Α.Τ.Ε.Ι ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ ΣΧΟΛΗ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΩΝ ΕΦΑΡΜΟΓΩΝ ΤΜΗΜΑ ΠΟΛΙΤΙΚΩΝ ΕΡΓΩΝ ΥΠΟΔΟΜΗΣ ΠΤΥΧΙΑΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ «ΣΕΙΣΜΟΣ»

Transcript

1 Α.Τ.Ε.Ι ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ ΣΧΟΛΗ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΩΝ ΕΦΑΡΜΟΓΩΝ ΤΜΗΜΑ ΠΟΛΙΤΙΚΩΝ ΕΡΓΩΝ ΥΠΟΔΟΜΗΣ ΠΤΥΧΙΑΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ «ΣΕΙΣΜΟΣ» ΕΠΙΒΛΕΠΩΝ ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ ΚΟΝΙΤΟΠΟΥΛΟΣ ΓΕΩΡΓΙΟΣ ΣΠΟΥΔΑΣΤΕΣ ΑΛΒΑΝΟΣ ΒΑΣΙΛΕΙΟΣ ΟΥΖΟΥΝΙΔΗΣ ΚΩΣΤΑΣ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗ

2 Περιεχόμενα Κεφάλαιο 1 : Γενικά για τον σεισμό 1.1 Τι είναι σεισμός πως προκαλείται ο σεισμός Τύποι σεισμών Κατηγοριοποίηση σεισμών Όργανα μέτρησης Κλίμακες μέτρησης Σεισμικά κύματα Μέθοδοι πρόγνωσης Κεφάλαιο 2 : Σεισμοί στην Ελλάδα 2.1 Κυριότεροι σεισμοί στον Ελλαδικό χώρο Τεκτονικές Πλάκες Ελληνικο Τόξο Ρήγμα Ανατολίας Σεισμός Αθηνάς

3 2.4.2 Σεισμός Θεσσ/νίκης Φόβοι σεισμολόγων για την Θεσσ/νίκη Ζημιές από σεισμό Οικονομικές συνέπειες...44 Κεφάλαιο 3: Αντισεισμικές Κατασκευές 3.1 Αντισεισμικός Κανονισμός Αντισεισμικός Σχεδιασμός Πρακτικοί κανόνες Αντισεισμικής Κατασκευής Απαιτήσεις και Κριτήρια σχεδιασμού Τι πρέπει να γνωρίζουμε για την πρόληψη ζημιών και τραυματισμών σε περίπτωση σεισμού...60 Κεφάλαιο 4: Κυριότερη Σεισμοί στον κόσμο 4.1 Σεισμικό Κενό Πρόδρομα φαινόμενα σεισμών Παλιρροιακά κύματα Οι μεγαλύτεροι σεισμοί που συγκλόνισαν τον κόσμο

4 4.5 Ισχυρός σεισμός στην Χιλή Αίτια σεισμού Ιαπωνία Οικονομικές συνέπειες Οι μεγαλύτεροι σεισμοί από το Οι Φονικότεροι σεισμοί από το Κεφάλαιο 5: Συμπεράσματα...80 Παραρτήματα Παράρτημα 1 : Φωτογραφικό αρχείο...81 Παράρτημα 2 : Πινάκες Ελληνικού Αντισεισμικού Κανονισμού (Ε.Α.Κ)...87 Βιβλιογραφία

5 Κεφάλαιο 1 : Γενικά για Σεισμό 1) Τι είναι ο Σεισμός Ο Σεισμός ορίζεται ως η αισθητή ανατάραξη της επιφάνειας ενός ουράνιου σώματος που συνοδεύεται από σεισμικά κύματα που μεταφέρουν την ενέργεια του σεισμού. Σε πλανήτες με στερεό φλοιό όπως η Γη οι σεισμοί προκαλούν ανατάραξη της επιφάνειας του φλοιού και ο σεισμός γίνεται έτσι αισθητός από τους ανθρώπους. Ο σεισμός ορίζεται και σε άλλα ουράνια σώματα όπως η Σελήνη, ο Άρης και ο Ήλιος, σε κάποιο άλλο άστρο, πλανήτη ή δορυφόρο πλανήτη, σε ένα αστέρα νετρονίων κλπ. Ο σεισμός σε κάθε τέτοια περίπτωση έχει διαφορετική προέλευση και τα σεισμικά κύματα μπορεί να είναι διαφορετικού τύπου από τα γήινα ελαστικά, όπως για παράδειγμα τα σεισμικά κύματα ενός μαγνητικού σεισμού σε ένα αστέρα νετρονίων ή μάγναστρο. Τα σεισμικά κύματα, στην περίπτωση που είναι ελαστικά, οδεύουν μεταβάλλοντας την πυκνότητα ή παραμορφώνοντας το σχήμα του μέσου από το οποίο διέρχονται και ταξιδεύουν στο εσωτερικό, στην επιφάνεια ή και στην ατμόσφαιρα ενός πλανήτη σαν τον δικό μας, 5

6 μεταφέροντας την ενέργεια του σεισμού, η οποία τελικά απορροφάται στο μέσο διάδοσης. Διάδοση βαρυτικών σεισμικών κυμάτων έχουμε και στο «κενό» του διαστήματος με τα βαρυτόνια. Παρατηρούνται επιδράσεις από ισχυρούς γήινους σεισμούς στη Σελήνη και σε τεχνητούς δορυφόρους γύρω από τη Γη. Στο σύστημα Γης - Σελήνης μάλιστα, οποιαδήποτε ξαφνική μεταβολή της απόστασης των δύο θα προκαλέσει σεισμούς και στα δύο ουράνια σώματα καθώς το ένα βρίσκεται εντός του βαρυτικού πεδίου του άλλου. Ένα τέτοιο σεισμό στη Γη θα προκαλούσε η σύγκρουση ενός κομήτη με τη Σελήνη για παράδειγμα. Τέλος, στο «κενό» του διαστήματος έχουμε και διάδοση κυμάτων που αντιστοιχούν σε ισχυρές μεταβολές μαγνητικού πεδίου που παράγονται στα μάγναστρα, ικανές να προκαλούν σεισμούς σε ουράνια σώματα εντός της εμβέλειάς τους που περιέχουν σε επαρκείς ποσότητες υλικά ικανά να αντιδράσουν μαγνητικά. Οι μαγνητικοί σεισμοί στα μάγναστρα παράγουν και σεισμικά κύματα που ταξιδεύουν ως τη Γη με τη μορφή εκλάμψεων ακτίνων γ και ακτίνων χ 2) Πως προκαλείται ο σεισμός Ο σεισμός στον πλανήτη μας συνήθως προκαλείται από ξαφνική απελευθέρωση συσσωρευμένης ενέργειας στο φλοιό της Γης. Τον αντιλαμβανόμαστε στην επιφάνειά της καθώς μέρος της ενέργειας μεταφέρεται εκεί με τα σεισμικά κύματα. Τα κύματα αυτά διαδίδονται στο φλοιό με ταλαντώσεις των πετρωμάτων και φθάνοντας στην επιφάνεια προκαλούν τις αναταράξεις του εδάφους που αισθανόμαστε. Τα σεισμικά κύματα προκαλούν με τις ταλαντώσεις και διαφορές ηλεκτρικού δυναμικού στα πετρώματα του φλοιού καθώς οδεύουν μέσα από αυτά (σεισμικό-ηλεκτρικό φαινόμενο δευτέρου είδους). Άλλη μια εκδήλωση των σεισμών, που προκαλείται από τη μετακίνηση των πετρωμάτων της λιθόσφαιρας, είναι η δημιουργία τσουνάμι στη θάλασσα όταν ο σεισμός είναι υποθαλάσσιος και έχει αποτέλεσμα ικανή κατακόρυφη ανάταξη του βυθού. Οι περισσότεροι σεισμοί σχετίζονται με τον τεκτονικό χαρακτήρα της Γης και ονομάζονται τεκτονικοί σεισμοί. Ένας σεισμός όμως μπορεί να οφείλεται και στο απότομο γλίστρημα ενός παγετώνα. 6

7 Ως σεισμός χαρακτηρίζεται και το άμεσο αποτέλεσμα από μία μη φυσική διεργασία, όπως για παράδειγμα μία έκρηξη, μία υπόγεια πυρηνική δοκιμή ή την τομογράφηση μέρους του φλοιού με σεισμικά κύματα που προκαλούμε με κτυπήματα του εδάφους. Σεισμός μπορεί να παραχθεί και από μία έκρηξη στην ατμόσφαιρα της Γης. Τέλος, ως σεισμός θα μπορούσε να θεωρηθεί και η παραγωγή σεισμικών βαρυτικών κυμάτων από το Haarp στην ιονόσφαιρα. Η απορρόφηση της ενέργειας που μεταφέρουν τα ελαστικά κύματα, συμβαίνει με διάφορους μηχανισμούς ανάλογα με την κατάσταση ρευστότητας του μέσου που διατρέχουν: 3) Τύποι Σεισμών που γεννώνται στο Γήινο φλοιό 7

