- Uhrit: Maanjäristyksissä kuolee vuosittain noin 8 000 ihmistä, ja niiden arvioidaan tappaneen noin 13 miljoonaa ihmistä viimeisten 4000 vuoden aikana.
- Päivän pituus: Maanjäristykset voivat hieman muuttaa päivän pituutta, koska ne muuttavat hieman maapallon akselia ja vetävät sen massaa lähemmäs ydintä. Tämä lisää maapallon pyörimisnopeutta ja lyhentää päivää. Tämä on sama periaate, jota taitoluistelijat käyttävät vetäessään kätensä lähelle vartaloaan pyöriäkseen nopeammin piruetissa.
- Kesto: Keskimääräinen maanjäristys kestää noin 1 minuutin. Vuoden 2004 Sumatran maanjäristyksen pisin dokumentoitu kesto oli 10 minuuttia (500 - 600 sekuntia).
- Teho: Lähihistorian voimakkaimman maanjäristyksen (Chile vuonna 1960) voima vastasi 2,7 gigatonnia TNT:tä. Vertailun vuoksi voidaan todeta, että ison käsikranaatin voima on 30 grammaa TNT:tä, dynamiittitikun 1,1 kg TNT:tä ja Hiroshiman atomipommin 16 kilotonnia TNT:tä (tosin maanjäristysten vertaaminen ydinpommeihin on väärin, sillä ydinpommit räjähtävät maanpinnan yläpuolella eivätkä siksi ravista maata kuten maanpinnan alapuolella tapahtuvat maanjäristykset).
- Varoitusmerkit: Yksi maanjäristyksen varoitusmerkeistä on, että puroista, kanavista, järvistä jne. lähtee outo haju, joka johtuu maan alla vapautuvista kaasuista. Myös veden lämpötila voi nousta. Jotkut tutkijat uskovat myös, että eläimet voivat aistia maanjäristyksiä ennen meitä - joko siksi, että ne ovat herkempiä pienemmille järistyksille, tai siksi, että ne pystyvät aistimaan maanalaisten kivien liikkeiden aiheuttamat muutokset sähköisissä signaaleissa.
- Ensimmäinen maanjäristysilmaisin: Lähes 200 vuotta sitten kiinalainen tähtitieteilijä ja matemaatikko Zhang Heng (78-139) keksi maailman ensimmäisen maanjäristysilmaisimen. Se pystyi havaitsemaan maanjäristykset yli 600 kilometrin päässä.
- Tulivuorenpurkaukset: Maanjäristykset voivat myös laukaista tulivuorenpurkauksia, kuten Mount St. Helens vuonna 1980 ja Mount Etna vuonna 2002.
- Lumivyöry: Myös maanjäristykset voivat laukaista lumivyöryjä - maailmanhistorian pahimman lumivyöryn laukaisi Perussa vuonna 1070 tapahtunut maanjäristys. Lumivyöry oli 850 metriä leveä jään, mudan ja kiven aalto, joka liukui alas Huascarán-vuorta 400 kilometrin tuntinopeudella. Se tuhosi kokonaisia kyliä ja tappoi yli 18 000 ihmistä.
- Jälkijäristys: Jälkijäristykset tapahtuvat maanjäristyksen jälkeen, ja ne ovat eräänlainen maanjäristyksen säätövaikutus, sillä maankuoren asettuminen vie aikaa. Suurissa maanjäristyksissä jälkijäristykset voivat kestää vuosia.
- Kuunjäristys: Kuussa tapahtuvia maanjäristyksiä kutsutaan "kuujäristyksiksi". Niitä esiintyy harvemmin eivätkä ne ole yhtä voimakkaita kuin maanjäristykset. Kuunjäristyksiä esiintyy myös hyvin syvällä kuussa (noin puolivälissä kuun pinnan ja keskipisteen välillä). Uskotaan, että kuunjäristykset liittyvät Kuun vaihtelevaan etäisyyteen Maasta (vuorovesivaikutukset).
