καταιγίδων Αστραπή Δημιουργία αστραττής Ηλεκτρική καταιγίδα Χαλάζι Πως δημιουργείται το χαλάζι Κίνδυνοι από χαλαζόπτωση Χιονοπτώσεις - Παγετός Παγετός Σχηματισμός του παγετού 122

9 7.6.3 Σημείο παγετού Χιονοπτώσεις Δημιουργία του χιονιού Επιπτώσεις του χιονιού Χιονοθύελλα και ο ορισμός της Ένταση της χιονοθύελλας Το φαινόμενο του λευκού σκοτεινιάσματος(\νηίίθουι) Είδος χιovoθύελλας(ground blizzard) Ιδιαίτερα χαρακτηριστικά Καύσωνες - Υψηλές θερμοκρασίες Επιπτώσεις Επιβαρυντικοί παράγοντες Παράδειγμα καύσωνα στον Ελληνικό χώρο 134 ΚΕΦΑΛΑΙΟ Σεισμοί - Τσουνάμι 8.2 Ιστορική αναδρομή 8.3 Ορισμός της λέξης τσουνάμι Χαρακτη ρ ιστικά του τσουνάμι Πρόγνωση και μέθοδοι επιβίωσης 8.4 Ηφαίστεια και ηλεκτρικές καταιγίδες 8.5 Σεισμοί και ηφαίστεια ΚΕΦΑΛΑΙΟ 90 ΦΥΣΙΚΕΣ ΚΑΤΑΣΤΡΟΦΕΣ ΣΤΗ ΝΗΣΟ ΚΡΗΤΗ Γεωλογική δομή της Κρήτης Η Κρήτη «πόλος έλξης» των φυσικών καταστροφών Μέτρα πρόληψης - αντιμετώπισης των φυσικών καταστροφών στη 147 νήσο Κρήτη Σκοπός λειτουργίας του γραφείου Πολιτικής Προστασίας 148

10 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 10 ΚΑΙΝΟΤΟΜΙΕΣ - ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ Επιστημονική έρευνα για τις ηφαιστειακές εκρήξεις Καινοτόμες έρευνες για τους σεισμούς Πρόγνωση μέσω δορυφόρου Πρόγνωση συστήματος«forma» Πρόγραμμα safod Συστήματα προειδοποίησης έντονων καιρικών φαινομένων Ευρωπαϊκό σύστημα gifs Έρευνα πρόγνωσης για πλημμύρες - σύστημα παρακολούθησης των 159 ποταμών 10.5 Συστήματα αντιμετώπισης δασικών πυρκαγιών Σύστημα «sm art dust» Σύστημα πυρανίχνευσης με κάμερες υπέρυθρων ακτινοβολιών Συμπεράσματα 164 ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ

11 ΚΑΤΑΛΟΓΟΣ ΕΙΚΟΝΩΝ, ΣΧΗΜΑΤΩΝ ΚΑΙ ΠΙΝΑΚΩΝ ΕΙΚΟΝΕΣ Εικόνα «Μπλ βώλος», μια διάσημη φωτογραφία της Γης από Apollo 17 1 Εικόνα 1.2 Ομθογωνικη προβολή του Plate μίας συνθετικής - δορυφορικής εικόνας της Γης 8 Εικόνα 2.1 Σεισμός στην Τουρκία 11 Εικόνα 2.2 Σεισμός στην Κίνα 12 Εικόνα 2.3 Σεισμός στην Αϊτή 14 Εικόνα 2.4 Σεισμογράφος 20 Εικόνα 2.5 Το Ελληνικό τόξο 28 Εικόνα 3.1 Δασική πυρκαγιά στην Ελλάδα 35 Εικόνα 3.2 Δασική πυρκαγιά 36 Εικόνα 3.3 Δασική πυρκαγιά 42 Εικόνα 3.4 Δασική πυρκαγιά στην Ελλάδα 47 Εικόνα 3.5 Δασική πυρκαγιά 50 Εικόνα 4.1 Πλημμύρα στη Τουρκία 54 Εικόνα 4.2 Πλημμύρα στη Νέα Ορλεάνη 57 Εικόνα 4.3 Πλημμύρα στο Εκουαδόρ 59 Εικόνα 4.4 Πλημμύρα στις Φιλιππίνες 61 Εικόνα 4.5 Τεχνικό φράγμα 63 Εικόνα 5.1 Κατολίσθηση στη Λέσβο 65 Εικόνα 5.2 Κατολίσθηση στο Δερβένι 66 Εικόνα 5.3 Κατολίσθηση στην Ιταλία 68 Εικόνα 5.4 Καθίζηση στο Περού 77 Εικόνα 5.5 Κατολίσθηση στη Ζαχάρω 81 Εικόνα 5.6 Κατολίσθηση στα Τέμττη 82 Εικόνα 6.1 Έκρηξη ηφαιστείου Ισλανδίας 84 Εικόνα 6.2 Έκρηξη ηφαιστείου Kilauea 86 Εικόνα 6.3 Ηφαίστειο Παρικουτιν-Μεξικό 89 Εικόνα 6.4 Παραπέτασμα ττυρός 96 Εικόνα 6.5 Πάρκο Γελλοστόουν 103

12 Εικόνα 7.1 Εικόνα 7.2 Εικόνα 7.3 Εικόνα 7.4 Εικόνα 7.5 Εικόνα 7.6 Εικόνα 7.7 Εικόνα 7.8 Εικόνα 7.9 Εικόνα 7.10 Εικόνα 7.11 Εικόνα 8.1 Εικόνα 8.2 Εικόνα 8.3 Εικόνα 9.1 Εικόνα 9.2 Εικόνα 10.1 Εικόνα 10.2 Εικόνα 10.3 Εικόνα 10.4 Εικόνα 10.5 Ανεμοθύελλα Ανεμοστρόβιλος Υδροστρόβιλος Μάτι κυκλώνα Έντονη βροχόπτωση Αστραπή Ηλεκτρική καταιγίδα Εθνική οδός Αθηνών - Ααμίας Χιονοθύελλα Μινεσότα (Η.Π.Α.) Φαινόμενο Whiteout (λευκό σκοτείνιασμα) Ήλιος ' Σύστημα Dart 2 Ηφαίστειο με ηλεκτρική καταιγίδα Ηφαιστειακή έκρηξη Ανάκτορο της Κνώσσου Πυρκαγιά στο φοινικόδασος της Πρέβελης Περιοδικό «Geophysical Research» 0 καθηγητής Παπαδόπουλος κάνει αναφορά στην ύπαρξη της Προϊστορικής Παγγαίας και στην μορφολογία της αρχαίας Θήρας πριν την έκρηξη του ηφαιστείου. SAF0D drill ring, JULY 2004, Photo Courtesy Earthscope -SAFOD Σύστημα Smart Dust Κάμερα υπερύθρων ακτινοβολιών

13 Σχήμα 1.1 Η Δομή της Γης 4 Σχήμα 2.1 Η λιθόσφαιρα της Γης αποτελείται από επτά μεγάλες πλάκες (Αφρικανική, Ευρασιατική, Ινδό - Αυστραλιανή, Ανταρκτική, πλάκα του Ειρηνικού, Βόρειο - Αμερικανική, Νότιο - Αμερικανική). Υπάρχουν όμως και αρκετές μικρότερες. Οι πλάκες κινούνται προς διαφορετικές διευθύνσεις. Τα βέλη δείχνουν την κίνησή τους 15 Σχήμα 2.2 Κίνηση των λιθοσφαιρικών πλακών πάνω στην ασθενόσφαιρα 16 Σχήμα 2.3 Απεικόνιση του επίκεντρου του Σεισμού 17 Σχήμα 3.1 Το Τρίγωνο της φωτιάς 43 Σχήμα 5.1 Περιγραφή της κατολίσθησης 73 Σχήμα 5.2 Περιγραφή της απλής, πολλαπλής και διαδοχικής ολίσθησης 74 Σχήμα 6.1 Τα μέρη του ηφαστειου είναι, Ι.Μαγματικός θάλαμος, 2. Υπόβαθρο, 3.Κεντρικός αγωγός, 4.Βάση ηφαιστείου, 5. Παρείσακτη κοίτη, 6.Φλέβα τροφοδοσίας, 7.Παλαιότερα στρώματα τέφρας, β.πλευρά του ηφαιστείου) Θ.Παλαιότερα ρεύματα λάβας, ΙΟ.Κεντρικός πόρος, ΙΙ.Παρασιτικός κώνος, ΙΖ.Ρεύματα λάβας, 13. Πλευρικός πόρος, 14. Κεντρικός κρατήρας, 15. Σύννεφο στάχτης 91 Σχήμα 6.2 Ασπιδοειδές ηφαίστειο 92 Σχήμα 6.3 Στρωματοηφαίστεια 93 Σχήμα 6.4 Κώνοι σκωριών 94 Σχήμα 6.5 Σχισμογενείς εκρήξεις 95 Σχήμα 6.6 Διάφοροι τύποι εκρήξεων 97 Σχήμα 6.7 Απεικόνιση ηφαιστείου Σαντορίνης 99 Σχήμα 7.1 Χοάνη Ανεμμοστρόβιλου 110 Σχήμα 7.2 Ανεμοστρόβιλοι στην Ελλάδα 115 Σχήμα 7.3 Χιονονιφάδες, Wilson Bentley, Σχήμα 8.1 Απεικόνιση τσουνάμι 135 Σχήμα 8.2 Δημιουργία τσουνάμι 138 Σχήμα 9.1 Χώροι φιλοξενίας κατοίκων στο Ηράκλειο 150