8 Τεκτονικοί Παγκόσμια κίνηση των τεκτονικών πλακών. Η λιθόσφαιρα αποτελείται από πολλές λιθοσφαιρικές (τεκτονικές) πλάκες που βρίσκονται σε διαρκή κίνηση επιπλέοντας πάνω στο ρευστό υπόστρωμα της ασθενόσφαιρας. Οι πλάκες ασκούν πιέσεις μεταξύ τους κυρίως λόγω των κινήσεων του μάγματος κάτω από αυτές που τις παρασύρει και λιγότερο από τις παλιρροϊκές δυνάμεις που παραμορφώνουν τη γη συμπιέζοντας και εφελκύοντάς την, τη βαρύτητα που τείνει να βυθίζει τις βαρύτερες από αυτές κλπ. Το μάγμα κινείται σε ανοδικά και καθοδικά ρεύματα καθώς κοντά στον πυρήνα της Γης θερμαίνεται από τις ραδιενεργές μεταπτώσεις της βαρύτερης ύλης που είναι συγκεντρωμένη εκεί και ελαφρύτερο ανεβαίνει προς την επιφάνεια όπου ψύχεται και βαραίνει πάλι. Στα σημεία που ο στερεός φλοιός προεξέχει προς τα κάτω, συνήθως κάτω από βουνά, αναπτύσσονται ροπές από τις δυνάμεις τριβής με το ρευστό μάγμα ανάλογα με τη θέση της προεξοχής σε σχέση με τη ροή του μάγματος, το οποίο επανακάμπτει προς τον πυρήνα. Το μάγμα που κινείται κάτω από το φλοιό υπόκειται και στις δυνάμεις του φαινομένου Κοριόλις που σε μεγάλες κλίμακες καθορίζει την κίνηση των τροπικών κυκλώνων και των ωκεάνιων θαλάσσιων ρευμάτων. Αποτέλεσμα της συνισταμένης δυνάμεων και ροπών, είναι η τάση για κίνηση των πλακών που μπορούν ακόμη και να τείνουν να περιστρέφονται. Στα όρια των πλακών δημιουργούνται εφελκυστικές ή συμπιεστικές ζώνες διάρρηξης: εφελκυστικές στα σημεία που οι πλάκες απομακρύνονται μεταξύ τους, συμπιεστικές στα σημεία που πλησιάζουν. Κοντά στις ζώνες διάρρηξης, στα όρια των τεκτονικών πλακών, συσσωρεύεται ενέργεια (τασικό φορτίο) από τους μηχανισμούς εφελκυσμού και συμπίεσης. Εκεί σχηματίζονται ρωγμές στο φλοιό, τα ρήγματα, τις πλευρές των οποίων συγκρατεί η τριβή που δεν επιτρέπει την ολίσθηση μεταξύ τους. Όταν οι τεκτονικές τάσεις ξεπεράσουν την κρίσιμη τιμή του ορίου θραύσης του πετρώματος στον εστιακό χώρο, το σπάσιμο των σημείων τριβής έχει ως αποτέλεσμα την ολίσθηση του ρήγματος. Η ολίσθηση συνεπάγεται τη βίαιη ταλάντωση των πετρωμάτων και η απελευθερωμένη ενέργεια μεταφέρεται με τα σεισμικά κύματα ώσπου να απορροφηθεί εντελώς. Οι σεισμοί που προκαλούνται με τον τρόπο αυτό αποτελούν την συντριπτική πλειοψηφία (90%) των Γήινων σεισμών και καλούνται Τεκτονικοί Σεισμοί. 8

9 Ηφαιστειακοί Το υπόλοιπο 10% των παγκόσμιων σεισμών σχετίζονται με ηφαιστειακή δραστηριότητα και συνήθως είναι λιγότερο ισχυροί από τους τεκτονικούς. Ακόμα και αυτοί πάντως, μπορεί να είναι ιδιαίτερα καταστροφικοί, προκαλώντας σχισμές στο έδαφος, παραμόρφωση του εδάφους, και ζημιές σε κατασκευές. Ηφαιστειακός ονομάζεται ο σεισμος που είναι αποτέλεσμα αλλαγής της πίεσης στο εσωτερικό της γης, λόγω της εισροής ή εκροής μάγματος. Το σήμα τέτοιων σεισμών ονομάζεται ηφαιστειογενής δόνηση. Εγκατακρημνισιγενείς Εκτός από τα δύο προηγούμενα αίτια, υπάρχει και ένα ελάχιστο ποσοστό σεισμών που ονομάζονται Εγκατακρημνισιγενείς Σεισμοί, επειδή οφείλονται στην εγκατακρήμνιση οροφών υπογείων κοιλωμάτων (π.χ. σπηλαίων) λόγω διάβρωσης. Είναι σεισμοί συνήθως μικρού μεγέθους και τοπικού χαρακτήρα. Ορισμένες φορές έχουν παρατηρηθεί σε μετασεισμική ακολουθία ως συνεπακόλουθο άλλου τύπου σεισμών. Κρυογενείς Σεισμοί Υπάρχουν περιπτώσεις σεισμών που συμβαίνουν με την απότομη πτώση της θερμοκρασίας. Το έδαφος συγκρατεί νερό σε υγρή μορφή. Όταν η θερμοκρασία του πέσει κάτω από το κρίσιμο σημείο που το υγρό νερό γίνεται πάγος, η διαστολή που προκαλεί η αλλαγή φάσης του νερού συμπιέζει τα πετρώματα και είναι πιθανό να προκληθεί διάρρηξη σε αυτά. Οι επιπτώσεις ενός κρυονικού σεισμού (frostquake) δεν είναι σοβαρές, καθώς γίνονται αισθητοί σε ακτίνα ελάχιστων χιλιομέτρων από τον άνθρωπο. Συνοδεύονται από τον κρότο θραύσης και προκαλούν ζημιές σε τσιμεντένιες υποστρώσεις και πλάκες, στο δίκτυο σωληνώσεων και σε υλικά θεμελίωσης που βρίσκονται στη γραμμή θραύσης. Συμβαίνουν συνήθως τις πρώτες πρωινές ώρες κατά τις κρύες περιόδους του χειμώνα. Επειδή δεν προκαλούνται από τεκτονικά αίτια, είναι σημαντικό να αναγνωρίζονται ως κρυογενείς για να μην εισάγουν σφάλμα στα σεισμολογικά δεδομένα των ρηγμάτων. 9

10 Τεχνητοί Σεισμοί Οι τεχνητοί σεισμοί προκαλούνται με εκρήξεις ή χτύπημα της επιφάνειας του φλοιού. Συνήθως χρησιμοποιούνται για την τομογράφηση του υπεδάφους. Σε μεγάλη κλίμακα είναι δυνατή και η πρόκληση σεισμών. 4) Κατηγοριοποίηση των σεισμών του φλοιού της Γης ανάλογα με το βάθος τους Η ακριβής θέση στην οποία συμβαίνει ένας σεισμός ονομάζεται εστία. Αν η εστία θεωρηθεί ως σημείο, αυτό ονομάζεται υπόκεντρο. Η προβολή του υποκέντρου 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) Σεισμοί ενδιαμέσου βάθους (30-70 km) Σεισμοί μεγάλου βάθους (άνω των 70 km) Το εστιακό βάθος είναι σημαντικό χαρακτηριστικό ενός σεισμού, ως προς τις καταστροφές που αυτός μπορεί να επιφέρει στις ανθρώπινες κατασκευές. Π.χ. ένας 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. 10

11 Σεισμογράφος Μετατόπιση του άξονα της γης μετά από μεγάλο σεισμό 11

12 5) Οργανολογία μέτρησης των σεισμών Αδρανειακό σύστημα μέτρησης Το όργανο που χρησιμοποιούμε για την μέτρηση των σεισμικών δονήσεων στην επιφάνεια του εδάφους ή του θαλάσσιου πυθμένα στο Γήινο φλοιό ονομάζεται σεισμόμετρο. Ένα σεισμόμετρο με εγγενή δυνατότητα καταγραφής των δονήσεων ονομάζεται σεισμογράφος και ο όρος έχει παραμείνει σε καθημερινή χρήση και σήμερα, παρόλο που πλέον τα σήματα μεταδίδονται μέσω τηλεπικοινωνιακών δικτύων και καταγράφονται σε μεγάλη απόσταση από τους αισθητήρες. Η λειτουργία 12

