Table of Contents

Риск землетрясений резко варьируется на всех континентах мира, формируясь сложными тектоническими силами, которые строили и высвобождали энергию в течение миллионов лет. Понимание этих географических различий имеет важное значение для сообществ, правительств и отдельных лиц, стремящихся подготовиться и смягчить разрушительные последствия сейсмических событий. От сильных подземных толчков, которые регулярно потрясают Тихоокеанский регион, до относительно стабильных интерьеров древних континентальных щитов, распределение сейсмических опасностей отражает фундаментальные различия в геологической архитектуре Земли.

Понимание глобального распределения рисков землетрясений

Поверхность Земли разделена на несколько крупных тектонических плит, которые постоянно движутся, сталкиваются и скользят друг мимо друга. Эти взаимодействия создают зоны интенсивной сейсмической активности, определяющие профиль риска землетрясений целых континентов. Наиболее активные зоны землетрясений в мире находятся на пересечении различных тектонических плит, в то время как страны, где землетрясения в значительной степени неслыханны, лежат дальше от точек встречи тектонических плит.

Концентрация сейсмической активности далеко не однородна. Около 90 % землетрясений в мире, в том числе и большинство крупнейших, происходят в пределах Тихоокеанского огненного кольца, массивной подковообразной зоны, опоясывающей Тихий океан. Эта единая геологическая особенность доминирует в глобальной статистике землетрясений в необычайной степени, на которую приходится подавляющее большинство разрушительных сейсмических событий во всем мире.

Зоны субдукции образуются там, где одна тектоническая плита опускается под другую, и они ответственны за некоторые из самых мощных геологических событий на Земле, включая крупные землетрясения и извержения вулканов.Эти зоны представляют собой наиболее опасный тип границы плит для генерации землетрясений, способных производить магнитуду 9,0 или более событий, которые могут опустошить целые регионы и генерировать смертоносные цунами.

Тихоокеанское огненное кольцо: самая сейсмически активная зона Земли

Огненное кольцо - это подковообразная зона длиной около 40 000 км, окружающая Тихий океан, которая производит приблизительно 81% крупнейших землетрясений в мире и содержит около 75% активных вулканов Земли. Эта замечательная концентрация геологического насилия делает его единственной наиболее важной особенностью для понимания глобального распределения землетрясений.

Почему огненное кольцо доминирует в мировой сейсмичности

Подавляющая концентрация крупных землетрясений вдоль Огненного кольца отражает уникальную геометрию тихоокеанского бассейна: Тихоокеанская плита является крупнейшей тектонической плитой на Земле, и она окружена почти со всех сторон зонами субдукции, эта конфигурация создает почти непрерывный пояс сейсмической опасности, простирающийся от Новой Зеландии через Юго-Восточную Азию, Японию, Аляску и вниз по западным побережьям Северной и Южной Америки.

Все пять крупнейших зарегистрированных землетрясений в истории произошли вдоль Огненного кольца, в том числе землетрясение 1960 года M9.5 Вальдивия, Чили — самое мощное из когда-либо измеренных. Эта единая статистика подчеркивает чрезвычайный сейсмический потенциал зон субдукции по сравнению с другими типами границ плит.

The Ring of Fire is driven by subduction, where dense oceanic plates dive beneath lighter continental plates, generating both earthquake and volcanic activity. As the oceanic plate descends into the Earth's mantle, it encounters increasing temperatures and pressures. Water trapped in the subducting slab is released, lowering the melting point of the surrounding mantle rock and creating magma that feeds volcanic arcs. Meanwhile, the interface between the two plates can lock together, accumulating stress over decades or centuries before releasing it in massive megathrust earthquakes.

Страны и регионы, наиболее пострадавшие

Более 25 стран непосредственно сидят на Кольце Огня, подвергая сотни миллионов людей риску от землетрясений, цунами и извержений вулканов.Человеческие потери этой геологической реальности ошеломляют, при этом крупные землетрясения в странах Кольца Огня регулярно вызывают тысячи смертей и миллиарды долларов экономических потерь.

Что касается чистых цифр, то Индонезия пережила наибольшее количество землетрясений в 2024 году (511), Мексика отстает от Мексики (475). Греция, Туркие и Китай завершают пятерку лидеров. Эти статистические данные отражают как интенсивную тектоническую активность в этих регионах, так и сложные сети мониторинга, которые обнаруживают даже умеренные землетрясения.

Индонезия — одна из самых вулканически и сейсмически активных наций на Земле, сидящая на стыке множества тектонических плит.Положение страны при сближении Тихоокеанской, Евразийской, Индо-Австралийской и Филиппинской плит моря создаёт исключительно сложную тектоническую среду, где землетрясения представляют постоянную угрозу для 270 миллионов жителей архипелага.