14 ΠΙΝΑΚΕΣ Πινόκας 1.1 Σύσταση της Γης κατά μάζα 2 Πινάκας 1.2 Η δομή του Πλανήτη 3 Πινάκας 2.1 Κλίμακα Ρίχτερ (Richter) 22 Πινάκας 2.2 Κλίμακα Μερκάλι (Mercalli) 23 Πινάκας 7.1 Ένταση χιονοθύελλας 130

15 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1 FI} Γί1ί Η Η Γη, γνωστή στην αρχαιότητα και ως-γαία, είναι ο Πλανήτης στον οποίο κατοικούμε, ο τρίτος σε απόσταση Πλανήτης από τον Ήλιο. Είναι ο μεγαλύτερος από τους Πλανήτες του Ηλιακού συστήματός μας με στερεό φλοιό και ο μοναδικός Πλανήτης που η σύγχρονη επιστήμη επιβεβαιώνει την ύπαρξη ζωής. 0 Πλανήτης σχηματίστηκε πριν περίπου τέσσερα κόμμα πέντε (4,5) δισεκατομμύρια (4,SxlO^) έτη, έχει δε ένα φυσικό δορυφόρο, τη Σελήνη. Εικόνα 1.10 «Μπλε βώλος», μια διάσημη φωτογραφία της Γης απτό το Apollo 17 ΚΑΙΝΟ ΓΟΜΕΣ ΠΡΟΤΑΣΕΙΣ ΠΡΟΛΗΨΜΣ ΚΑΙ ΑΝΤΙΜΕΤΩΠΙΣΗΣ ΦΥΣΙΚΩΝ Κ ΕΦΑΡΜΟΙ Η Σ IΗ ΝΗΣΟ ΚΡΗΤΗ ΑΗΜΗΤΡΟΥΛΑΚΗ ΚΥΡΙΑΚΗ Λ f Μ

16 ο αστρονομικός συμβολισμός αποτελείται από έναν περικυκλωμένο σταυρό, αναπαριστώντας ένα μεσημβρινό και έναν παράλληλο. Μία παραλλαγή, τοποθετεί το σταυρό πάνω από τον κύκλο (Unicode; or 6). Η λέξη Γη προέρχεται από το όνομα της αρχαιοελληνικής θεάς με το όνομα Γαία. 1.2 Φυσικά Χαρακτηριστικά Το εσωτερικό της Γης είναι διαχωρισμένο σε ένα ττυριτικό εξωτερικό φλοιό, ο οποίος είναι συμπαγής, έναν ημίρρευστο μανδύα, έναν ρευστό εξωτερικό ττυρήνα ο οποίος είναι αρκετά πιο ιξώδης από τον μανδύα, καθώς και έναν στερεό εσωτερικό πυρήνα. 0 ρευστός εξωτερικός πυρήνας δημιουργεί ένα ασθενές μσγνητικό πεδίο λόγω της θερμικής μεταφοράς του ηλεκτρικά αγώγιμου υλικού του. πίνακας 1.1 Σύσταση της Γης κι άμάζα 1 Σίδηρος 33,1% 2 Οξυγόνο 2 7, 2 ^ 3 Πυρίτιο 17,2% 4 Μαγνήσιο 15,9% 5 Νικέλιο 1,6% 6 Ασβέστιο 1,6% 7 Αργίλιο 1,5% 8 θείο 0,7% 9 Νάτριο 0,25% 10 Τιτάνιο 0,071% 11 Κάλιο 0,019% 12 Άλλα στοιχεία 0,86% Νέο υλικό αναβλύζει συνεχώς στην επιφάνεια της Γης από το εσωτερικό, με την βοήθεια των ηφαιστείων και των ρωγμών στις μεσοωκεάνειες ράχες. Το ίπ Μ Π Ο Π ΙΣΗ Σ φυσί; r ΛΗΜΗΤΡ. *ν,,ακη ΚΥΡΙΑΚΗ

17 μεγαλύτερο μέρος του γήινου φλοιού δεν είναι γηραιότερο από εκατό (100) εκατομμύρια (ΙχΙΟ ) έτη. Τα αρχαιότερα τμήματα του φλοιού είναι περί τα τέσσερα κόμμα τέσσερα (4,4) δισεκατομμύρια (4,4χ10^) έτη. Συνολικά, η σύσταση της Γης κατά μάζα είναι όπως φαίνεται στον Πίνακα Εσω τερικό Οι θερμοκρασίες στο εσωτερικό της Γης φθάνουν ως τους πέντε χιλιάδες εξακόσια πενήντα συν πλην εξακόσιους (5650 ± 600) βαθμούς Κ. Η εσωτερική θέρμανση του Πλανήτη είχε ως έναρξη την διαδικασία της συσσωμάτωσής του, έπειτα συνεχίστηκε μέσω της διάσπασης των ραδιενεργών στοιχείων όπως του ουρανίου, θορίου και καλίου. Η ροή θερμότητας-από το εσωτερικό του Πλανήτη προς την επιφάνεια είναι μόνο το ένα προς είκοσι χιλιάδες [1 / ) (0,005% ) ] της ενέργειας που λαμβάνεται από τον Ήλιο. 1.4 Δομή Πίνακα 1.2: Η δομή του Πλανήτη στο εσωτερικό κατά βάθος είναι όπως φαίνεται στον πίνακας 1.2 Η δομή του Πλανήτη α/α Δομή στο εσωτερικό Απόσταση κατά βάθος 1 Λιθόσφαιρα 0-60 km ~~2 Φλοιός / 3 5 km 3 Ανω τμήμα του μανδύα km 4 Μανδύας km 5 Ασθενόσφαιρα km 6 Εξωτερικός πυρήνας km 7 Εσωτερικός πυρήνας km Λ?Ι Ι> Ι1 Γ 0 Λ!Γ 4 Ί:' ΚΑΙ ΛΝ1ΙΜ Π Ο Π Ι}Η > Φ ν>ικί;ν Κ/\Ι ι Φ ΛΓ;. ' ('ϊμ ϊμ.ο Ο ΚΡΙΠΜ ΛΗΜΗΓΡΟΥ,ΑΑΚΗ ΚΥΡΙΑΚΗ Λ Ι Μ. Η..;

18 1.5 Ο φλοιός 0 φλοιός κυμαίνεται μεταξύ πέντε (5) και εβδομήντα (70) km σε βάθος. Τα λεπτά τμήματα του φλοιού είναι κάτω από τους ωκεανούς (ωκεάνιος φλοιός) και αποτελούνται από πυκνά πετρώματα μαγνησίου, σιδήρου και πυριτίου. Τα παχύτερα τμήματα του φλοιού είναι τα ηπειρωτικά τα οποία είναι λιγότερο πυκνά από τα ωκεάνια και αποτελούνται από πετρώματα πλούσια σε νάτριο, αλουμίνιο και πυρίτιο. Το όριο μεταξύ του φλοιού και του μανδύα παρουσιάζεται σε δύο διαφορετικές φάσεις. Σχήμα 1.1 Η Δομή της Γης Αρχικά, μέσω μίας ασυνέχειας στην ταχύτητα των σεισμικών κυμάτων γνωστή ως ασυνέχεια του Mohorovicic ή απλά Moho. Η αιτία του Moho φαίνεται να ' ' Ίί'()Λ Μ Μ ηθκαια ΝΉίνΐί:ΤΩ ηΐση5 φ Υ }ικ;.γ ( e. 'i MOl Η Π Η NH5 0 KPHTH ΛΗΜΗ7ΡΟΥΛΑΚΗ ΚΥΡΙΑΚΗ.Λ> Μ.; ΊΗ, '.