13 του σεισμομέτρου βασίζεται στην αρχή της αδράνειας. Ένα σεισμόμετρο είναι ρυθμισμένο να χρησιμοποιείται εντός του βαρυτικού πεδίου της Γης και σε απόσταση από το κέντρο της, όση έχει και η επιφάνεια του φλοιού. Άρα μετρά σωστά στερεωμένο στο έδαφος ή στο θαλάσσιο βυθό και ακόμη δεν πρέπει να αναρτάται σε σχηματισμούς που ταλαντώνουν ιδιόσυχνα όπως τα κτίρια. Αποτελείται από τα εξής μέρη: 1. Το περίβλημα το οποίο στερεώνει τη διάταξη και ακολουθεί τις κινήσεις του εδάφους. 2. Την μάζα (αδρανειακό υποσύστημα) που τείνει να παραμένει ακίνητη σε σχέση με τις κινήσεις του περιβλήματος και άρα του εδάφους. 3. Το σύστημα ανάρτησης που επιτρέπει την ταλάντωση της μάζας σε μια σταθερή διεύθυνση ανάλογα με τον τύπο προσανατολισμού της καταγραφόμενης μεταβολής και αποσβαίνει την ταλάντωση: για οριζόντιο σεισμόγραμμα (ή σεισμογράφημα): Ελατήριο στηριγμένο σταθερά στο περίβλημα στη μία άκρη του και ανάρτηση της μάζας την άλλη του άκρη. Η μάζα τροχιοδρομείται σε οριζόντια διεύθυνση κίνησης και συνδέεται με αποσβεστήρες της ενέργειας ταλάντωσης. Στους παλαιούς σεισμογράφους χρησιμοποιόταν εκκρεμές με δυνατότητα κίνησης της μάζας σε καμπύλη που προσέγγιζε την ευθεία της οριζόντιας κίνησης. για κατακόρυφο σεισμόγραμμα: Ελατήριο όπου αναρτάται η μάζα όμοια με μετρητή βαρύτητας (δυναμόμετρο ή κανταράκι), τροχιοδρόμηση της μάζας στην κατακόρυφη διεύθυνση και αποσβεστήρες. 4. Το σύστημα καταγραφής που με διάφορα ηλεκτρομαγνητικά ή οπτικά συστήματα καταγράφει και αποστέλλει τηλεμετρικά για αποτύπωση στο σταθμό συλλογής τη σχετική θέση της αναρτημένης μάζας ως προς το περίβλημα της συσκευής. Στους σεισμογράφους χρησιμοποιόταν εγγενής καταγραφή με γραφίδα στηριγμένη στη μάζα που άφηνε ίχνος σε ρολό χαρτιού κυλιόμενο κάθετα στη διεύθυνση ταλάντωσης της μάζας. Κανονικά σε θέση εγκαθίστανται τρία σεισμόμετρα με τους άξονες μέγιστης ευαισθησίας κάθετους μεταξύ τους, ώστε να καταγράφονται όλες οι συνιστώσες του σεισμικού κύματος. Με διαφοροποίηση της αντίστασης ελατηρίων που αναρτούν τη μάζα κατακόρυφα στη σύγχρονη αδρανειακή διάταξη, το σεισμόμετρο χρησιμοποιείται για τη μέτρηση 13

14 των σεισμών και σε άλλα ουράνια σώματα, όπως η Σελήνη και ο Άρης, που έχουν διαφορετική τιμή του πεδίου βαρύτητας στην επιφάνειά τους. 6) Κλίμακες μέτρησης των σεισμών 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. Τα μεγέθη που χρησιμοποιούνται για τη μέτρηση ενός σεισμού είναι τα παρακάτω: ML 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 600 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. 14

15 Ms Είναι το μέγεθος που λαμβάνεται από τη μέτρηση των κυμάτων επιφανείας. 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+ 1,40Ms. 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 P κυμάτων (Compressional Body Wave Magnitude). Είναι αξιόπιστο μέγεθος σεισμών με μεγαλύτερα εστιακά βάθη και για μεγάλες αποστάσεις από το επίκεντρο. Mw Όλα τα προηγούμενα μεγέθη βγαίνουν από τύπους που περιέχουν ένα συγκεκριμένο πλάτος ταλάντωσης ενός σεισμικού κύματος σε κάποια χρονική στιγμή. Το Mw, το οποίο χρησιμοποιείται για τη μέτρηση μεγάλων σεισμών, υπολογίζεται από ένα πολύπλοκο τύπο και είναι πολύ αξιόπιστο. Md Είναι η κλίμακα μεγέθους διάρκειας. Mo Η κλίμακα μεγέθους σεισμικής ροπής, που θεωρείται η πιο ακριβής. Προτάθηκε το 1979 και δεν εξαρτάται από την περίοδο των σεισμικών κυμάτων αλλά στη μέτρηση της σεισμικής ροπής. Me (Choy and Boatwright 1995), το οποίο εκφράζει το δυναμικό καταστροφικότητας ενός σεισμού και χρησιμοποιείται για την ποσοτικοποίηση εκλυόμενης σεισμικής ενέργειας μεγάλων συμβάντων. 15

16 Κλίμακα Μερκάλι (Mercalli) Βαθμός 1 : Δεν γίνεται αισθητός. Βαθμός 2 : Αισθητός από μερικούς ανθρώπους που βρίσκονται σε ανάπαυση στους ψηλότερους ορόφους κτιρίων. Βαθμός 3 : Αισθητός μέσα στα σπίτια. Μπορεί να μην αναγνωριστεί ως σεισμός. Δονήσεις σαν να περνάει ελαφρύ φορτηγό. Βαθμός 4 : Τίθενται σε κίνηση κρεμασμένα αντικείμενα. Τζάμια τρίζουν. Σταματημένα αυτοκίνητα κλυδωνίζονται. Δονήσεις σαν να περνάει βαρύ φορτηγό. Κρότος παραθύρων, χτύπος στις πόρτες. Βαθμός 5 : Αισθητός στην ύπαιθρο. Αυτοί που κοιμούνται ξυπνούν. Αιώρηση κρεμασμένων αντικειμένων. Ανατροπή μερικών μικρών αντικειμένων. Βαθμός 6 : 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. Βαθμός 7 : 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. Βαθμός 8 : Επηρεάζεται η οδήγηση των αυτοκινήτων. Αρκετές ζημιές και μερική κατάρρευση στις συνηθισμένες κατασκευές. Λίγες βλάβες 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. Βαθμός 9 : 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. Βαθμός10 : Καταστροφή μερικών καλά κατασκευασμένων ξύλινων κτιρίων και γεφυρών. Οι περισσότερες κατασκευές τοιχοποιίας και τα προκατασκευασμένα κτίσματα καταστρέφονται μαζί με τα θεμέλια. Σοβαρές ζημιές σε φράγματα, υδροφράχτες και αναχώματα. Μεγάλες κατολισθήσεις. Οι σιδηροτροχιές κάμπτονται. Βαθμός11 : Μεγάλες ρωγμές στο έδαφος. Οι σιδηροτροχιές κάμπτονται έντονα. Υπόγειοι αγωγοί καταστρέφονται εντελώς. 16

17 Βαθμός12 : Ολική καταστροφή. Αντικείμενα εκτινάσσονται στον αέρα. Μεταβάλλεται η επιφάνεια του εδάφους και η γραμμή του ορίζοντα. Κλίμακα Ρίχτερ (Richter) Μεγάλος: 8+ : Μεγάλες απώλειες ανθρώπινων ζωών και μεγάλες καταστροφές. Σημαντικός: 7R-7.9R : Σοβαρότατες ζημιές και πέραν των 100 χλμ. Ισχυρός: 6R-6.9R : Σοβαρές ζημιές εντός 100 τετραγωνικών χλμ. Μέτριος: 5R-5.9R : Ζημιές συνήθως εντός 10 τετραγωνικών χλμ. Ασθενής: 4R-4.9R : Αισθητοί με ελαφρές συνήθως ζημιές γύρω από το επίκεντρο. Ασήμαντος: 3R-3.9R : Αισθητοί χωρίς ζημιές. Μικρός: < 3R : Πολλές φορές ανεπαίσθητοι. 7) Σεισμικά κύματα Τα σεισμικά κύματα μεταφέρουν την ενέργεια μακριά από τον εστιακό χώρο του σεισμού, μέχρι αυτή σταδιακά να απορροφηθεί εντελώς και τότε παύουν. Τα σεισμικά κύματα διακρίνονται σύμφωνα με τον τρόπο με τον οποίο ταξιδεύουν. Ο τρόπος εξαρτάται από το μέσο στο οποίο τα κύματα ταξιδεύουν, που επιτρέπει να διαδίδονται ή όχι συγκεκριμένα είδη ταλάντωσης, ανάλογα με το είδος της ταλάντωσης και το μήκος κύματος του σεισμικού κύματος. Στον εστιακό χώρο ενός τεκτονικού σεισμού με τη θραύση παράγονται όλες οι ακουστικές συχνότητες με ταλαντώσεις πίεσης και παράγονται και ταλαντώσεις ελαστικής παραμόρφωσης. Από τα πρώτα μέτρα ακόμα που διανύουν τα κύματα, οι συχνότητες φιλτράρονται βαθυπερατά σε ολοένα και μικρότερο με την απόσταση εύρος ζώνης και στα πρώτα χιλιόμετρα έχει ήδη γίνει ο διαχωρισμός των κυμάτων που διαδίδονται με διαφορετικό τρόπο ταλάντωσης. Τα σεισμικά κύματα τα μετράμε συνήθως με δειγματοληψία 100Hz, καταγράφουμε δηλαδή συχνότητες των σεισμικών κυμάτων ως και 50Hz. 17

18 Σεισμικά κύματα που διαδίδονται εσωτερικά στη Γη Τα σεισμικά κύματα στο εσωτερικό της Γης και επιφανειακά σεισμικά κύματα. Λόγω διαδοχικής διάθλασης από το μανδύα στον εξωτερικό πυρήνα και πάλι στο μανδύα τα P-κύματα δίνουν "ζώνη σκιάς" στα σημεία ανίχνευσης στην επιφάνεια. Τα S-κύματα που δε διαπερνούν τον εξωτερικό πυρήνα δίνουν "πλήρη σκιά" πίσω του, απέναντι από το επίκεντρο. Η διάδοση των P και S κυμάτων: φθάνοντας μη κάθετα στην ασυνέχεια της επιφάνειας του φλοιού τα κύματα ανακλώνται εσωτερικά Το K είναι P-κύμα που διαδίδεται στον εξωτερικό πυρήνα και προέρχεται είτε από διαθλώμενο P-κύμα είτε από μετασχηματισμένο S-κύμα. Τα P-κύματα (primary-waves ή πρωτεύοντα κύματα) είναι διαμήκη κύματα πίεσης. Τέτοια κύματα είναι τα ηχητικά κύματα. Τα διαμήκη κύματα ταλαντώνουν τις μονάδες ταλάντωσης του μέσου από το οποίο διέρχονται παράλληλα στη διεύθυνση 18