Северная Америка: континент противоречий сейсмических опасностей

Северная Америка представляет собой поразительный контраст в риске землетрясений, при этом западная часть континента сталкивается с серьезными сейсмическими опасностями, в то время как внутренние и восточные регионы остаются относительно стабильными. Это разделение отражает фундаментальное различие между активными границами плит и стабильными континентальными интерьерами.

Разлом Сан-Андреас и землетрясение в Калифорнии

Разлом Сан-Андреас, протянувшийся вдоль центрального западного побережья Северной Америки, является одним из самых активных разломов на Кольце Огня. Измеряя около 1287 километров (800 миль) в длину и 16 километров (10 миль) в глубину, разлом прорезает западную часть американского штата Калифорния.

Сан-Андреас представляет собой трансформационную границу, где Североамериканская плита, которая движется на юг, и Тихоокеанская плита, которая движется на север, скользят горизонтально мимо друг друга. Это движение накапливает напряжение вдоль разлома, который периодически выпускается при крупных землетрясениях. Движение вдоль разлома вызвало землетрясение 1906 года в Сан-Франциско, которое разрушило почти 500 городских кварталов и убило около 3000 человек.

Недавняя сейсмическая активность продолжает напоминать калифорнийцам об их неустойчивом положении. 5 декабря 2024 года у побережья Калифорнии, недалеко от знаменитого разлома Сан-Андреас, было зафиксировано мощное землетрясение магнитудой 7,0. Такие события подчеркивают сохраняющуюся сейсмическую угрозу, стоящую перед самым густонаселенным штатом США.

Зона субдукции Каскадия: Спящий гигант

Пока разлом Сан-Андреас получает значительное внимание, у тихоокеанского северо-западного побережья скрывается ещё более опасная сейсмическая угроза.Здесь вдоль зоны субдукции Каскадия происходят крупные землетрясения, где тектоническая плита Хуан-де-Фука встречается с североамериканской плитой.

Потребуется непрерывный разрыв над большей частью зоны субдукции Каскадия (Cascadia Subduction Zone Megathrust), с проскальзываниями, превышающими 10 м, для генерации землетрясений магнитудой 9+, которые происходят в среднем каждые 550 лет. Последнее такое событие произошло в январе 1700 года, что означает, что регион теперь находится в окне, когда может произойти еще одно землетрясение мегатруста.

Недавние научные открытия добавили новую актуальность к опасениям по поводу Каскадии. Ученые впервые четко захватили зону субдукции в акте разрушения под Тихоокеанским Северо-Западом. Исследователи выявили несколько крупных разрывов, прорезающих плиту Хуан-де-Фука, в том числе один крупный разлом, где плита упала примерно на пять километров. Хотя последствия этого процесса разрыва для сейсмических опасностей остаются под следствием, область все еще способна производить очень большие землетрясения и цунами.

Исследователи знают о надвигающемся «Большом», хотя не могут предсказать, когда напряжение в разломе вызовет внезапный толчок. Вероятность землетрясений у берегов Британской Колумбии в ближайшие 50 лет колеблется от 10 до 15 процентов и со временем будет только возрастать. Когда это землетрясение в конечном итоге произойдет, оно, вероятно, станет одним из самых катастрофических стихийных бедствий в истории Северной Америки, потенциально затронувшим миллионы людей от Северной Калифорнии до Британской Колумбии.

Аляска и Алеутские острова

Аляска представляет собой еще один сегмент воздействия Огненного кольца Северной Америки, с Алеутским желобом, где под Североамериканской плитой протекают субдукты Тихоокеанской плиты. Этот регион произвел одни из крупнейших землетрясений в зарегистрированной истории, включая Великое землетрясение на Аляске 1964 года, которое достигло магнитуды 9,2 и остается самым мощным землетрясением, когда-либо зарегистрированным в Северной Америке.

Алеутские острова образуют вулканическую дугу, протянувшуюся почти на 2000 километров к западу от полуострова Аляска, отмечая поверхностное выражение этой зоны активной субдукции.Регион испытывает частые землетрясения, хотя его разреженная популяция означает, что большинство событий наносят ограниченный ущерб инфраструктуре человека.

Восточная и Центральная Америка: стабильная, но не иммунная система

В резком контрасте с сейсмически активным западным краем центральная и восточная часть Северной Америки находятся далеко от активных границ плит и испытывают относительно мало землетрясений.Внутреннее пространство континента состоит из древней, стабильной кататонической породы, которая не испытывала крупных тектонических деформаций в течение сотен миллионов лет.