Japanilaiset pagoditemppelit ovat tunnettuja kyvystään kestää maanjäristyksiä, mikä johtuu pääasiassa niiden joustavasta rakenteesta, jonka ansiosta ne voivat "heilua" maanjäristyksen värähtelyjen mukana. Pagodien joustavuus johtuu pääasiassa siitä, että ne: 1) ne on tehty puusta, 2) ne on rakennettu ilman nauloja ja 3) ne on rakennettu kerroksittain, jotka voivat "liukua" toistensa päällä ja sallia rakennuksen heilua. Pagodat ovat tyypillisesti yli 1000 vuotta vanhoja, ja niiden on osoitettu kestävän ajan maanjäristyksiä. Nykyään Japani on yksi johtavista maista maanjäristyksenkestävien rakennusten osalta.
Miten maanjäristykset tapahtuvat?
Maanjäristykset johtuvat useimmiten maantieteellisistä syistä, mutta niitä voi aiheutua myös maanvyöryistä, tulivuoritoiminnasta, ydinkokeista, maamiinatesteistä jne.
Useimmat maanjäristykset johtuvat todennäköisesti maapallon mannerlaattojen liikkeistä (yksi teoria on laattatektoniikka). Laatat liikkuvat alle 17 cm vuodessa, mutta jo 20 cm:n liike riittää laukaisemaan suuren maanjäristyksen. Maanjäristyksiä voi tapahtua useilla eri tavoilla:
- Kun levyt törmäävät toisiinsa
- Kun kaksi levyä törmää toisiinsa ja toinen liukuu toisen alle.
- Kun levyt hankaavat toisiaan vasten
- Kun kaksi levyä törmää toisiinsa ja työntävät toisiaan ylöspäin.
- Kun levyt vedetään erilleen
Edellä mainituissa tapauksissa, joissa levyt törmäävät toisiinsa, levyjen väliin muodostuu puristusjännityksiä. Kun paine kasvaa tarpeeksi suureksi, vapautuu valtavia määriä energiaa, mikä johtaa maanjäristykseen.
Maailman voimakkain maanjäristys, joka tapahtui Chilessä vuonna 1960, johtui mannerlaattojen liikkeistä.
Suurimmat ja pahimmat maanjäristykset
- Ominaisuudet: Pahimmille maanjäristyksille on yleensä ominaista, että 1) ne ovat voimakkaita, 2) niiden hypokeskus on alle 32 km:n päässä maan pinnasta ja 3) ne tapahtuvat tiheään asutuilla alueilla.
- Useimmat uhritLähihistorian kuolettavin maanjäristys tapahtui 23. tammikuuta 1556 Shaanxissa, Kiinassa, ja sen voimakkuus oli 8,0 magnitudia. Maanjäristys vaikutti yli 97 maakuntaan ja tuhosi noin 840 kilometrin säteellä olevan alueen. Joissakin maakunnissa kuoli 60% väestöstä, ja kokonaiskuolonuhrien määrä oli 830 000. Osasyynä suureen kuolonuhrien määrään oli se, että monet uhreista asuivat löyhästi louhituissa saviluolissa, jotka romahtivat maanjäristyksen aikana.
- Lähihistorian suurinLähihistorian suurin ja voimakkain maanjäristys tapahtui Valdiviassa Chilessä 22. toukokuuta 1960. Sen voimakkuus oli 9,5 magnitudia, ja se aiheutti myös tsunamin, joka iski Etelä-Chilessä, Havaijilla, Japanissa, Filippiineillä, Uudessa-Seelannissa, Australiassa ja Aleuttien saarilla. Maanjäristyksen kokonaiskuolonuhrien määräksi arvioidaan 3 000-6 0000.
- Maailman historian suurinMaailmanhistorian suurin ja pahin maanjäristys oli 20. toukokuuta 1202 Syyriaan iskenyt maanjäristys, jossa kuoli 1,1 miljoonaa ihmistä (kuolonuhrien määrä on arvio, ja se sisältää myös maanjäristyksen aiheuttaman nälänhädän ja tautien uhrit). Alle vuotta aiemmin aluetta oli koetellut suuri maanjäristys (5. heinäkuuta 1201), ja on epäselvää, oliko näillä kahdella maanjäristyksellä yhteys toisiinsa.
Maanjäristysten esiintyminen ja seuraukset
- Koko: Yleisesti ottaen mitä suurempi maanjäristys, sitä harvemmin niitä esiintyy.