19 διάδοσής τους. Προκαλούν πυκνώματα και αραιώματα της ύλης σε επίπεδα κάθετα στη διεύθυνση διάδοσης και μάλιστα διαδίδονται σε οποιοδήποτε συμπιέσιμο (σε μεγέθη μήκους κύματος) μέσο έχει μνήμη του όγκου του και τον διατηρεί, τουλάχιστο στο χρόνο που το διάμηκες κύμα τον οδεύει. Στερεά, υγρά, αέρια και πλάσμα έως κάποιας πυκνότητας καθώς και ενδιάμεσες καταστάσεις ρευστότητας πληρούν με ευκολία τη συνθήκη αυτή για εύρη συχνοτήτων. Τα P-κύματα μπορούν και εναλλάσσουν μέσα διάδοσης και συνεχίζουν να διαδίδονται διαθλώμενα σε αυτά, τουλάχιστο στο εύρος των συχνοτήτων που δε φιλτράρονται από πιθανή μείωση της χωρικής πυκνότητας των μονάδων ταλάντωσης στο νέο μέσο. Έτσι από το σημείο που φθάνουν κατακόρυφα στην επιφάνεια του φλοιού συνεχίζουν και μεταφέρουν μέρος της ενέργειας του σεισμού πέραν του εδάφους ως και πολύ ψηλά στην ατμόσφαιρα αν και δε μπορούν να καταγραφούν εκεί με συμβατικά αδρανειακά σεισμόμετρα. Τα P-κύματα διαδίδονται σε όλα τα στρώματα της Γης, από το φλοιό ως τον πυρήνα. Ως σεισμικά κύματα τα P έχουν τη μεγαλύτερη ταχύτητα από τα υπόλοιπα είδη σεισμικών κυμάτων και σε γρανίτη διανύουν περίπου 6 χιλιόμετρα ανά δευτερόλεπτο. Τα S-κύματα (secondary-waves ή δευτερεύοντα κύματα) είναι εγκάρσια κύματα. Τα κύματα αυτά διαδίδονται με ταλαντώσεις των υλικών κάθετες στην κατεύθυνση του κύματος, διαδίδονται δηλαδή πολωμένα και αλλάζουν προς στιγμήν το σχήμα του μέσου το οποίο διατρέχουν. Διαδίδονται σε μέσα που οι μονάδες ταλάντωσης συνδέονται ελαστικά, δηλαδή υπάρχει μνήμη του σχήματος του υλικού. Το μέσο προσπαθεί να διατηρήσει το σχήμα του, τουλάχιστο σε μήκος ελαφρά πολλαπλάσιο του μήκους κύματος και για χρόνο όσο τουλάχιστο το άθροισμα των περιόδων μερικών ταλαντώσεων. Τα στερεά έχουν ισχυρή μνήμη και έτσι τα S-κύματα διαδίδονται στη λιθόσφαιρα, με ασυνέχεια στους ωκεανούς και την ατμόσφαιρα που δεν πληρούν την παραπάνω συνθήκη ελαστικότητας σε σχέση με τις παραμέτρους διάδοσης των συγκεκριμένων σεισμικών κυμάτων. Η κατάσταση ρευστότητας στο μανδύα φαίνεται πως δίνει στο υλικό του ικανή ελαστικότητα ώστε τα S-κύματα να διαδίδονται εκεί. Έτσι τα S- κύματα διαδίδονται από τη λιθόσφαιρα ως και το κάτω μέρος του μανδύα, σταματούν όμως φθάνοντας στον εξωτερικό πυρήνα της Γης που φαίνεται πως είναι πιο ρευστός ή και υγρός. Τα S-κύματα ταξιδεύουν πιο αργά από τα P και έχουν ταχύτητα κίνησης στο γρανίτη περίπου 3,6 χιλιόμετρα ανά δευτερόλεπτο. 19

20 Φθάνοντας την επιφάνεια του εσωτερικού πυρήνα σε γωνία διαφορετική των 90, τα P-κύματα δε διαδίδονται πλέον κανονικά και μετασχηματίζονται σε S-κύματα καθώς το μέσον αλλάζει από υγρό σε στερεό. Έτσι έχουμε την εμφάνιση S-κυμάτων που διαδίδονται στον εσωτερικό πυρήνα. Όταν τα S-κύματα ταξιδεύοντας στο στερεό εσωτερικό πυρήνα συναντήσουν εξερχόμενα τον υγρό εξωτερικό πυρήνα η γωνία πρόσκρουσης είναι πάλι διαφορετική από 90 και μετασχηματίζονται ξανά σε P-κύματα. Στην περίπτωση που φθάνουν τα S-κύματα από το μανδύα μη κάθετα στην ασυνέχεια του εξωτερικού πυρήνα αυτά μετασχηματίζονται σε P-κύματα με τη θεώρηση της μετάβασης από στερεό σε υγρό. Το φαινόμενο είναι πιο πολύπλοκο κατά τη μη κάθετη μετάβαση από στερεό σε στερεό, όπου τα κύματα ανακλώνται μερικώς και λαμβάνεται υπόψιν και η πόλωση των κυμάτων στα παραγόμενα κύματα. Με δοδομένη τη διαφορετική ταχύτητα διάδοσης των κυμάτων που ταξιδεύουν στο εσωτερικό της Γης, την πόλωσή τους, τις ανακλάσεις, τις διαθλάσεις, τη διαπερατότητα ή μη σε υλικά και τα φαινόμενα των μετασχηματισμών των τύπων των κυμάτων κατά τις αλλαγές της φάσης της ύλης στο δρόμο τους είναι δυνατή η διερεύνηση του εσωτερικού της με την παρατήρηση και ανάλυση των κυμάτων που φθάνουν στα σημεία καταγραφής στην επιφάνειά της ανά την υφήλιο για κάθε μεγάλο σεισμό στον πλανήτη. Σεισμικά κύματα που διαδίδονται στην επιφάνεια της Γης 20

21 Τα σεισμικά P- και S-κύματα από σεισμό με μικρό εστιακό βάθος έχουν την τάση φθάνοντας στην επιφάνεια να μετασχηματίζονται σε κύματα που ταξιδεύουν επιφανειακά, ακολουθώντας την καμπύλη της Γης. Καθώς το νέο σεισμικό κύμα οδεύει παγιδευμένο στην επιφάνεια του στερεού φλοιού από την ασυνέχεια του υλικού καθ' ύψος και από την καμπυλότητα της γης, η διαμέριση της ενέργειας δε γίνεται πλέον με το νόμο του αντίστροφου τετραγώνου όπως συνέβαινε κατά τη διάδοση των κυμάτων στο εσωτερικό της Γης. Αυτό σημαίνει πως σε ένα κύμα που διαδίδεται επιφανειακά η ενέργεια παραμένει το δυνατόν συγκεντρωμένη, αφού εξαπλώνεται κυρίως σε επιφάνεια αντί να εξαπλώνεται στο χώρο και το κύμα διανύει μεγαλύτερη απόσταση διατηρώντας μεγάλο πλάτος ταλάντωσης, συνεχίζει δηλαδή να επιδρά καταστροφικά και για μεγαλύτερες αποστάσεις. Για το λόγο αυτό τα σεισμικά κύματα που ταξιδεύουν επιφανειακά είναι καταστροφικότερα αυτών που φθάνουν στην επιφάνεια ταξιδεύοντας εσωτερικά στη Γη, καθώς τα τελευταία ταξιδεύοντας από πιο βαθιά πρώτον είναι ήδη εξασθενημένα και δεύτερον ανακλώνται στην επιφάνεια και συνεχίζουν να ταξιδεύουν στο εσωτερικό της Γης. Τα κύματα Reyleigh είναι το αποτέλεσμα της συμβολής των P- και κατακόρυφα πολωμένων S-κυμάτων που συνεχίζουν και διαδίδονται επιφανειακά. Είναι κύματα πίεσης και ελαστικής παραμόρφωσης ταυτόχρονα που οι μονάδες ταλάντωσης εκτελούν ελλειπτικές κινήσεις με μεγαλύτερους άξονες κοντά στην επιφάνεια, όπου υπάρχει παραμόρφωση και καθ' ύψος και παρατηρούμε το μέγιστο των ταλαντώσεων. Αν ο σεισμός είναι μεγάλος, τα κύματα αυτά μπορεί να διανύσουν ολόκληρη την επιφάνεια της Γης αρκετές φορές ώσπου να απορροφηθούν εντελώς. Ταξιδεύουν με ταχύτητα περίπου 3 χιλιομέτρων ανά δευτερόλεπτο που είναι χαμηλότερη από αυτή της διάδοσης και των P- και των S-κυμάτων. Για το λόγο αυτό είναι δυνατό να γνωρίζουμε, μερικά δευτερόλεπτα πριν, την άφιξή τους και να εφαρμόζουμε συστήματα έγκαιρης προειδοποίησης, τα οποία όμως συχνά δίνουν λάθος συναγερμό. Λόγω της φύσης τους, η ένταση του σεισμού σε μια περιοχή λόγω αυτών των κυμάτων εξαρτάται από αρκετούς παράγοντες: το μέγεθος του σεισμού την απόσταση από το επίκεντρο το βάθος του σεισμού το μηχανισμό της θραύσης στον εστιακό χώρο τον προσανατολισμό της θραύσης του σεισμού 21