19 οφείλεται στην αλλαγή της σύστασης των πετρωμάτων. Η δεύτερη φάση είναι μία χημιια^ ασυνέχεια η οποία έχει παρατηρηθεί σε βαθιά τμήματα του ωκεάνιου φλοιού τα οποία έχουν εισχωρήσει στον ηπειρωτικό φλοιό και παρατηρούνται ως οφιολιθικές ακολουθίες. 1.6 Ο πυρήνας Η μέση πυκνότητα της Γης είναι πέντε χιλιάδες δεκαπέντε (5515) kg/m^, κατατάσσοντάς την ως τον -πυκνότερο Πλανήτη του ηλιακού συστήματος. Αφού η μέση πυκνότητα των επιφανειακών υλικών είναι περί τις τρεις χιλιάδες (3000) kg/m^, συμπεραίνεται πως η πυκνότητα πρέπει να είναι ιδιαίτερα αυξημένη στον πυρήνα. Στα πρώτα στάδια της δημιουργίας του πλανήτη, πριν περίπου τέσσερα κόμμα πέντε δισεκατομμύρια (4,5χ10 ) χρόνια, η Γη ήταν ολοσχερώς σε ρευστή κατάσταση, λόγω δε της βαρύτητας, πυκνότερα υλικά έρρευσαν προς το κέντρο κατά τη διάρκεια μίας διαδικασίας που καλείται Πλανητική διαφοροποίηση, ενώ τα λιγότερο πυκνά υλικά έμειναν στην επιφάνεια. Ως αποτέλεσμα, ο πυρήνας αποτελείται κυρίως από σίδηρο, ογδόντα τοις εκατό (80% ) καθώς και νικέλιο και πυρίτιο ωστόσο άλλα ττυκνά (ττυκνότερα μάλιστα) υλικά όπως το ουράνιο και ο μόλυβδος, είναι είτε σπάνια για να αποτελούν σημαντικό ποσοστό του πυρήνα είτε έχουν την ιδιότητα να προσκολλώνται σε ελαφρύτερα υλικά και γι αυτό απαντώνται κυρίως στο φλοιό. Ο πυρήνας χωρίζεται σε δύο μέρη, ένα στερεό εσωτερικό πυρήνα με μία ακτίνα, περίπου χιλίων διακόσιων πενήντα (1250) km και έναν ρευστό εξωτερικό πυρήνα με μία ακτίνα περίπου τριών χιλιάδων πεντακοσίων (3500) km. Ο εσωτερικός -πυρήνας πιστεύεται πως είναι στερεός και πως αποτελείται κυρίως από σίδηρο και νικέλιο. Ορισμένοι συμφωνούν πως ο εσωτερικός ττυρήνας είναι στην μορφή του μονοκρυσταλλικού σιδήρου. 0 εξωτερικός -πυρήνας που περιβάλλει τον εσωτερικό και εκτιμάται πως αποτελείται από ρευστό σίδηρο αναμεμειγμένο με ρευστό νικέλιο και ίχνη ελαφρύτερων στοιχείων. Είναι γενικά παραδεκτό πως η θερμική μεταφορά στον εξωτερικό -πυρήνα σε συνδυασμό με τη διέγερση από την περιστροφή της Γης (δύναμη Coriolis), προκαλεί το γήινο μαγνητικό πεδίο μέσω μίας α η ί) ηιόλιΐμ'πι!:.α;.'νκΐγίμΐ lu iiolo φν>ΐ:.' I ' ΙΗ ΝΗ? 0 ΚΡίϋ ΛΗΜΗΤΡΟΥΛΑΚΗ ΚΥΡΙΑΚΗ a r,,,,

20 διεργασίας γνωστής ως θεωρία του Δυναμό. 0 στερεός εσωτερικός πυρήνας είναι αρκετά θερμός ώστε να διατηρεί ένα μόνιμο μαγνητικό πεδίο (θερμοκρασία Curie), πιθανό είναι όμως να δρα ως σταθεροποιητής προς το μαγνητικό πεδίο που γεννάται από τον εξωτερικό πυρήνα. Κατά μια άλλη θεωρία, ο γήινος πυρήνας αποτελείται από υδρογόνο και ήλιο, τα οποία βρίσκονται στην ίδια κατάσταση με αυτήν του Ηλίου. Στον πυρήνα συμβαίνουν παρόμοιες πυρηνικές αντιδράσεις, όπως στον Ήλιο, γι αυτό και παραμένει σε ρευστή κατάσταση, χωρίς να έχει ψυχθεί. Σύμφωνα με πρόσφατες ενδείξεις εικάζεται πως ο εσωτερικός ττυρήνας της Γης, ίσως περιστρέφεται ελαφρώς ταχύτερα από τον υπόλοιπο πλανήτη, κατά περίπου δύο (2) ανά έτΰς. Είναι εμφανές ότι και οι δύο πιο πάνω θεωρίες προσπαθούν να εξηγήσουν τα φαινόμενα που παρατηρούνται στη γήινη επιφάνεια, ωστόσο παραμένουν στο επίπεδο της θεωρίας, χωρίς να έχει υπάρξει απτή απόδειξη για καμία από αυτές. 1.7 Ο μανδύας Ο μανδύας της Γης εκτείνεται σε ένα βάθος δύο χιλιάδων οκτακοσίων ενενήντα (2890) km. Η πίεση, στην βάση του μανδύα είναι περίπου ένα κόμμα (1.4) εκατομμύρια φορές μεγαλύτερη της ατμοσφαιρικής πίεσης (~ 140 GPa). Αποτελείται κατά μεγάλο μέρος από υλικά τιλούσια σε σίδηρο και μαγνήσιο. Το σημείο τήξεως ενός υλικού εξαρτάται από την πίεση. Εφόσον η πίεση αυξάνει αρκετά κατά βάθος του μανδύα, το χαμηλότερο τμήμα είναι σχεδόν στερεό ενώ το ανώτερο τμήμα είναι πλαστικό (ημιτηγμένο). Το ιξώδες του ανώτερου μανδύα κυμαίνεται μεταξύ χιλίων είκοσι ενός (1021) και χιλίων είκοσι τεσσάρων (1024) Pa-s, ανάλογα με το βάθος. Έτσι ο ανώτερος μανδύας μπορεί να ρεύσει αρκετά αργά. Η εξήγηση του γεγονότος πως ενώ ο εξωτερικός πυρήνας είναι ρευστός, ο κατώτερος μανδύας είναι στερεός/πλαστικός, βρίσκεται στο ανώτερο σημείο τήξεως των πλούσιων σε σίδηρο κραμάτων του μανδύα από τον σχεδόν καθαρό σίδηρο του πυρήνα. 0 δε εσωτερικός πυρήνας είναι στερεός λόγω της εξαιρετικά μεγάλης πίεσης κοντά στο κέντρο του Πλανήτη. ^, -ΙΛΓΉιΰ ΙΙιΝΗ) ΛΗΜΗΤΡΟΥΛΑΚΗ ΚΥΡΙΑΚΗ,

21 1.8 Η βιόσφαιρα Η Γη είναι το μόνο μέρος που γνωρίζουμε όπου υπάρχει ζωή. Συχνά λέμε πως η ζωή του Πλανήτη, σχηματίζει τη «Βιόσφαφα». Η βιόσφαιρα εκτιμάται πως άρχισε να εξελίσσεται πριν τρείς κόμμα πέντε (3,5) δισεκατομμύρια (3,5χ 10^) χρόνια. Η βιόσφαιρα μπορεί να ταξινομηθεί σύμφωνα με ζώνες γεωγραφικού πλάτους που περιέχουν σχετιζόμενη χλωρίδα και πανίδα. Οι πολικές ζώνες είναι αραιές σε ζωή ενώ αντίθετα, η περισσότερη γνωστή ζωή βρίσκεται στον Ισημερινό. 1.9 Η α τμόσφ αιρα Η Γη έχει μία σχετικά παχιά ατμόσφαιρα η οποία αποτελείται από εβδομήντα οκτώ τοις εκατό (78% ) άζωτο, είκοσι ένα τοις εκατό (21% ) οξυγόνο και ένα τοις εκατό (1%) αργό, με ίχνη από άλλα αέρια, περιλαμβανομένων διοξείδιο του άνθρακα και υδρατμούς. Η ατμόσφαιρα δρα ως ένα παρέμβλημα μεταξύ της Γης και του Ηλίου. Η σύσταση της ατμόσφαιρα9"της γης είναι ασταθής, η δε ισορροπία διατηρείται από την βιόσφαιρα. Τα στρώματα, η τροπόσφαιρα, στρατόσφαιρα, μεσόσφαιρα, θερμόσφαιρα και εξώσφαιρα, μεταβάλλονται από τόπο σε τόπο και εξαρτώνται και από τις εποχιακές μεταβολές Η υδρόσφαιρα Η Γη είναι ο μόνος Πλανήτης του Ηλιακού μας Συστήματος όπου στην επιφάνειά της κυριαρχεί το υγρό στοιχείο. Το νερό καλύπτει το εβδομήντα ένα τοις εκατό (71%) της γήινης επιφάνειας[από το οποίο ενενήντα εφτά τοις εκατό (97% ) είναι θαλάσσιο νερό και τρία τοις εκατό (3% ) γλυκό νερό (πιθανολογείται το ένα κόμμα οκτώ τοις εκατό (1,8% )] και την χωρίζει σε πέντε ωκεανούς και επτά ηπείρους. Η τροχιά της Γης σε συνδυασμό με την ηφαιστειακή δραστηριότητα, τη βαρύτητα, το φαινόμενο του θερμοκηπίου, το μαγνητικό πεδίο και την ατμόσφαιρα πλούσια σε οξυγόνο είναι οι βασικές αιτίες που κάνουν τη Γη τον Πλανήτη του νερού.,α! V'JHMt ΛΗΜΗΤΡΟΥ.ΛΛΚΗ νπακη Λ I

22 Αν και η τροχιά της Γης είναι αρκετά απομακρυσμένη ώστε να διατηρεί irypo νερό, το φαινόμενο του θερμοκηπίου αποτρέπει το νερό από το να παγώσεε Παλαιοντολογικές ενδείξεις δείχνουν πως κάποια στιγμή μετά την αποίκηση των ωκεανών από τα μπλε-πράσινα βακτήρια, το φαινόμενο του θερμοκηπίου κατέρρευσε με αποτέλεσμα τηπιθανή πήξη όλων των ωκεανών για μία περίοδο από δέκα (10) σε εκατό (100) εκατομμύρια χρόνια σε ένα γεγονός που καλείται «Γη - Χιονόμπαλα». Εικόνα 1.2 Ορθογωνική προβολή του Plate μιας συνθετικής - δορυφορικής ευιόνας της Γης Σε άλλους Πλανήτες, όπως στην Αφροδίτη, ο ατμός καταστρέφεται από την ηλιακή υπεριώδη ακτινοβολία και το υδρογόνο ιονίζεται και απομακρύνεται από τον πλανήτη μέσω του ηλιακού ανέμου. Αυτή είναι μία υπόθεση για την έλλειψη νερού στην Αφροδίτη, χωρίς υδρογόνο, το νερό αντιδρά με τα στερεά της επιφάνειας δημιουργώντας οξείδια. Στην ατμόσφαιρα της Γης, ένα στρώμα όζοντος στην στρατόσφαιρα, απορροφά το μεγαλύτερο μέρος της ηλιακής υπεριώδους ακτινοβολίας, αποτρέποντας την αποσύνθεση του νερού. Επιπλέον, η μαγνητόσφαιρα, αποτρέπει την αλληλεπίδραση μεταξύ των στοιχείων της ατμόσφαιρας και του ηλιακού ανέμου. Τέλος, τα ηφαίστεια εκπέμπουν συνεχώς ατμούς από το εσωτερικό. Η τεκτονική των πλακών της Γης ανακυκλώνουν τον άνθρακα και το νερό καθώς οι ασβεστόλιθοι εισέρχονται στον μανδύα και εξέρχονται μέσω των ηφαιστείων ως \ ' ', ίι',ι ΐΜΗί ΚΛΙ ΑΝΤΙΜ ΡΤΟΓηλΗ Ι ΦΥΜκΟμ ' Γ\, ιη Μ ίιν Η Σ η κ Ρ Η ϋ ΛΗΜΗΓΡΟΥΛΛΚΗ ΚΥΡΙΑΚΗ \ ΐΓ.1. ί.