- Pienet maanjäristykset: Joka vuosi tapahtuu miljoonia pieniä maanjäristyksiä, mutta suurin osa niistä ei tunnu ihmisille, koska ne ovat liian heikkoja tai koska ne tapahtuvat syrjäisillä alueilla, meressä jne.
- Tulipaini: 80% kaikista maailman maanjäristyksistä tapahtuu niin sanotulla "tulirenkaalla", joka on hevosenkengän muotoinen linja Aasian ja Amerikan rannikolla, jossa useat mannerlaatat kohtaavat.
Alla olevassa taulukossa esitetään yleiskatsaus maanjäristyksen voimakkuuteen, kuvaukseen ja seurauksiin Richterin asteikon perusteella. Kunkin maanjäristystason tapahtumat on myös lueteltu.
Vahvuus | Kuvaus | Keskimääräinen vaikutus | Tapahtuma vuodessa *. |
Alle 2.0 | Micro | Sitä ei voi tuntea - vain seismografit ja jotkut hyvin herkät ihmiset. | Useita miljoonia |
2,0 - 2,9 | Vähemmän | Jotkut ihmiset tuntevat sen helposti. Ei vahinkoa rakennuksille. | Yli 1 miljoona |
3,0 - 3,9 | Yli 100,000 | ||
4,0 - 4,9 | Olkoon | Sisätilojen tärinä tuntui useimmilla ihmisillä tuhoalueella. Ulkona tuntui jonkin verran. Yleisesti ottaen ei vaurioita tai ne ovat vähäisiä. Esineitä voi pudota sisätiloissa. | 10.000 - 15.000 |
5,0 - 5,9 | Kohtalainen | Voi aiheuttaa eriasteisia vahinkoja huonosti rakennetuille rakennuksille. Pahimmillaan lieviä vahinkoja muille rakennuksille. Kuolemantapauksia ei ole tai niitä on vähän. | 1.000 - 1.500 |
6,2 - 6,9 | Tehokas | Kohtalainen määrä hyvin rakennettuja rakennuksia vaurioitui asutuilla alueilla. Maanjäristyksen kestävät rakennukset kärsivät lieviä tai kohtalaisia vaurioita. Huonosti rakennetut rakennukset kärsivät vakavia vaurioita. Voi tuntua jopa 100 km:n päässä epikenteristä. Voimakkaasta rajuun tärinään vaihteleva tärinä epikeskuksen ympäristössä. Kuolonuhrien määrä on 0-25 000. | 100 - 150 |
7,0 - 7,9 | Suuri | Aiheuttaa vahinkoa useimpiin rakennuksiin, ja jotkin niistä romahtavat kokonaan tai osittain. Hyvin rakennetut rakennukset kärsivät todennäköisesti vaurioita. Voidaan tuntea suurilla etäisyyksillä. Suuret vahingot rajoittuvat 250 kilometrin säteelle epikenteristä. Kuolonuhrien määrä on 0-250 000. | 10 - 20 |
8,0 - 8,9 | Valtava | Suuria vahinkoja rakennuksille, joista monet ovat täysin tuhoutuneet. Kohtalaiset tai suuret vahingot kestäville ja maanjäristyksen kestäville rakennuksille. Vahingot laajoilla alueilla. Järistykset tuntuvat erittäin laajoilla alueilla. Kuolonuhrien määrä on 1 000 - 1 000 000. | 1 |
9.0 ja yli | Lähellä täydellistä tuhoa. Kaikki rakennukset kärsivät suuria vahinkoja tai romahtavat. Suuret vahingot ja järistykset vaikuttavat syrjäisillä alueilla. Pysyvät muutokset maapallon topografiassa. Kuolonuhrien määrä on yleensä yli 50 000. | Yksi jokaista 10-50 vuotta kohti |
* Vuosittainen ilmaantuvuus perustuu keskimääräisiin arvioihin.
Maanjäristykset mytologioissa
Kuvassa (vasemmalta oikealle) Namazu, Loki ja Sigyn, hindumytologian mukainen maailma ja Poseidon.
- Hindumytologia: Hindumytologiassa maapalloa pitävät paikallaan jättiläismäiset - norsut tasapainoilee kilpikonnan kilven päällä. Kaikki eläimet (ja meidän maailmamme) lepäävät valtavan käärmeen päällä - ja ovat sen sisällä. Jos jokin näistä eläimistä järkkyy tai liikkuu, syntyy maanjäristys.