22 τη γεωλογική δομή του στερεού φλοιού που οδεύει το κύμα και το εξασθενεί τη γεωλογική δομή του σημείου παρατήρησης που διαφοροποιεί την ταλάντωση την ακριβή θέση παρατήρησης αν συμπίπτει με τη θέση της αρχικής συμβολής των P- και S-κυμάτων Τα κύματα Love είναι επιφανειακά εγκάρσια κύματα που είναι πολωμένα οριζόντια, διαδίδονται δηλαδή παραμορφώνοντας ελαστικά το φλοιό σε οριζόντιο επίπεδο, κάθετα στην κατεύθυνση που οδεύουν. Ο τρόπος που κυματίζουν την επιφάνεια είναι αυτός που δίνει τη χαρακτηριστική αίσθηση του σεισμού στον άνθρωπο με την κίνηση του εδάφους πέρα-δώθε. Το πλάτος της ταλάντωσης των κυμάτων αυτών μεγιστοποιείται επίσης κοντά στην επιφάνεια. Ταξιδεύουν πιο αργά από τα P- και S-κύματα αλλά λίγο πιο γρήγορα από τα Reyleigh. Ως επιφανειακά κύματα είναι εξίσου καταστροφικά και η έντασή τους τοπικά εξαρτάται από τους ίδιους παράγοντες με τα Reyleigh εκτός του παράγοντα συμβολής των P- και S-κυμάτων. Αν ο σεισμός είναι μεγάλος, τα κύματα αυτά μπορούν επίσης να διανύσουν ολόκληρη την επιφάνεια της Γης αρκετές φορές ώσπου να απορροφηθούν εντελώς. Σεισμικά Βαρυτικά Κύματα στη Γήινη ατμόσφαιρα Τα επιφανειακά σεισμικά κύματα (κυρίως τα κύματα Reyleigh) μετασχηματίζονται μερικώς και σε τύπου P-κύματα πίεσης αλλάζοντας μέσο από στερεό σε αέριο και ταξιδεύουν ως ψηλά στην ατμόσφαιρα. Οδεύουν με διαφορετική μορφή και προκαλούν ρυτίδιασμα στα σύννεφα σε σχέση με το μέρος των P-κυμάτων που διαδίδονται κατακόρυφα από τον εστιακό χώρο ως ψηλά στην ατμόσφαιρα, ταξιδεύοντας με μορφή "λείου μετώπου" πάνω από το επίκεντρο. Ονομάζονται και "σεισμικά βαρυτικά κύματα" και εισάγουν θόρυβο στους ανιχνευτές βαρυτικών κυμάτων που χρησιμοποιούνται για αστρονομικές παρατηρήσεις, ο οποίος αφαιρείται με ειδικά σχεδιασμένα φίλτρα. Επιφανειακά κύματα στο εσωτερικό της Γης Κατά την αλλαγή μέσου στη διάδοση των P- και S-κυμάτων στο εσωτερικό της γης σχηματίζονται επιφανειακά κύματα στις επιφάνειες που ορίζονται από την αλλαγή των στρωμάτων της (π.χ. η επιφάνεια της σφαίρας που χωρίζει τον εσωτερικό στερεό από τον εξωτερικό υγρό πυρήνα). Είναι αυτά που με την ταλάντωση της επιφάνειας προκαλούν το φαινόμενο του μετασχηματισμού των P-κυμάτων σε S- ή αντίστροφα στο νέο υλικό. 22

23 8) Μέθοδοι πρόγνωσης Οι μεμονωμένες προσπάθειες για πρόγνωση σεισμών έχουν δώσει αποτελέσματα, δεν έχουν δώσει όμως κάποια ευρέως αποδεκτή μέθοδο πρόγνωσης. Για να θεωρηθεί μια μέθοδος πρόγνωσης ή συνεργασία μεθόδων επιτυχημένη, θα πρέπει να εκτιμά, για σεισμούς κάποιου μεγέθους και άνω, με ακρίβεια α) τις παραμέτρους της πρόγνωσης (τόπο, χρόνο, μέγεθος) και ταυτόχρονα β) τη βεβαιότητα πως θα γίνει σεισμός. Η ακρίβεια των παραμέτρων δεν έχει σαφώς καθοριστεί. Η προσπάθεια για πρόγνωση ενδυναμώνεται με την ενοποίηση των μεθόδων και τη σύγκλιση των εκτιμήσεων που προκύπτουν από αυτές, βελτιώνοντας την ακρίβεια των παραμέτρων της πρόγνωσης και ενισχύοντας την αξιοπιστία μιας πρότασης πως ένας μεγάλος σεισμός επέρχεται. Η προειδοποίηση για σεισμούς σε πυκνοκατοικοιμένες περιοχές αμφισβητείται πως είναι χρήσιμο να ανακοινώνεται στο κοινό καθώς μπορεί να προκαλέσει περισσότερα θύματα από το σεισμό αυτό καθεαυτό λόγω πανικού, τροχαίων κτλ. και επειδή είναι αδύνατο να εκκενωθεί έγκαιρα και σε απόλυτο ποσοστό μια κατοικημένη περιοχή, ενώ υπάρχουν προβλήματα στην εκκένωση νοσοκομείων, γηροκομείων, χώρων που φιλοξενούν ζώα κτλ. Παρά ταύτα, εφαρμόζεται ήδη σειρά συστημάτων άμεσης προειδοποίησης για σεισμούς ανά την υφήλιο ακόμη και σε ομάδες της τάξης των εκατομμυρίων εκπαιδευμένων πολιτών. Με σκοπό την ακόμη πιο έγκαιρη και έγκυρη προειδοποίηση γίνονται σημαντικές προσπάθειες για την πρόγνωση των σεισμών. Μία από τις μεθόδους που αναπτύχθηκαν τις τελευταίες δεκαετίες είναι η μέθοδος 23

24 ΒΑΝ (επινόηση των Ελλήνων Φυσικών Βαρώτσου, Αλεξόπουλου και Νομικού, απ' όπου και η ονομασία της) που έχει και ιστορική σημασία λόγω των αγώνων της ομάδας ενάντια σε επιθέσεις που δεχόταν και δέχεται κατά καιρούς. Ακρογωνιαίος λίθος στην έρευνα αυτή είναι οι ηλεκτρικές ώσεις που αναδύονται από τα πετρώματα όταν αυτά βρίσκονται υπό (μηχανική) τάση που υπερβαίνει ένα κρίσιμο σημείο. Τα πρόδρομα αυτά ηλεκτρικά σήματα εμφανίζονται στο δίκτυο καταγραφής ως και τρεις μήνες πριν την εκδήλωση του σεισμού και συνεκτιμώνται με άλλα δεδομένα από την ομάδα ΒΑΝ όπως οι μαγνητικές διαταραχές που γεννώνται ταυτόχρονα με τις πρόδρομες ηλεκτρικές και η επιτάχυνση της σεισμικότητας. Υπάρχουν ακόμη προσπάθειες, (μία εξ'αυτών επίσης Ελληνική), που δίνουν μοντέλα για τις διαδικασίες της γένεσης του σεισμού καθώς πλησιάζει ο χρόνος της θραύσης του ρήγματος και αναλύοντας δεδομένα μετρήσεων βελτιώνουν σημαντικές παραμέτρους της πρόγνωσης και δίνουν συνθήκες βεβαιότητας για την έλευση του σεισμού. Σημαντική συνεισφορά στην πρόγνωση, εκτός από τις επίγειες μετρήσεις, έχουν ήδη - και εκτιμάται πως θα έχουν ακόμη περισσότερη - οι δορυφορικές παρατηρήσεις της Γης. 24