23 ατμός και διοξείδιο του άνθρακα. Εκτιμάται πως τα συστατικά του μανδύα περιέχουν τουλάχιστον δέκα (10) φορές την ποσότητα του νερού των ωκεανών, αν και το μεγαλύτερο μέρος είναι παγιδευμένο και ποτέ δεν απελευθερώνεται στην ατμόσφαιρα Φυσικές καταστροφές Οι φυσικές καταστροφές ταξινομούνται στις κατηγορίες: Σεισμοί ^ Δασικές πυρκαγιές ^ Πλημμύρες ^ Κατολισθήσεις ^ Ηφαιστειακές εκρήξεις ^ Έντονα καιρικά φαινόμενα (Καταιγίδες - Έντονες βροχοπτώσεις, Χιονοπτώσεις, Παγετός - χαμηλές θερμοκρασίες. Ισχυροί άνεμοι και ανεμοστρόβιλοι. Καύσωνες - υψηλές θερμοκρασίες). Οι κατηγορίες των φυσικών καταστροφών αναλύονται στα Κεφάλαια 2, 3, 4, 5, 6 και 7. )ΙΟΜΓ> ΙΙΡΟ ΊΛ Ί i> I Il'CAi Ι Ί ί λ ;.Λί. 'if... ι. ' ;,..,ιί i\lli>0 Κ Π ΐϋ - ΛΜΜΙΙΓΡΟΥΛΑΚΗ ΚΥΡΙΑΚΗ Λ.Ι, u

24 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2^ ΣΕΙΣΜΟΙ 2.1 Γενικά 0 σεισμός είναι ένα φυσικό φαινόμενο, το οποίο προκαλείται από ξαφνική απελευθέρωση μηχανικής ενέργειας από το εσωτερικό της γης με συνέπεια τη δημιουργία σεισμικών κυμάτων. Τα κύματα αυτά μεταφέρουν την ενέργεια του σεισμού και προκαλούν ταλαντώσεις και αναταράξεις του εδάφους. Άλλη μια συνέπεια των σεισμών, που προκαλείται από τη μετακίνηση των λιθοσφαιρικών πετρωμάτων κατά την εκδήλωσή τους, είναι η δημιουργία τσουνάμι στη θάλασσα όταν ο σεισμός είναι υποθαλάσσιος και η μετακίνηση μεγάλη. 0 σεισμός μπορεί να είναι και αποτέλεσμα ανθρώπινης δραστηριότητας (όπως για παράδειγμα μιας έκρηξης ή μιας υπόγειας πυρηνικής δοκιμής). Γενικά, η λέξη «σεισμός» περιγράφει κάθε σεισμικό γεγονός - φυσικό φαινόμενο ή αποτέλεσμα ανθρώπινης δραστηριότητας που παράγει σεισμικά κύματα τα οποία διαδίδονται στο εσωτερικό της Γης. Οι περισσότεροι σεισμοί σχετίζονται με τον τεκτονικό χαρακτήρα της Γης και ονομάζονται τεκτονικοί σεισμού 2.2 Οι σεισμοί στην αρχαιότητα Στην αρχαιότητα ο κάθε λαός προσπαθούσε να ερμηνεύσει την γέννηση των σεισμών σύμφωνα με τις γνώσεις και τις παραστάσεις τους. 0 Εγκέλαδος για τους αρχαίους Έλληνες, ένα γατόψαρο για τους αρχαίους Ιάπωνες ή κάποιες χελώνες που διαφωνούσαν, για τους Ινδούς, ήταν οι αιτίες των σεισμών. Μια εξίσου διαδεδομένη ιημητρηνλλί

25 άποψη ήταν η θεοκρατική άποψη, που έκανε τους ανθρώπους να πιστεύουν ότι ο σεισμός ήταν μια θεόσταλτη τιμωρία για ορισμένες πράξεις τους. Πρώτος ο Αριστοτέλης προσπάθησε να μελετήσει τους σεισμούς με επιστημονικό τρόπο. Σύμφωνα με αυτά μπορούμε να καταλάβουμε ότι οι άνθρωποι από τα πολύ παλιά χρονιά, ήξεραν για τους σεισμούς, ζούσαν με τους σεισμούς και προσπαθούσαν να τους εξηγήσουν και να τους αντιμετωπίσουν. 2.3 Ιστορική αναδρομή Η μελέτη της εμφάνισης, εξέλιξης και έντασης των σεισμών, βασίζεται εν πολλοίς στη γνώση που αποκτάτε με την πάροδο του χρόνου καθώς και στα στατιστικά στοιχεία που προκύπτουν από τη συχνότητα εμφάνισης τους, του μεγέθους τους καθώς και των καταστροφών που διαχρονικά έχουν προκαλέσεε Ανατρέχοντας λοιπόν στο μακρινό, καθώς και στο πολύ πρόσφατο παρελθόν αλλά και στο παρόν ώστε να καταγραφούν οι μεγαλύτεροι σεισμοί έτσι ώστε να κατανοηθεί καλύτερα αυτό το^φαινόμενο: Εικόνα 2.1 Σεισμός στην Τουρκία KAIN01UMFJ ΠΡΟΤΛ>.Κ1>: ΠΡΟΛΗΨΙΙΣ ΚΑΙ ΑΝΤΙΜΕΤΩΠΙΣΗΣ ΦΥΣΙΚΩΝ ΚΑ1ΑΣΤΡΟΦΟΝ ί,φλρμι)ι Η Σ1Η ΝΗΣΟ ΚΡΗΤΗ ΛΗΜΗΤΡηΥΛΔΚΗ kvpiakw ^ Λ.ι,i:t 7J

26 Ελλάδα, 227 πλ.: Μεγάλος σεισμός με μέγεθος 7,2 βαθμών της κλίμακας Richter έπληξε τη Ρόδο και είχε ως αποτέλεσμα να γκρεμισθεί ο Κολοσσός του Ήλιου καθώς και το μεγαλύτερο μέρος από τα τοίχοι του νησιού. Μικρά Ασία, 17 μ.χ.: Ένας σεισμός μεγέθους 7,2 βαθμών της κλίμακας Richter με επίκεντρο τις Σάρδεις γκρέμισε σπουδαίες πόλεις. Πορτογαλία, 1 755: Οι κάτοικοι της Λισαβόνας έζησαν τον ισχυρότερο σεισμό μεγέθους 8,7 βαθμών της κλίμακας Richter. Ο σεισμός μαζί με την πυρκαγιά και το θαλάσσιο κύμα βαρύτητας που ακολούθησαν προκάλεσαν εβδομήντα χιλιάδες (70000) θανάτους και πολλές καταοττροφές σε κτίρια. Η.Π.Α, 1906: Ο εγκέλαδος χτύττησε το Σαν Φρανσίσχο με 7,8 βαθμούς της κλίμακας Richter και προκάλεσε σοβαρές ζημιές. Κίνα, 1920: Σεισμός έλαβε χώρα στο Haiyuan το 1920 ο οποίος ήταν ο τέταρτος πιο καταστροφικός με 8,6 βαθμούς της κλίμακας Richter. Πολλά ποτάμια άλλαξαν ροή και κατεύθυνση και οι νεκροί έφτασαν τους διακόσιους χιλιάδες (200000). Εικόνα 2.2 Σεισμός στην Κίνα IIP 0 1.ATH5 ΠΡΟΛΗΨΗ? ΚΑΙ Α Ν ΤΙΜ Γΐι)Η ΙΣΗ? φυ?ικον Ι; ΚΙΡΛΡΜΟΙ Η ΣΤΗ Nn>u ΚΡΗΤΗ AHMHTPnVAAIfU IfVDlAl/U Λ 1 κι rfj VJ