- Norjalainen mytologia: Norjalaisessa mytologiassa maanjäristykset johtuivat Lokin vastoinkäymisistä. Rangaistukseksi Loki oli kahlittu luolaan, jossa myrkkykäärme tiputti myrkkyä hänen päänsä päälle. Lokin vaimo Sigyn piti kulhoa Lokin pään päällä myrkyn keräämiseksi, mutta aina kun hän meni tyhjentämään kulhoa, myrkky valui Lokin kasvoille. Yrittäessään välttää myrkkyä Loki nykäisi päätään pois ja ravisteli ketjujaan, mikä sai maan tärisemään.
- Japanilainen mytologiaJapanilaisessa mytologiassa jättiläismonni nimeltä Namazu on vastuussa kaikista maanjäristyksistä. Namazu asuu mudassa Japanin saarten alla, ja sitä vartioi jumala Kashima, joka pitää monnia alhaalla kivellä. Kun Kashima on tarkkaamaton, Namazu liikkuu ympäriinsä ja aiheuttaa maanjäristyksiä.
- Kreikan mytologia: Kreikkalaisessa mytologiassa maanjäristyksiä aiheutti meren jumala Poseidon. Järistykset tapahtuivat, kun Poseidon suuttui ja löi kolmikärjellään maahan. Hänen arvaamaton käytöksensä toi hänelle myös lempinimen "Maan ravistelija".
Richer ja Moment Magnitude Scale
Rikkaampi asteikko
Charles Richter ja Beno Gutenberg kehittivät Richerin asteikon vuonna 1935 mittaamaan keskisuurten maanjäristysten (magnitudiltaan 3,0-7,0) voimakkuutta Etelä-Kaliforniassa. Richterin asteikolla mitataan maan tärinää erityisellä seismometrillä (Wood-Anderson-seismografi). Richterin asteikolla on kuitenkin kolme suurta heikkoutta:
- Teoriassa sillä ei ole ylärajaa (mikä on antanut sille myös lempinimen "avoin Richterin asteikko"), mutta käytännössä sillä ei ole koskaan pystytty mittaamaan yli 9,0 asteen maanjäristystä.
- Se mittaa yleensä kaikki suuret maanjäristykset noin 7 prosentin tasolla.
- Se on epätarkka mittauksissa, jotka tehdään yli 600 km:n päässä maanjäristyksen epikenteristä.
Richter ja Gutenberg kehittivät siksi Richterin asteikosta muunnetun version, joka osoittautui epätarkaksi myös suurempia maanjäristyksiä mitattaessa.
Vääntömomentin suuruusasteikko
Vuonna 1979 seismologit Thomas C. Hanks ja Hiroo Kanamori kehittivät Moment Magnitude Scale -asteikon (jota kutsutaan myös nimellä "Moment Richter Number") korjatakseen Richterin asteikon puutteet. Moment Magnitude Scale kehitettiin erityisesti vastaamaan suunnilleen Richterin asteikon arvoja, jotta ne olisivat suunnilleen samat.
Toisin kuin muilla maanjäristysasteikoilla (mukaan lukien Richterin asteikko), momentin suuruusasteikolla ei ole ylärajaa. Tästä on kuitenkin se sivuvaikutus, että asteikko on epätarkka mitattaessa pienempiä maanjäristyksiä (esimerkiksi Yhdysvalloissa asteikkoa ei käytetä järistyksiin, joiden voimakkuus on alle 3,5 - ja valtaosa maailman maanjäristyksistä on voimakkuudeltaan alle 3,5).
Nykyään momenttiasteikko on yleisimmin käytetty asteikko suurten maanjäristysten mittaamiseen.
Fakta: Maanjäristykset johtuvat yleensä mannerlaattojen siirtymisestä ja siten niiden törmäämisestä toisiinsa, työntymisestä, liukumisesta toistensa alle tai etääntymisestä toisistaan. Ne voivat kuitenkin johtua myös muista syistä. Kuvassa on San Andreaksen vyyhti, joka on niin sanottu "muutosvyyhti", jossa mannerlaatat liikkuvat toistensa ohi.