25 Κεφάλαιο 2 : Σεισμοί στην Ελλάδα 1) Κυριότερη σεισμοί στον Ελλαδικό χώρο 25

26 Στην παγκόσμια ιστορία έχει καταγραφεί ένας τεράστιος αριθμός σεισμών. Πολλοί από αυτούς κατέστρεψαν πόλεις και χωριά. Όμως όσο μεγάλη κι αν ήταν η καταστροφή, κανένας σεισμός δεν στάθηκε ικανός να σταματήσει την εξέλιξη του ανθρώπινου πολιτισμού. Τα κτίρια ξαναχτίστηκαν, οι δρόμοι ξαναφτιάχτηκαν και όλοι απέκτησαν εμπειρίες για την μελλοντική αντιμετώπιση των σεισμών. Στη μακρόχρονη ιστορία του τόπου μας έχουν καταγραφεί χιλιάδες σεισμοί. Η Ελλάδα κατέχει την πρώτη θέση από πλευράς σεισμικότητας στην Ευρώπη και την έκτη παγκοσμίως. Δεν πρέπει λοιπόν να μας φαίνεται παράξενο που οι σεισμοί στη χώρα μας γίνονται με μεγάλη συχνότητα και ένταση και πρέπει όλοι να συνειδητοποιήσουμε ότι αποτελούν ένα αναπόσπαστο κομμάτι της ζωής μας. Ας μην ξεχνάμε τους δυνατούς σεισμούς που χτύπησαν την χώρα μας και τα μαθήματα που πήραμε απ' αυτούς. Για παράδειγμα, ο σεισμός σε Κεφαλονιά-Ζάκυνθο του 1953 είχε μέγεθος 7,3 Ρίχτερ και κατέστρεψε χιλιάδες σπίτια αλλά αποτέλεσε την αφορμή της δημιουργίας από την Πολιτεία του πρώτου αντισεισμικού κανονισμού, που οδήγησε στην κατασκευή ανθεκτικότερων κτισμάτων. Το ίδιο έγινε και μετά τους σεισμούς της Θεσσαλονίκης (1978), της Αθήνας (1981 και 1999), των Γρεβενών και του Αιγίου (1995). Μετά από κάθε σεισμό, η Πολιτεία βελτιώνει τον αντισεισμικό κανονισμό συμβάλλοντας στην δημιουργία ανθεκτικότερων κατασκευών 26

27 που μας κάνουν να αισθανόμαστε πιο ασφαλείς.παράλληλα όμως, η Πολιτεία φροντίζει συνεχώς και για την ενημέρωση του πληθυσμού σε θέματα αντισεισμικής προστασίας, δίνοντας στους πολίτες οδηγίες που θα τους φανούν χρήσιμες σε περίπτωση σεισμού. 2) Τεκτονικές πλάκες Η λιθόσφαιρα (το εξωτερικό τμήμα του στερεού φλοιού της Γης) χωρίζεται σε μικρό αριθμό πλακών που "επιπλέουν" και κινούνται ανεξάρτητα πάνω στο μανδύα της γης. Οι πλάκες αυτές ονομάζονται τεκτονικές πλάκες. Αυτές, σύμφωνα με τη θεωρία των λιθοσφαιρικών πλακών, βρίσκονται σε αέναη κίνηση στη διάρκεια του γεωλογικού χρόνου, ένδειξη του ζωντανού χαρακτήρα του πλανήτη. To μεγαλύτερο μέρος της σεισμικής δραστηριότητας της Γης συμβαίνει στα όρια αυτών των πλακών. Η εξωτερική λιθόσφαιρα συντίθεται από δώδεκα περίπου μεγάλες πλάκες και αρκετές μικρότερες. Μέσα στα όρια κάθε πλάκας, τα πετρώματα του γήινου φλοιού κινούνται ως ενιαίο άκαμπτο σώμα με μικρή κάμψη και λίγες ηφαιστειακές ή σεισμικές εκδηλώσεις. Tα όρια των πλακών καθορίζονται από στενές ζώνες, πάνω στις οποίες εκδηλώνεται τo 80% της ηφαιστειακής και σεισμικής δραστηριότητας. Τα όρια των λιθοσφαιρικών πλακών διακρίνεται με βάση την κίνησή τους ανά περιοχές σε: α. συγκλίνοντα, όταν οι γειτονικές λιθοσφαιρικές πλάκες πλησιάζουν η μία την άλλη (οπότε και παράγεται φλοιός), β. αποκλίνοντα, όταν οι γειτονικές λιθοσφαιρικές πλάκες απομακρύνονται η μία από την άλλη (οπότε και καταστρέφεται φλοιός) και γ. πλευρικώς ολισθαίνοντα, όταν υπάρχει πλευρική κίνηση μεταξύ των λιθοσφαιρικών πλακών. Για κάθε περίπτωση από τις παραπάνω υπάρχουν σήμερα ζώνες που λειτουργούν ως ακτουαλιστικά πρότυπα, ζώνες δηλαδή στις οποίες συμβαίνουν σε κάποιο από τα στάδιά τους, γεωτεκτονικές διεργασίες σύγκλισης, απόκλισης ή πλευρικής ολίσθησης αντίστοιχα. Ενδεικτκά: Σύγκλιση, καταστροφή φλοιού και δημιουργία αναγλύφου (ορογένεση) συμβαίνει μεταξύ Ευρασιατικής και Αφρικανικής πλάκας, 27

28 Απόκλιση, δημιουργία φλοιού και άνοιγμα ωκεανού συμβαίνει στον Ατλαντικό ωκεανό κατά μήκος ενός νοητού εγκάρσιου άξονα (μεσωκεάνια ράχη) Πλευρική ολίσθηση συμβαίνει μεταξύ των πλακών του Ειρηνικού και της Β. Αμερικής, κατά μήκος του ρήγματος του Αγ. Ανδρέα Αν και η πλευρική έκταση των τεκτονικών πλακών σήμερα είναι καλά καθορισμένη, αυτό που θεωρείται αβέβαιο είναι το πάχος τους. Ωστόσο, σύμφωνα με υπολογισμούς που έχουν γίνει, η πλάκα σπάνια υπερβαίνει τα 145 χλμ. βάθους. Κάθε πλάκα συντίθεται από μια συμπαγή μάζα πετρωμάτων. Η ζώνη των πετρωμάτων αυτών ονομάζεται λιθόσφαιρα, για να διακρίνεται από τη βαθύτερη ασθενόσφαιρα, στην οποία τα πετρώματα βρίσκονται σε μεγαλύτερη θερμοκρασία και έτσι υφίστανται πλαστική παραμόρφωση, όταν υπόκεινται σε τεκτονικές πιέσεις. Οι κινήσεις του μανδύα προκύπτουν από την ανάγκη να μεταφερθεί στην επιφάνεια της Γης η θερμοκρασία που παράγεται εξαιτίας της ραδιενεργού εξασθένισης. Για αυτό, άλλωστε, τα πρότυπα μεταγωγής της ενέργειας ποικίλλουν ανάλογα με το χρόνο. Αυτό φαίνεται ορισμένες φορές από τις αλλαγές στα όρια των πλακών. Για παράδειγμα, η εξασθένιση που σχημάτισε τις δυτικές οροσειρές της Βόρειας Αμερικής, σταμάτησε πριν από 10 εκατομμύρια χρόνια περίπου, αν και κάποια δραστηριότητα συνεχίζει να ενεργοποιεί ηφαίστεια και σεισμούς, στο όρος της Αγίας Ελένης, στην Ουάσινγκτον και την Αλάσκα. 28

29 3) Ελληνικό τόξο Το ελληνικό τόξο ξεκινώντας από την Κεφαλονιά, διασχίζει το νότιο Ιόνιο ανατολικά της Πελοποννήσου και περνώντας νότια της Κρήτης καταλήγει στη Ρόδο. Εδώ τα Ρίχτερ χτυπoύν με μεγέθη που φθάνουν ακόμη και τους 7,5 βαθμούς. Είναι το όριο επαφής και σύγκλισης της αφρικανικής με την ευρασιατική λιθοσφαιρική πλάκα, που η πρώτη βυθίζεται με ταχύτητα περίπου 4,5 εκατοστών τον χρόνο κάτω από τη δεύτερη, και είναι αυτή η τιτάνια «μάχη» των πλακών στο Νότιο Αιγαίο η κύρια αιτία εκδήλωσης των περισσότερων σεισμών στην Ελλάδα. Η μεγαλύτερη σεισμική δραστηριότητα παρουσιάζεται στο δυτικό τμήμα του Ελληνικού Τόξου, όπου και σημειώθηκαν οι πρόσφατες ισχυρές δονήσεις στον θαλάσσιο χώρο νοτίως της Καλαμάτας και μεταξύ Λευκάδας - Πρέβεζας. Στο δυτικότερο άκρο του Ελληνικού Τόξου, εντοπίζεται και το σεισμικό «τρίγωνο του διαβόλου», ένας χώρος με ιδιαίτερα τεκτονικά χαρακτηριστικά που τον κατατάσσουν στην πρώτη θέση της λίστας των περιοχών υψηλότερης σεισμικότητας στο Αιγαίο και στην Ευρώπη. Κατά μήκος των ακτών της Δυτικής Ελλάδας από την Κέρκυρα ως τη Δυτική Κρήτη, η σεισμική δραστηριότητα μπορεί να διακριθεί γενικά σε τρεις περιοχές. Η πρώτη περιοχή βρίσκεται βορείως της Λευκάδας και η σεισμική δραστηριότητα εκεί οφείλεται σε συμπιεστικές δυνάμεις περίπου ανατολικής - δυτικής διεύθυνσης (κάθετες στη διεύθυνση των ακτών της Δυτικής Ελλάδας). Η δεύτερη περιοχή βρίσκεται νοτίως της Κεφαλονιάς και αποτελεί το δυτικό τμήμα του Ελληνικού Τόξου. Η σεισμική δραστηριότητα εκεί οφείλεται στη σύγκλιση μεταξύ της αφρικανικής πλάκας και του Αιγαίου και της κατάδυσης της πρώτης κάτω από τη δεύτερη. Αποτέλεσμα της κατάδυσης αυτής είναι και η εκδήλωση σεισμικής δραστηριότητας ενδιαμέσου βάθους (εστιακά βάθη σεισμών μεγαλύτερα των 60 χιλιομέτρων) κάτω από την Πελοπόννησο και ανατολικά αυτής περίπου ως τον χώρο των Κυκλάδων. 29