27 Λατινική Αμερική, 1922: Στις 1 1 /1 1 / ισχυρός σεισμός 8,7 βαθμών της κλίμακας Richter έπληξε τα σύνορα της Χιλής και της Αργεντινής. Ρωσία, : Έλαβε χώρα ένας από τους μεγαλύτερους σεισμούς μεγέθους 9 βαθμών της κλίμακας Richter στην Καμτσάκα. Βόρεια Αμερική, 1957: Το 1957 άλλος ένας μεγάλος σεισμός ταρακούνησε τα νησιά Αντρεανόφ στην Αλάσκα και είχε ένταση 9,1 βαθμών της κλίμακας Richter. Χιλή, 1960: Στη Χιλή έγινε ο μεγαλύτερος σεισμός πού έχει καταγραφεί ποτέ στην ιστορία της Γης μεγέθους 9,5 βαθμών της κλίμακας Richter. Βόρεια Αμερική, 196Φ: Στην Αλάσκα το 1964 σημειώθηκε σεισμός έντασης 9,2 βαθμών της κλίμακας Richter. Σουμάτρα, : Στη Σουμάτρα σημειώθηκε σεισμός έντασης 9 βαθμών της κλίμακας Richter το 2004 και τον επόμενο χρόνο ο εγκέλαδος χτύπησε ξανά τη Σουμάτρα με 8,7 βαθμούς της κλίμακας Richter. Αϊτή, : Τον Ιανουάριο του 2010 ένας ισχυρός σεισμός έπληξε το νησί της Αϊτής με ένταοτη 7,3 βαθμών της κλίμακας Richter. «(Λ Χιλή, : Η Χιλή το Φεβρουάριο του 2010 επλήγη για άλλη μία φορά από έναν ισχυρό σεισμό μεγέθους 8,8 βαθμών της κλίμακας Richter. Ένας καταστροφικός σεισμός δεν κρίνεται μόνο από την έντασή του αλλά και από τα θύματα και τις καταστροφές που προκαλεΰ Τέτοιοι σεισμοί είναι: Η* Ελλάδα, 1 999: Στις 7 Σεπτεμβρίου σεισμός μεγέθους 5,9 βαθμών της κλίμακας Richter εκδηλώθηκε 18 km Β.Δ. της Αθήνας. Δεκάδες κτίρια κατέρρευσαν, εκατόν σαράντα τρεις (143) άνθρωποι έχασαν τη ζωή τους, χίλια εξακόσια (1600) περίπου άτομα τραυματίστηκαν ενώ σαράντα χιλιάδες (40000) οικογένειες έμειναν άστεγες. Τουρκία, : Σημειώθηκε σεισμός 7,4 βαθμών της κλίμακας Richter που είχε δύο χιλιάδες εξακόσιες (2600) ολικές καταστροφές (κτιρίων, βιομηχανικών μονάδων, οδικοί άξονες και γέφυρες). ΙΙΓ(Ί,Μ!1,"Η' ;>'ΛΙ ΛN ^ l asarmoi H } ΙΜνμ;

28 ΛΗΜΗΤΡΠνΛΔΚΜ κνριλκη Εικόνα 2.3 Σεισμός στην Αϊτή Αϊτή, : Ο καταστροφικός σεισμός της Αϊτής προκάλεσε το θάνατο σε πάνω από τριακόσιες χιλιάδες (300000) ανθρώπους όπως και ολοκληρωτική καταστροφή της πρωτεύουσας Πόρτο Πρένς. 2.4 Δημιουργία Σεισμών Η λιθόσφαιρα δεν είναι ενιαία αλλά απαρτίζεται από ένα σύνολο μεγάλων και μικρότερων πλακών που ολισθαίνουν πάνω στο υποκείμενο παχύρρευστο μανδυακό υλικό (ασθενόσφαιρα) πραγματοποιώντας σχετικές μεταξύ τους κινήσεις. Οι πλάκες αυτές λέγονται λιθοσφαιρικές -πλάκες. Τα αίτια κίνησής τους πιθανόν να είναι οι οριζόντιες εφαπτομενικές κινήσεις που ασκούνται στον πυθμένα τους από τα θερμικά ρεύματα μεταφοράς τα οποία δημιουργούνται στον ασθενοσφαιρικό μανδύα. Η θεωρία που ερμηνεύει ικανοποιητικά το σύνολο των γεωλογικών και γεωφυσικών παρατηρήσεων, που σχετίζονται με την ενεργό τεκτονική δράση και κατά συνέπεια και με τη σεισμική δράση, είναι αυτή που περιγράφει την κίνηση των λιθοσφαιρικών -πλακών.

29 Σχήμα 2.1 Η λιθόσφαψα της Γης (πτοτελείται από ετηά μεγάλες πλάκες (Αφρικανική, Ευρασιατική, Ινδό Αυστραλιανή, Ανταρκτική, πλάκα του Εψηνικού, Βόρειο - Αμερικανική, Νότιο - Αμερικανική). Υπάρχουν όμως και αρκετές μικρότερες. Οι πλάκες κινούνται προς διαφορετικές διευθύνσεις. Τα βέλη δείχνουν την κίνησή τους Οι λιθοσφαίρικές πλάκες αλλού αποκλίνουν, αλλού συγκλίνουν και αλλού η μία κινείται παράλληλα - εφαπτομενικά σε σχέση με τη διπλανή της. Στις περιοχές που αποκλίνουν οι λιθοσφαίρικές πλάκες - μεσοωκεάνιες ράχες - θερμό ασθενοσφαιρικό υλικό βγαίνει στην επιφάνεια, ψύχεται, στερεοποιείται και οδηγεί έτσι στη δημιουργία νέας λιθόσφαιρας κατά μήκος των δύο πλευρών των ράχεων (π.χ. μεσοωκεάνια ράχη Ατλαντικού ωκεανού, απομάκρυνση Αμερικανικής - Αφρικανικής πλάκας). 2.5 Η κίνηση των λιθοσφαιρικών πλακών Η λιθόσφαιρα χωρίζεται σε επτά πολύ μεγάλες πλάκες, αλλά υπάρχει κι ένα πλήθος άλλων μικρότερων. Π.χ. στην περιοχή του Αιγαίου υπάρχουν πολλές μικρές πλάκες. Οι πλάκες επιπλέουν στην ττλαστική ασθενόσφαιρα. Τριών ειδών κινήσεις μπορούν να συμβούν στα όρια μεταξύ πλακών: > ηγ ι)!λ Η Ι>!ΐΡΟ;>,Μΐ ΐ ;:> ΚΛ! A ig iim n O lld i i Η 5 Ιΐ: ''Ή Μ! K P I ll - ΛΗΜΗΓΡΟΥΛΑΚΗ :;νριακη Λ ιμ

30 Δημιουργία (επέκταση) πλάκας. Σε μεσο-ωκεάνια ρήγματα απομακρύνονται κατά μερικά cm /year και σε περιοχές αποχώρησης λιωμένα πετρώματα αναδύονται και δημιουργούν νέο ωκεάνιο δάπεδο στις δύο πλευρές του ρήγματος. Στο όριο αυτό δημιουργίας μια μεσο-ωκεάνια ράχη (οροσειρά) την οποία αποτελεί το τελευταίο αναδυόμενο πέτρωμα. Καθώς ψύχεται το νέο πέτρωμα τα μαγνητικά του υλικά προσανατολίζονται ανάλογα με τον προσανατολισμό του μαγνητικού πεδίου την εποχή εκείνη. Καθώς το γεωμαγνητικό πεδίο αλλάζει φορά κάθε 1x106 έτη περιμένουμε να δούμε στρώματα (στην άκρη της ράχης) με εναλλασσόμενη μαγνήτιση. a Καταστροφή πλάκας (λόγω καταβύθισης μέρους της). Μία πλάκα γλιστρά κάτω από μία άλλη και λιώνει καθώς εισχωρεί στον μανδύα Αυτή η περιοχή ονομάζεται ζώνη καταβύθισης και δημιουργεί μεσοωκεάνιες τάφρους. Όπου τα ελαφρότερα μέρη της καταβυθιζόμενης πλάκας λιώνουν αυτά ανέρχονται στην επιφάνεια και δημιουργούν ηφαίστεια. Όταν ηπειρωτικά τμήματα από αντίθετες πλάκες συμπιέζονται σε μία ζώνη καταβύθισης, επειδή είναι ελαφρότερα από το βυθιζόμενο υπόστρωμα, αναγκάζονται να καμφθούν και σχηματίζουν οροσειρές. Σχήμα 2.2 Κίνηση των λιθοσφαψικών πλακών πάνω στην ασθενόσφαψα»< > Κίνηση πλακών: Σε μερικά όρια οι γειτονικές πλάκες γλιστρούν μεταξύ τους χωρίς να συγκρούονται ή να αποχωρίζονται Τα όρια αυτά όπου έχουμε μόνο οριζόντια κίνηση λέγονται ζώνες θραύσης ΚΛΙ ΑΝΤΙΜ ΕΤΩ ΠυΗ? Φ' ΡΟ'ΛΡΜϋΙ Η >.1Η ΝΗΣΟ ΚΡΗΤΗ