30 Η τρίτη περιοχή βρίσκεται μεταξύ των δύο προηγούμενων, στον ευρύτερο χώρο της Κεφαλονιάς, από τη Ζάκυνθο ως τη Λευκάδα. Η σεισμική δραστηριότητα εδώ εκδηλώνεται κυρίως κατά μήκος ενός ρήγματος, το οποίο έχει διεύθυνση βορειοανατολική - νοτιοδυτική. Με άλλα λόγια, η σεισμική δραστηριότητα στον χώρο αυτό εκδηλώνεται επειδή έχουμε μια οριζόντια κίνηση του χώρου νοτίως του ρήγματος προς τα νοτιοδυτικά (προς τη Μεσόγειο) και του χώρου βορείως του ρήγματος προς τα βορειοανατολικά (προς την Πίνδο). Η συνολική σχετική κίνηση κοντά στο ρήγμα αυτό είναι της τάξεως των 25 χιλιοστών ανά έτος. Χαρακτηριστικό της σεισμικής δραστηριότητας στη Δυτική Ελλάδα που οφείλεται στις τεκτονικές ιδιότητες της περιοχής, είναι ο μεγάλος αριθμός μικρών και ενδιαμέσου μεγέθους σεισμών αλλά και η μεγαλύτερη συχνότητα γένεσης ισχυρών, καταστρεπτικών σεισμών. Έτσι παρά το γεγονός ότι στον χώρο αυτό τα μεγέθη των μεγαλύτερων σεισμών είναι λίγο μικρότερα από ό,τι σε άλλες περιοχές του ελληνικού χώρου, ο σεισμικός κίνδυνος είναι σαφώς μεγαλύτερος εξαιτίας της συχνότητας γένεσης σεισμών ικανών να προκαλέσουν καταστροφές.μετά τη γένεση του ισχυρού σεισμού στην Τουρκία είναι γεγονός ότι επηρεάστηκε η σεισμικότητα όλου του ελληνικού χώρου. Σε διάφορες περιοχές μάλιστα, συμπεριλαμβανομένης και της Δυτικής Ελλάδας, εκδηλώθηκε σεισμική δραστηριότητα αμέσως μετά την άφιξη των σεισμικών κυμάτων από την Τουρκία. Τέτοιες μεταβολές έχουν παρατηρηθεί αρκετές στο παρελθόν με βάση τόσο τις ενόργανες μετρήσεις όσο και τα ιστορικά δεδομένα. Έχει επίσης 30

31 παρατηρηθεί ότι η σεισμική δραστηριότητα δεν εκδηλώνεται χρονικά πάντα με τον ίδιο τρόπο, αλλά διακρίνονται περίοδοι ύφεσης και έξαρσής της. Οι παρατηρήσεις αυτές αλλά και τα συμπεράσματα μελετών που αφορούν στη μεσοπρόθεσμη πρόγνωση σεισμών με τη χρήση σύγχρονων μεθοδολογιών μπορούν να δώσουν σημαντικά στοιχεία και να συμβάλουν αποτελεσματικά στη μείωση του σεισμικού κινδύνου. Η μεγάλη σεισμικότητα της Ελλάδας (η χώρα μας κατέχει την τρίτη θέση στην παγκόσμια κατάταξη και την πρώτη στην Ευρώπη) οφείλεται στα ιδιαίτερα γεωλογικά χαρακτηριστικά της, τα οποία έχουν διαμορφωθεί από τις κινήσεις των τεκτονικών πλακών στην περιοχή της Ανατολικής Μεσογείου. Η Τουρκία κινείται δυτικά προς το Αιγαίο με ταχύτητα 25 χιλιοστά τον χρόνο κατά μήκος του ρήγματος της Βόρειας Ανατολίας. Το Αιγαίο ακολουθεί την κίνηση αυτή και κινείται με την ίδια ταχύτητα σε σχέση με την Ευρώπη κατά μήκος της τάφρου του Βορείου Αιγαίου προς τα δυτικά. Ταυτόχρονα όμως το Αιγαίο, λόγω εσωτερικής παραμόρφωσης, επεκτείνεται προς τα νότια (με μια ταχύτητα η οποία φθάνει περίπου τα 10 χιλιοστά ανά έτος). Με τον τρόπο αυτό, ο ρυθμός ολίσθησης στο νότιο τμήμα του φθάνει ως τα 35 χιλιοστά το έτος, περίπου, με διεύθυνση βορειοανατολικά - νοτιοδυτικά. Επειδή και η Αφρική κινείται προς τα βόρεια (με ταχύτητα 10 χιλιοστά ανά έτος), ο ρυθμός σύγκλισης μεταξύ της αφρικανικής λιθοσφαιρικής πλάκας με εκείνης του Αιγαίου είναι της τάξεως των 45 χιλιοστών το έτος, με αποτέλεσμα τη διαρκή επέκταση του Αιγαίου. Επιπλέον δυτικά του ελληνικού χώρου (στην περιοχή βόρεια της Κεφαλονιάς), η Απουλία μικροπλάκα (Βόρειο Ιόνιο - Αδριατική) εκτελεί μια αριστερόστροφη κίνηση και το ανατολικό της όριο συγκρούεται με την Πίνδο. Όλες αυτές οι παραπάνω κινήσεις των λιθοσφαιρικών πλακών που σε γενικές γραμμές θα μπορούσαμε να πούμε ότι αποτελούν και την κύρια αιτία της σεισμικής δραστηριότητας που εκδηλώνεται στον ελληνικό χώρο «συναντώνται» στην περιοχή της Κεφαλονιάς, γεγονός που έχει αποτέλεσμα στον χώρο αυτό να παρουσιάζεται και η μεγαλύτερη σεισμικότητα της ευρύτερης περιοχής του Αιγαίου, ολόκληρης της Ελλάδας και κατ' επέκταση της Ευρώπης. 31

32 4) Το ρήγμα της Ανατολίας H λιθοσφαιρική πλάκα της Aνατολίας, η οποία περιλαμβάνει το γνωστό ρήγμα της Ανατολίας, το οποίο έχει δύο κύρια τμήματα, το Βόρειο και το Νότιο τμήμα και που έδωσε το μεγάλο σεισμό στις 17 Αυγούστου 1999, κινείται με γρήγορο ρυθμό με δυτική κατεύθυνση επηρεάζοντας τον Ανατολικό Ελληνικό χώρο, ιδίως το Aιγαίο πέλαγος. Οι δύο εικόνες που ακολουθούν δείχνουν, η πρώτη το χώρο της Ανατολικής Μεσογείου με τα ρήγματα και τις πλάκες και η δεύτερη, ένα χάρτη με χρονολογικά σεισμικά δεδομένα του ρήγματος της Ανατολίας. Η πλάκα της Aδριατικής κινείται με φορά από αριστερά προς τα δεξιά και επηρεάζει τη Δυτική Ελλάδα. Η Αφρικανική πλάκα κινείται προς τα βόρεια και επηρεάζει τη Νότια Ελλάδα. Εμείς, σαν γεωγραφικός χώρος βρισκόμαστε στην ένωση της Ευρωπαϊκής και Αφρικανικής πλάκας. Αυτή είναι ουσιαστικά η αιτία της εμφάνισης των ηφαιστείων και της πληθώρας των καταστροφικών σεισμικών δονήσεων.η τεκτονική πλάκα της χώρας περιλαμβάνει κάποιες θαλάσσιες λεκάνες που έχουν βάθος μέχρι 5 χμ (ελληνική τάφρος) και βρίσκεται στην πορεία ενός τόξου που ξεκινά από τις Άλπεις, περνά από τα ελληνικά βουνά, το Ιόνιο πέλαγος, την Κρήτη και Ρόδο και φθάνει στις Ταυρίδες, όρη που ανήκουν στην περιοχή της νότιας Τουρκίας που συνορεύει με την ανατολική Μεσόγειο θάλασσα, όπως φαίνεται στο χάρτη που ακολουθεί. 32

33 Παράλληλα, έχουμε το ηφαιστειακό τμήμα της Ελλάδας που απαρτίζεται από διάφορα ενεργά ηφαίστεια. Το τμήμα που παρουσιάζει μεγάλο ενδιαφέρον από τεκτονικής άποψης, είναι αυτό στο βόρειο Αιγαίο, το οποίο έχει βάθος περίπου 1500 μέτρα και η τάφρος του φθάνει μέχρι τη θάλασσα του Μαρμαρά.Οι περισσότεροι σεισμοί γίνονται εκεί που οι πλάκες της γης ενώνονται, όπου υπάρχουν ρήγματα μικρά και μεγάλα και στις ηφαιστιογενείς περιφέρειες. Εμείς, έχουμε από όλα αυτά τα δεδομένα. Έτσι, η σεισμικότητα είναι αυξημένη στην Ελλάδα και οι κάτοικοι αυτής της χώρας, έμαθαν να ζουν 33