31 (ή ρήγματα μετασχηματισμού). Εκεί οι σεισμοί είναι συχνό φαινόμενο λόγω της τριβής ανάμεσα στα όρια των πλακών. Εν γένει λοιπόν μία ιδανική πλάκα θα έχει μία πλευρά σε ζώνη καταβύθισης, την απέναντι σε ζώνη ανύψωσης και τις πλάγιες να γλιστρούν οριζόντια σε σχέση με τις γειτονικές. 2.6 Χ αρακτηριστικά Η ακριβής θέση στην οποία συμβαίνει ένας σεισμός ονομάζεται εστία. Αν η εστία θεωρηθεί ως σημείο, αυτό ονομάζεται υπόκεντρο. Η προβολή του υπόκεντρου στην επιφάνεια της Γης ονομάζεται επίκεντρο. Ανάλογα με την απόσταση του υποκέντρου από την επιφάνεια της Γης (εστιακό βάθος, ΕΒ), οι σεισμοί χαρακτηρίζονται ως: Επιφανειακοί ή σεισμοί μικρού βάθους (0-30 km) «*Λ.Σεισμοί ενδιαμέσου βάθους [30-70 km) MfcΣεισμοί μεγάλου βάθους (άνω των 70 km) Σχήμα 2.3 Απεικόνιση του επίκεντρου του Σεισμού Το εστιακό βάθος είναι σημαντικό χαρακτηριστικό ενός σεισμού, ως προς τις καταστροφές που αυτός μπορεί να επιφέρει στις ανθρώπινες κατασκευές. Π.χ. ένας ' ΙΊΡΟ ία Η Ι> ΠΡΟΛΗΨΗΣ ΚΑΙ ΑΝΤΙΜ Ρ1ΩΠΙΣΗ5 ΦΥΣΙΚΟΝ Κ.«ι ΕΦΑΡΜΟΓΗ ΣΤΗ ΝΗΣΟ ΚΡΗΤΗ

32 επιφανειακός σεισμός μεγέθους 6,5 Ρίχτερ είναι καταστρεπτικότερος από ένα σεισμό ενδιάμεσου βάθους μεγέθους 6,9 Ρίχτερ. Αυτό συμβαίνει για δύο κυρίως λόγους: ' Όσο αυξάνεται το βάθος, αυξάνεται και η απόσταση μεταξύ εστίας και επιφανείας της Γης, επιφέροντας έτσι εξασθένηση στα σεισμικά κύματα. Η διασπορά των σεισμικών κυμάτων είναι μεγαλύτερη. Το μεγαλύτερο εστιακό βάθος που έχει καταγραφεί είναι 750 km και είναι το σημείο όπου ο γήινος φλοιός καταβυθίζεται στον ανώτερο μανδύα. 2.7 Κατηγόριες Σεισμών Οι σεισμοί κατατάσσονται σε τρεις μεγάλες κατηγορίες; Η, τους τεκτονικούς Hk τους εγκατακρημσιγενείς *» τους ηφαιστειογενείς Τεκτονικοί Η λιθόσφαιρα αποτελείται από πολλές πλάκες που βρίσκονται σε διαρκή κίνηση, λόγω των πιέσεων που εξασκούνται από τις περιβάλλουσες λιθοσφαιρικές πλάκες ή λόγω των κινήσεων του μάγματος κάτω από αυτές. Στα όρια των πλακών δημιουργούνται εφελκυστικές η συμπιεστικές ζώνες διάρρηξης: εφελκυστικές στα σημεία που οι πλάκες απομακρύνονται μεταξύ τους, συμπιεστικές στα σημεία που πλησιάζουν. Τα όρια των τεκτονικών πλακών, καθώς αυτές κινούνται, τρίβονται μεταξύ τους συσσωρεύοντας ενέργεια, τασικό φορτίο. Όταν η πίεση ξεπεράσει μια κρίσιμη τιμή και φθάσει το όριο θραύσεως του πετρώματος του εστιακού χώρου, το αποτέλεσμα είναι η βίαιη ταλάντωση των πετρωμάτων και η απελευθέρωση της συσσωρευμένης ενέργειας. Οι τεκτονικοί σεισμοί είναι και η μεγαλύτερη κατηγορία των σεισμικών δονήσεων. Οι σεισμοί αυτοί έχουν συνήθως μεγάλο μέγεθος και η εστία τους μπορεί να βρίσκεται σε βάθος 700 km από την επιφάνεια της Γης. Είναι οι μεγάλοι σεισμοί

33 που πραγματοποιούνται στον πλανήτη μας. Καλύπτουν περίπου το 90% των σεισμικών δονήσεων σε ολόκληρον τον κόσμο. Στη χώρα μας το 90% των σεισμών είναι τεκτονικοί Εγκατακρημνισιγενείς Εγκατακρημσιγενείς είναι οι σεισμοί που πραγματοποιούνται από την πτώση μεγάλων πετρωμάτων πάνω στη Γη λόγω βαρύτητας. Τα πετρώματα αυτά είναι συνήθως οροφές διαφόρων σπηλαίων που πέφτουν και τους προκαλούν. Οι σεισμοί αυτοί έχουν μικρό μέγεθος και διαρκούν τόσο χρονικό διάστημα όσο απαιτείται για την πτώση των πετρωμάτων. Επιπλέον είναι τοπικοί σεισμοί και καλύπτουν το 3% περίπου των σεισμών που πραγματοποιούνται πάνω στη Γη Ηφαιστειακοί Οχ ηφαιστειογενείς σεισμοί προηγούνται των ηφαιστειακών εκρήξεων ή και τις συνοδεύουν. Η αιτία που τους προκαλεί πιστεύεται όη είναι η απελευθέρωση των αερίων του μάγματος το οποίο τροφοδοτεί τα ηφαίστεια μέσα από τους πόρους ή τις ρωγμές που φτάνουν έως και την επιφάνεια της Γης. Οι ηφαιστειογενείς σεισμοί είναι και αυτοί κυρίως μικροί σεισμοί οι οποίοι έχουν την εστία τους σε μεγάλη απόσταση από το ηφαίστειο αλλά με την πάροδο του χρόνου πλησιάζει συνέχεια προς αυτό με όλο και μικρότερο βάθος, ενώ ταυτόχρονα γίνονται συχνότεροι. Το μέγεθος τους γενικά εξαρτάται από την αντίσταση που συναντάει το μάγμα κατά την ανύψωσή του προς την ετηφάνεια της Γης. Οι ηφαιστειογενείς σεισμοί καλύπτουν το 7% περίπου του συνολικού αριθμού των σεισμών που πραγματοποιούνται στον Πλανήτη μας. 2.8 Μέτρηση Σεισμών Το όργανο που χρησιμοποιείται για τη μέτρηση των σεισμικών δονήσεων ονομάζεται σεισμογράφος. Η λειτουργία του σεισμογράφου βασίζεται στην αρχή της αδράνειας. Η σεισμική δόνηση μεταβάλλει τη δυνητική ενέργεια του μετρητή. Η καταγραμμένη μεταβολή ονομάζεται σεισμόγραμμα.!η ΝΗΗΙ ΚΙ-ΉΙΗ

34 Οι σεισμογράφοι μπορούν να έχουν τον αδρανειακό μηχανισμό καταγραφής σε οριζόντια ή κατακόρυφη θέση. Η διάταξη του κάθετου σεισμογράφου είναι σχεδόν όμοια με αυτήν του μετρητή βαρύτητας που χρησιμοποιείται στη μέτρηση του βαρυτικού πεδίου. 2.9 Κλίμακες Υπάρχουν πολλές κλίμακες και διάφορα σεισμικά μεγέθη Μ. Έχουμε δε διαπιστώσει ότι κάθε κέντρο {σεισμολογικό ινστιτούτο) για τον ίδιο σεισμό ανακοινώνει διαφορετικό μέγεθος. Γιατί όμως ανακοινώνεται κάθε φορά διαφορετικό μέγεθος; Υπάρχουν πολλοί διαφορετικοί τρόποι να μετρηθούν οι διαφορετικές όψεις ενός σεισμού. Το μέγεθος Μ είναι το πιο κοινό μέτρο ενός σεισμού. Επειδή είναι μέτρο του μεγέθους της πηγής του σεισμού, είναι ο ίδιος αριθμός οπουδήποτε και να είμαστε, όπως και να τον αισθανθούμε. Η κλίμακα Richter μετρά τη μεγαλύτερη διαταραχή - κίνηση στην καταγραφή, αλλά υπάρχουν κι άλλες κλίμακες μεγέθους που μετρούν διαφορετικά μέρη του σεισμού. Μια αύξηση του μεγέθους κατά ένα (για παράδειγμα, από 4,6 σε 5,6) αναπαριστά μια δεκαπλάσια αύξηση στο πλάτος του κύματος σε ένα σεισμογράφο ή περίπου μια αύξηση περίπου κατά 25 φορές της ελευθερούμενης ενέργειας. Με άλλα λόγια, ένας σεισμός μεγέθους 6,7 ελευθερώνει πάνω από 700 φορές (25 επί 25) την ενέργεια ενός σεισμού 4,7.

35 Τα μεγέθη που χρησιμοποιούνται για τη μέτρηση ενός σεισμού είναι τα παρακάτω: *»M L : Είναι το τοπικό μέγεθος [Magnitude Local: τοπικό μέγεθος που παρουσιάστηκε από τον Charle Richter το 1935). Η κλίμακα Richter είναι ένας μαθηματικός τύπος. Το μέγεθος ενός σεισμού καθορίζεται από το λογάριθμο του πλάτους των κυμάτων που καταγράφονται από τους σεισμογράφους σε μια ορισμένη περίοδο. Το ML είναι αξιόπιστο, όταν υπολογίζεται από σεισμογράφους που δεν απέχουν περισσότερο από 60Ό χιλιόμετρα από το επίκεντρο του σεισμού. Ισχύει μόνο για ορισμένη συχνότητα σεισμικών κυμάτων και για ορισμένη απόσταση από το επίκεντρο. Έτσι, για διαφορετικές αποστάσεις από το επίκεντρο του σεισμού οι σεισμολόγοι βασίζονται σε διαφορετικά σεισμικά κύματα για τους υπολογισμούς τους. #*«MS: Είναι το μέγεθος που λαμβάνεται από τη μέτρηση των κυμάτων επιφάνειας. Να σημειώσουμε ότι το Ms είναι μεγαλύτερο από το ML. Για παράδειγμα, αν το μέγεθος ενός σεισμού μετρήθηκε σαν 5 βαθμοί της κλίμακας Ρίχτερ (ML), μπορεί να μετρηθεί και ως 5,5 Ms. Το Ms είναι αξιόπιστο για επιφανειακούς {< 50 km βάθος) σεισμούς και για μεγάλες αποστάσεις από το επίκεντρο. Χρησιμοποιείται στην Ελλάδα και προτάθηκε από τον Παπαζάχο. Η ενέργεια που εκλύεται δίνεται σε erg από τον τύπο : loge=12,24+ l,40ms. -Λ MB: Είναι μια επέκταση της κλίμακας Richter και έτσι εκμεταλλευόμαστε καλύτερα το δίκτυο των σεισμογράφων. Είναι το μέγεθος που λαμβάνεται από τη μέτρηση των πρωτευόντων Ρ κυμάτων [Compressional Body Wave Magnitude). Είναι αξιόπιστο μέγεθος σεισμών με μεγαλύτερα εστιακά βάθη και για μεγάλες αποστάσεις από το επίκεντρο. «ίλ MW: Όλα τα προηγούμενα μεγέθη βγαίνουν από τύπους που περιέχουν ένα συγκεκριμένο πλάτος ταλάντωσης ενός σεισμικού κύματος σε κάποια χρονική στιγμή. Το Μνν, το οποίο χρησιμοποιείται για τη μέτρηση μεγάλων σεισμών, υπολογίζεται από ένα πολύπλοκο τύπο και είναι πολύ αξιόπιστο. ^ MD : Είναι η κλίμακα μεγέθους διάρκειας. [.'(Μ Η η Ίΐν ΚΑΙ Α Ν ΙΙΜ!!ΠΙΜ>Η- Η ΙΆ μ Μ ίμ ': ',,;Σ ν ΐ ΚΡΗ ΙΗ

36 * * MO: Η κλίμακα μεγέθους σεισμικής ροττής, που θεωρείται η πιο ακριβής. Προτάθηκε το 1979 και δεν εξαρτάται από την περίοδο των σεισμικών κυμάτων αλλά στη μέτρηση της σεισμικής ροπής. κ 'ΜΕ: [Choy and Boatwright 1995), το οποίο εκφράζει το δυναμικό καταστροφικότητας ενός σεισμού και χρησιμοποιείται για την ποσοτικοποίηση εκλυόμενης σεισμικής ενέργειας μεγάλων συμβάντων. Για τη μέτρηση μιας σεισμικής δόνησης χρησιμοποιούνται κυρίως δύο κλίμακες οι οποίες είναι οι εξής: Κλίμακα Ρίχτερ (Richter) Με αυτήν την κλίμακα μετράται το τοπικό μέγεθος ενός σεισμού. Ουσιαστικά η κλίμακα μετρά την ενεργεια που εκλύεται κατά τη σεισμική μετακίνηση. Παρότι η κλίμακα δεν έχει ανώτατο όριο, σεισμοί μεγαλύτεροι από 9,5 ρίχτερ δεν έχουν παρατηρηθεί Η κλίμακα είναι λογαριθμική. Πίνακας 2.1 Κλίμακα^ίχτερ (Richter) Μικρός: < 3R Ασήμαντος: 3R-3.9R Ασθενής: 4R-4.9 R Μέτριος: 5R-5.9R Ισχυρός: 6R-6.9R Σημαντικός: 7R -7.9R Μεγάλος: 8-8.9R Τεράστιος: 9+ R Πολλές φορές ανεπαίσθητοι Αισθητοί χωρίς ζημιές. Αισθητοί με ελαφρές συνήθως ζημιές γύρω από το επίκεντρο. Ζημιές συνήθως εντός 10 τετραγωνικών χλμ. Σοβαρές ζημιές εντός 100 τετραγωνικών χλμ. Σοβαρότατες ζημιές και πέραν των 100 χλμ. Μεγάλες απώλειες ανθρώπινων ζωών και μεγάλες καταστροφές Τεράστιες απώλειες ανθρώπινων ζωών και τεράστιες καταστροφές πολλές χιλιάδες χιλιόμετρα μακριά από το επίκεντρο. Ελάχιστοι αυτού του μεγέθους έχουν καταγραφεί στην παγκόσμια ιστορία. ϋ Κλίμακα Μερκάλι (Mercalli) FΦ.^PMOI tl >ΤΗ ΝΗ>ι i

37 Με την κλίμακα αυτή μετράται η ένταση ενός σεισμού, δηλαδή το εμπειρικό μέγεθος που προσπαθεί να εκτιμήσει τις επιπτώσεις του σεισμού στα κτίρια και τις υποδομές. Είναι δωδεκάβαθμα και προσμετρά μόνο τις καταστροφές που προκαλούνται σε κτίρια και κατασκευές. Όπως είναι προφανές, ένας σεισμός που πλήττει ακατοίκητη περιοχή δεν είναι δυνατό να μετρηθεί σύμφωνα με αυτήν την κλίμακα. πίνακας 2.2 Κλίμακα Μερκάλι (Mercalli) Δε γίνεται αισθητός. Αισθητός από μερικούς ανθρώπους που βρίσκονται σε ανάπαυση στους ψηλότερους ορόφους κτιρίων. Αισθητός μέσα στα σπίτια. Μπορεί να μην αναγνωριστεί ως σεισμός. Δονήσεις σαν να περνάει ελαφρύ φορτηγό. Τίθενται σε κίνηση κρεμασμένα αντικείμενα. Τζάμια τρίζουν. Σταματημένα αυτοκίνητα κλυδωνίζονταε Δονήσεις σαν να περνάει βαρύ φορτηγό. Κρότος παραθύρων, χτύπος στις πόρτες. Αισθητός στην ύπαιθρο. Αυτοί που κοιμούνται ξυπνούν. Αιώρηση κρεμασμένων αντικειμένων. Ανατροπή μερικών μικρών αντικειμένων. Αισθητός από όλους. Πολλοί τρομοκρατούνται και τρέχουν έξω από τα κτίρια. Οι άνθρωποι περπατούν με αστάθεια. Μικρές καμπάνες ηχούν. Μετακίνηση ή ανατροπή πολυάριθμων μεγάλων αντικειμένων και επίπλων. Βλάβες σε σοβάδες, κεραμίδια, καπνοδόχους. Βλάβες λίγες, ελαφρές. Μεγάλες καμπάνες ηχούν. Πτώση πολυάριθμων κεραμιδιών, καπνοδόχων. Σοβάδες και τοιχοποιία ρηγματώνονται στις συνηθισμένες κατασκευές. Στις κακές κατασκευές πέφτουν σοβάδες, αποκολλούνται τούβλα και πέτρες. Γίνεται αισθητός από οδηγούς αυτοκινήτων. Κυματισμός στις λίμνες, θόλωμα νερού από λάσπη. Επηρεάζεται η οδήγηση των αυτοκινήτων. Αρκετές ζημιές και μερική κατάρρευση στις συνηθισμένες κατασκευές. Λίγες βλάβες Λ51Ί? ΠΡΟΛΗΦ Ηί ΚΑΙ ΑΝΤΙΜΙ H i Γφ.ΑΡΜΟΠί ' Η ΝΗΣΟ ΚΠ

38 ΛΜΜΜΤΟηνΛΔΚΗ KVPIAKH στην τοιχοποιία των καλών κατασκευών, και μεγάλες στις κακές κατασκευές. Κλαδιά σπάνε από τα δένδρα. Αλλαγές στη ροή και στη θερμοκρασία του νερού σε πηγές και σε πηγάδια. Γενική καταστροφή στις κακές κατασκευές. Σοβαρές βλάβες στην τοιχοποιία των καλών κατασκευών. Υπόγειοι αγωγοί σπάζουν. Σε περιοχές με αλλούβια αναβλύζει από το έδαφος λεπτή άμμος, ιλύς και νερό. Καταστροφή μερικών καλά κατασκευασμένων ξύλινων κτιρίων και γεφυρών. Οι περισσότερες κατασκευές τοιχοποιίας και τα προκατασκευασμένα κτίσματα καταστρέφονται μαζί με τα θεμέλιά. Σοβαρές ζημιές σε φράγματα, υδροφράχτες και αναχώματα. Μεγάλες κατολισθήσεις. Οι σιδηροτροχιές κάμπτονται Μεγάλες ρωγμές στο έδαφος. Οι σιδηροτροχιές κάμπτονται έντονα. Υπόγειοι αγωγοί καταστρέφονται εντελώς. Ολική καταστροφή. Αντικείμενα εκτινάσσονται στον αέρα. Μεταβάλλεται η επιφάνεια του εδάφους και η γραμμή του ορίζοντα Σεισμικά κύματα Η ενέργεια που παράγεται κατά την εκδήλωση ενός σεισμού διαδίδεται με τα σεισμικά κύματα. Μετρώντας τα χαρακτηριστικά των κυμάτων είναι δυνατή η εκτίμηση της ταυτότητας του σεισμικού γεγονότος (θέση - μέγεθος) Τύποι σεισμικών κυμάτων Υπάρχουν πολλά διαφορετικά είδη σεισμικών κυμάτων, και όλα κινούνται με διαφορετικούς τρόπους. Οι δύο κύριοι τύποι κυμάτων είναι τα κύματα χώρου και τα επιφανειακά κύματα. Τα κύματα χώρου διαδίδονται προς όλες τις κατευθύνσεις στο εσωτερικό της Γης, αλλά τα επιφανειακά κύματα διαδίδονται μόνο κατά μήκος των