34 από τα πολύ παλιά χρόνια με τους σεισμούς. Σήμερα, στην Ελλάδα υπολογίζεται ότι υπάρχει πληθώρα ρηγμάτων. Προσπαθήσαμε να παρουσιάσουμε, σύμφωνα με τα δεδομένα των σεισμολόγων της Ελλάδας, ένα πλήρη χάρτη με αυτά. Στον χάρτη αυτόν, απουσιάζει το δυτικό τμήμα του βορείου ρήγματος της Ανατολίας που φθάνει στη Θράκη και στο Αιγαίο. Αθήνα (1999) Την 7/9/1999 ένας ισχυρός σεισμός με επίκεντρο την Πάρνηθα χτύπησε την Αθήνα. Λόγω του σεισμού αυτού έχασαν τη ζωή τους 149 άνθρωποι, τραυματίστηκαν πάνω από 700 άνθρωποι και κατέρρευσαν πολλά κτίρια και ακόμα περισσότερα έπαθαν σοβαρές ζημιές. Πολλά διδάγματα μπορούν να εξαχθούν από την τελική αποτίμηση των αποτελεσμάτων από αυτόν τον σεισμό. Ένα πρώτο συμπέρασμα είναι ότι οι φασματικές επιταχύνσεις σχεδιασμού του Ελληνικού Αντισεισμικού Κανονισμού για την Αθήνα, είναι μάλλον μικρές και πιθανότατα στο μέλλον θα αναθεωρηθούν προς τα πάνω. Ένα δεύτερο συμπέρασμα είναι ότι κατασκευές σχεδιασμένες με τις διατάξεις των Ελληνικών Κανονισμών, υπέστησαν σοβαρές ζημιές στις τοιχοποιίες και σε φέροντα στοιχεία. Αυτές οι ζημιές αποδίδονται σε προβληματικές κατασκευαστικές λεπτομέρειες, κοντά υποστηλώματα, τοίχοι κτλ. Όμως Ο ΝΕΑΚ εμπεριέχει την έννοια της πλαστιμότητας (q=3.5) η οποία προβλέπει ότι στο σεισμό σχεδιασμού η κατασκευή θα υποστεί βλάβες στον φέροντα οργανισμό. Αυτό που έδειξε ο σεισμός του 1999 ήταν ότι ακόμα και αν ακολουθήσουμε όλες τις διατάξεις του ΝΕΑΚ και του 34

35 Κανονισμού Οπλισμένου Σκυροδέματος, η κατασκευή δεν εξασφαλίζεται ότι θα συμπεριφερθεί με πλαστιμότητα και μπορεί να έχουμε ψαθυρές αστοχίες φερόντων στοιχείων. Άρα αυτή η ανεπιθύμητη και απροσδιόριστη και τυχαία συμπεριφορά της κατασκευής είναι επικίνδυνη. Ακόμα μπορεί οι πραγματικές απαιτήσεις πλαστιμότητας να είναι πολύ υψηλότερες από 3,5. Στις 7 Σεπτεμβρίου 1999 στις 14: 56 τοπική ώρα (11: 56 GMT) ένας ισχυρός σεισμός με μέγεθος Mw = 5.9, παρουσιάστηκε κοντά στην πόλη της Αθήνας στην Ελλάδα. Οι συντεταγμένες του σεισμού ήταν 38.09N, 23.63E και το εστιακό του βάθος, h» 11 χλμ. Η λύση που προτείνεται από Πανεπιστήμιο Χάρβαρντ για το ρηξιγενές επίπεδο (f = 114, d = 45, =-73) υποδηλώνει μετακίνηση ΑΝΑ-ESE και σχεδόν νότιου προσανατολισμού κανονικό ρήγμα. Πάνω από 40 κτίρια κατέρρευσαν, 143 θάνατοι αναφέρθηκαν ενώ εκατοντάδες τραυματίες είχαν αποδοθεί στο σεισμό. Η περιοχή που επηρεάζεται από το κυρίως πλήγμα ανήκει στη ζώνη ΙΙ του νέου Ελληνικόυ σντισεισμικού κανονισμού με μια εδαφική επιτάχυνση a g = 0,16 g. Οι πιο σοβαρές ζημίες που προκλήθηκαν από τον σεισμό παρατηρήθηκαν στα βόρεια προάστια της Αθήνας, (άνω Λιόσια, Μενιδι, Μεταμόρφωση, Θρακομακεδόνες κ.λπ.) που βρίσκονται κοντά στην 35

36 περιοχή του επίκεντρου. Το δεσπόζων σύστημα κατασκευής σε αυτά τα προάστια είναι πλασιακό σύστημα οπλισμένου σκυροδέματος και κτίρια ενός ή δύο ορόφων από τοιχοποιία. Τα περισσότερα από τα κτίρια έχουν κατασκευασθεί σύμφωνα με τον παλιό κανονισμό με σεισμικό συντελεστή ίσο με 0,04, 0,06 και 0,08 για σκληρά, μέτρια μαλακά, και μαλακά εδάφη αντιστοίχως (Σεισμική Ζώνη Ι). Το Ινστιτούτο Τεχνικής Σεισμολογίας και Αντισεισμικών Κατασκευών (ΙΤΣΑΚ) είχε εγκαταστήσει πολύ πριν από τον σεισμό τρεις αναλογικούς επιταχυνσιογράφους στην πόλη της Αθήνας, στους οποίους καταγράφεται το κυρίως πλήγμα. Επιπλέον, μέσα σε λίγες ημέρες άλλοι έξι ψηφιακοί επιταχυνσιογράφοι, καθώς και κινητή μονάδα πολλαπλών καναλιών εγγραφής εγκαταστάθηκαν σε ένα δημόσιο κτίριο. Μια προκαταρκτική έρευνα των ζημιών πραγματοποιήθηκε επίσης στην έντονα πληγείσα περιοχή. Ο σεισμός μετρίου μεγέθους (Mw=5.9) της Αθήνας το 1999 έπληξε την πρωτεύουσα της Ελλάδας, προκάλεσε βαριές ζημίες τόσο κατοικιών όσο και βιομηχανικών κτιρίων και σκότωσε 143 άτομα. Από όσο γνωρίζουμε, από την προσωπική μας επικοινωνία με άλλους οργανισμούς που είχαν εγκαταστήσει επιταχυνσιογράφους στην Αθήνα, η μέγιστη καταγραφείσα επιτάχυνση του εδάφους στο κέντρο της πόλης, σε απόσταση από το επίκεντρο R» 15 χιλιομέτρων, ήταν περίπου 0,30g (με εξαίρεση σε μια συγκεκριμένη τοποθεσία στο Μοναστηράκι όπου στη μία οριζόντια διεύθυνση καταγρσφής η μέγιστη επιτάχυνση εδάφους ήταν 0.47g). Δυστυχώς, δεν είχαν εγκατασταθεί επιταχυνσιογράφοι στα βόρεια 36

37 προάστια της Αθήνας ούτε στον βιομηχανικό τομέα κοντά στην περιοχή του επίκεντρου. Ωστόσο, κανονικοποιώντας ως προς την απόσταση μπορούμε να προβλέψουμε μέγιστη αιχμή επιτάχυνσης του εδάφους στο εγγύς πεδίο (R << 5 χλμ), περίπου 0.60g. Η μικρή απόσταση των Άνω Λιοσίων, Μενιδίου, Φυλής, Χελιδονού, Ζεφυρίου, Καματερού, Θρακομακεδόνων και Μεταμόρφωσης από την περιοχή του επόκεντρου, προκάλεσε έντονη κίνηση εδάφους που παρήγαγε κατά πάσα πιθανότητα υψηλές φασματικές επιταχύνσεις. Η διάρκεια της φάσης της ισχυρής κίνησης του εδάφους, ωστόσο, ήταν σχετικά μικρή και κρίνοντας από τη κατανομή των ζημιών, η έντασή της εξασθένησε ταχέως. Εάν η έντονη κίνηση διαρκούσε κάπως περισσότερο, η καταστροφή θα ήταν πολύ μεγαλύτερη. Και πάλι το εφέ συστροφής περί κατακόρυφου άξονα, η έλλειψη των παρεμβαλλόμενων τοίχων της pilotis και η έλλειψη πλαστιμότητας των κτιρίων διαδραμάτισε σημαντικό ρόλο στη ζημίες που προκαλούνται από τον σεισμό. Παρά τις υψηλές ονομαστικές επιταχύνσεις εδάφους και τις υψηλές φασματικές τιμές επιταχύνσεων που προκύπτουν, η συνολική ζημία που υπήρξε δεν ήταν τόσο σοβαρές και διαδεδομένες όπως θα αναμενόταν, παρά τις σχετικά φτωχές πρακτικές σχεδιασμού και κατασκευής που εφαρμόζονταν στο παρελθόν. Ως εκ τούτου, πρέπει να υπογραμμιστεί άλλη μια φορά ότι η συντηρητική επιλογή συντελεστών σεισμικού σχεδιασμού (επιταχύνσεις κτλ) από μόνη της, δεν εξασφαλίζει την ασφάλεια των κατασκευών, αν δεν είναι μέρος ενός ευρύτερου πλέγματος κριτηρίων ορθού σεισμικού σχεδιασμού και διατάξεων. Θεσσαλονίκη (1978) Ηταν ένας από τους έξι μεγαλύτερους σεισμούς που έπληξαν στο ιστορικό παρελθόν την πόλη. Ο σεισμός του 1978 είχε επίκεντρο 20 χλμ. ανατολικά της Θεσσαλονίκης, μεταξύ λίμνης Κορώνειας και Βόλβης, στο χωριό Στίβος. Ο απολογισμός της επόμενης ημέρας του μεγάλου σεισμού ήταν 49 37