39 επιφανειακών στρωμάτων της Γης. Οι σεισμοί ακτινοβολούν τη σεισμική ενέργεια ως κύματα χώρου και επιφανειακά κύματα Κύματα χώρου (Body waves) Διακινούμενα μέσω του εσωτερικού της Γης, τα κύματα χώρου φθάνουν σε ένα σεισμολογικό σταθμό πριν από τα επιφανειακά κύματα που εκπέμπονται από το σημείο της εστίας ενός σεισμού. Επίσης αυτά τα κύματα είναι υψηλότερης συχνότητας από τα επιφανειακά κύματα Επιμήκη κύματα (Ρ - waves) Όταν ένας σεισμός χτυπά, ο πρώτος παλμός της ενέργειας που έρχεται από το σημείο της εστίας περιλαμβάνει τα επιμήκη ή πρώτα κύματα (Ρ- waves) ή ηχητικά κύματα. Είναι διαμήκη κύματα που διατρέχουν όλη τη γη και είναι τα γρηγορότερα είδη σεισμικών κυμάτων και συνεπώς τα πρώτα που αναγράφονται από τα σεισμόμετρα. Τα επιμήκη κύματα μπορούν να κινηθούν μέσω των συμπαγών πετρών της γης αλλά και τ-ων υγρών, όπως το νερό ή τα υγρά στρώματα της γης. Ωθεί και τραβά τα πετρώματα που κινούνται ακριβώς όπως τα ηχητικά κύματα που ωθούν και τραβούν τον αέρα. Έχετε ακούσει ποτέ ένα μεγάλο κεραυνοβόλο και συγχρόνως έχετε ακούσει το κουδούνισμα παραθύρων; Τα παράθυρα κροταλίζουν επειδή τα ηχητικά κύματα ωθούσαν και τραβούσαν τα τζάμια με τον ίδιο τρόπο που τα ηχητικά κύματα ωθούν και τραβούν το βράχο. Μερικές φορές οι άνθρωποι μπορούν να αισθανθούν την πρόσκρουση και το κουδούνισμα αυτών των κυμάτων. Τα επιμήκη κύματα (Ρ - waves) είναι επίσης γνωστά ως συμπιεστικά κύματα, λόγω της ώθησης και του τραβήγματος που δημιουργούν Εγκάρσια κύματα (S - waves) Τα επόμενα κύματα που φτάνουν σε ένα τόπο είναι τα εγκάρσια ή δευτερεύοντα κύματα (S - waves). Είναι πιο αργά αλλά πιο ισχυρά και καταστρεπτικά από τα επιμήκη κύματα και ακολουθούν τα επιμήκη στο σεισμογράφημα. Όπως και τα επιμήκη κύματα (Ρ - waves) χαρακτηρίζονται ως ΙίΦΛΡΙνΚΜ ' "1 Ι'ί'ΐ/ ΛΗΜΗΤΡΟΥΛΔΚΗ ΚΥΡΙΑΚΗ

40 ΔΗΜΗΤΡηΥΛΑΚΗ KVP1AKH, κύματα χώρου και διαδίδονται προς κάθε κατεύθυνση τόσο στα επιφανειακά στρώματα όσο και στον πυρήνα. Κατά τη διάδοση των εγκαρσίων κυμάτων τα υλικά σημεία του πετρώματος ταλαντώνονται κάθετα προς τη διεύθυνση διάδοσης του κύματος προκαλώντας μεταβολή στο σχήμα του πετρώματος. Τα δευτερεύοντα κύματα ταξιδεύουν περίπου δύο φορές πιο αργότερα από τα διαμήκη κύματα και λόγω του μεγάλου τους πλάτους είναι αυτά που επιφέρουν την ισχυρή μετακίνηση του εδάφους χαρακτηριστική των μεγάλων σεισμών Επιφανειακά κύματα Διακινούμενα μόγο μέσω της κρούστας της Γης, τα επιφανειακά κύματα είναι χαμηλότερης συχνότητας από τα κύματα χώρου, και κατά συνέπεια διακρίνονται εύκολα στο σεισμογράφημα. Αν και φθάνουν μετά από τα κύματα χώρου, υπεύθυνα για τη ζημιά και την καταστροφή που συνδέονται με τους σεισμούς είναι σχεδόν εξ ολοκλήρου τα επιφανειακά κύματα. Αυτή η ζημία και η δύναμη των επιφανειακών κυμάτων μειώνεται στους βαθύτερους σεισμούς Κύματα (L - Love waves) To πρώτο είδος επιφανειακών κυμάτων ονομάζεται Love (L) Wave. Αν και είναι αρκετά πιο αργό από τα κύματα χώρου είναι το γρηγορότερο από τα επιφανειακά κύματα και κινεί το έδαφος οριζόντια. Δημιουργούν δηλαδή μετακινήσεις πλευρικές της επιφανείας του εδάφους. Περιορισμένα στην επιφάνεια της κρούστας της Γης, τα Love (L) Wave παράγουν εξ ολοκλήρου την οριζόντια κίνηση. Αν και ταξιδεύουν αργά από τη σεισμική πηγή, είναι πολύ καταστρεπτικά. Είναι αυτά τα κύματα που είναι συχνότερα υπεύθυνα για την κατάρρευση κτιρίων κατά τη διάρκεια ενός σεισμού Κύματα (R - Rayleigh waves) Τα κύματα Rayleigh είναι τα πιο αργά όλων των τύπων των σεισμικών κυμάτων και με κάποιους τρόπους τα πιο περίπλοκα. Τα κύματα Rayleigh μετακινούν το έδαφος με τον ίδιο τρόπο όπως ένα θαλάσσιο κύμα μετακινεί τα Ό 1ΑΜ Ι> Hi ΟΛ ' κα'ΐ».^ πόφ:; ;

41 ΛΗΜΗΤΡηνΛΛίαΙ κνριακη Λ Ι Ιλ επιφανειακά νερά. Επειδή κυλά, κινεί το έδαφος πάνω-κάτω, δεξιά και αριστερά στην ίδια κατεύθυνση που το κύμα κινείταε Το μεγαλύτερο μέρος του τινάγματος που γίνεται αισθητό από έναν σεισμό οφείλεται στα κύματα Rayleigh, τα οποία μπορούν να είναι πολύ μεγαλύτερα από τους άλλους τύπους σεισμικών κυμάτων. Τέλος, υπάρχουν και άλλα είδη σεισμικών κυμάτο^ν που αποτελούν συνδυασμό των προηγούμενων. Για παράδειγμα τα διαυλικά κύματα που διαδίδονται μέσα σε στρώμα μικρής ταχύτητας και τα στάσιμα κύματα που παράγονται από τη συμβολή των Love και Rayleigh και προκαλούν την ελεύθερη ταλάντωση της Γης Σεισμοί και Ελλαδικός χώ ρος Οι περισσότεροι σεισμοί οφείλονται στις κινήσεις των λιθοσφαιρικών πλακών, και κατά συνέπεια οι ζώνες έντονης σεισμικής δράσης ουσιαστικά ταυτίζονται με τις παρυφές των πλακών. 0 Ελληνικός χώρος_-βρίσκεται στα όρια επαφής και σύγκλισης της Ευρασιατικής πλάκας με την Αφρικανική, γι -αυτό και είναι χώρος μεγάλης σεισμικότητας (η σεισμικότητα ενός τόπου καθορίζεται από τη συχνότητα εμφάνισης των σεισμών και τα μεγέθη τους). Σύμφωνα με στατιστικά στοιχεία η Ελλάδα, από άποψη σεισμικότητας, κατέχει την πρώτη θέση στη Μεσόγειο και την Ευρώπη καθώς και την έκτη θέση σε παγκόσμιο επίπεδο, μετά την Ιαπωνία, Νέες Εβρίδες, Περού, νησιά Σολομώντα και Χιλή. Βασικό τεκτονικό γνώρισμα του Ελληνικού χώρου είναι το Ελληνικό τόξο. Το Ελληνικό τόξο (τόξο του Αιγαίου) αποτελεί το όριο επαφής της Ευρασιατικής λιθοσφαιρικής πλάκας - τμήμα της οποίας είναι το Αιγαίο - και της Αφρικανικής πλάκας - τμήμα της οποίας είναι η λιθόσφαιρα της Ανατ. Μεσογείου. Οι δύο λιθοσφαιρικές πλάκες συγκλίνουν στην περιοχή αυτή με σχετική ταχύτητα 2,5 cm το χρόνο, με συνέπεια την καταβύθιση της ωκεάνιας πλάκας της Ανατ. Μεσογείου, λόγω μεγαλύτερης πυκνότητας, κάτω από την ηπειρωτική πλάκα του Αιγαίου. Το τόξο που δημιουργείται στην περίπτωση αυτή αποτελείται από την ελληνική τάφρο, το νησιωτικό τόξο, την οπισθοτάφρο και το ηφαιστειακό τόξο. Η τάφρος δημιουργείται κατά μήκος της επαφής των δύο πλακών. Πρόκειται για ένα ΚΑΙΝΟΊ ( ΠΊΜ ΡΤΟ ΙΙΙΣΙ!)