Однако даже стабильные континентальные интерьеры не полностью защищены от сейсмической активности. Интраплататные землетрясения, хотя и редки, могут быть разрушительными (например, землетрясения в Новом Мадриде в 1811-1812 годах в центральной части Соединенных Штатов). Эти землетрясения происходят вдоль древних зон слабости в пределах континентальной коры, и поскольку здания в этих регионах обычно не предназначены для противостояния сейсмическим силам, даже умеренные землетрясения могут нанести несоразмерный ущерб.

Азия: конвергенция множественных сейсмических угроз

Азия сталкивается с рисками землетрясений из нескольких источников, включая Тихоокеанское огненное кольцо вдоль его восточной окраины и Альпийский пояс, проходящий через его южные и западные регионы. Это двойное воздействие делает Азию континентом, наиболее пострадавшим от землетрясений, с несколькими из самых сейсмически активных стран мира, расположенных в его границах.

Япония: жизнь с постоянной сейсмической угрозой

Япония занимает одно из самых тектонически сложных и опасных мест на Земле. Гора Фудзи находится на «тройном стыке», где взаимодействуют три тектонические плиты (Амурская, Охотская и Филиппинская плиты). Эта сложная геометрия плит создает несколько зон субдукции вокруг японского архипелага, делая землетрясения неизбежной реальностью жизни в Японии.

В Японии в 2024 году произошло сильнейшее землетрясение (магнитуда 7,5), демонстрирующее постоянную уязвимость страны к крупным сейсмическим событиям. Землетрясение и цунами в Тохоку 2011 года, достигшие магнитуды 9,0, унесли жизни почти 19 000 человек и спровоцировали ядерную катастрофу на Фукусиме, служа суровым напоминанием о том, что даже технологически развитая страна со строгими строительными нормами и сложными системами раннего предупреждения остается уязвимой к самым мощным землетрясениям.

1 января мощные подземные толчки магнитудой 7,8 по шкале Рихтера были зарегистрированы в префектуре Ишикава, Япония. Полуостров Ното, который больше всего пострадал от землетрясения, столкнулся со сложными повреждениями - вблизи разломов поднималась и опускалась земля, происходило сжижение почвы на прибрежных равнинах, а в межгорных районах оползни опускались. Это событие иллюстрирует, как ущерб от землетрясения выходит далеко за рамки простого землетрясения, при этом вторичные эффекты часто вызывают обширные разрушения.

Индонезия и Филиппины: островные государства в опасности

Филиппины ежегодно испытывают тысячи землетрясений, и многие из них обусловлены расположением страны в точке сближения нескольких тектонических плит.Филиппины лежат на вершине зоны сближения Евразийской, Филиппинской и Индо-Австралийской плит, создавая исключительно опасную сейсмическую среду.

Положение Индонезии столь же неустойчиво. Индонезия находится на пересечении Огненного кольца и Альпийского пояса (который является другой очень длинной зоной вулканического и землетрясения, связанной с субдукцией Земли, также известной как Средиземноморско-индонезийский вулканический пояс. Это двойное воздействие основных сейсмических поясов делает Индонезию одной из самых подверженных землетрясениям стран на Земле).

Землетрясение и цунами в Индийском океане 2004 года, которые произошли у побережья Суматры, Индонезия, достигли магнитуды 9,1 и стали причиной около 230 000 смертей в 14 странах.Это катастрофическое событие продемонстрировало, как землетрясения в одном месте могут иметь разрушительные последствия по всему океанскому бассейну через генерацию цунами.

Гималайский регион и Центральная Азия

Гималайский горный хребет и прилегающие районы сталкиваются с интенсивными землетрясениями, вызванными продолжающимся столкновением между Индийской и Евразийской плитами. Это континентальное столкновение, которое началось примерно 50 миллионов лет назад и продолжается сегодня, создало самые высокие горы в мире и порождает частые, мощные землетрясения.

Непал, расположенный в самом сердце этой зоны столкновения, испытывает разрушительные землетрясения с трагической регулярностью. Землетрясение в Горкхе в 2015 году убило почти 9000 человек и разрушило сотни тысяч зданий, подчеркнув уязвимость густонаселенных горных общин к сейсмическим опасностям.

Для столицы Казахстана Алматы ученые подняли уровень сейсмической активности до высокого за 2025 год. Эпицентр подземного толчка магнитудой 6,4 баллова находился в 34 км от столицы, которая построена над пятью сложными линиями разломов. Эта ситуация иллюстрирует, как землетрясения выходят далеко за самые очевидные границы плит, затрагивая города по всей Центральной Азии.

Ближний Восток: скрытые тектонические силы

Недавние исследования выявили сложные тектонические процессы, происходящие под Ближним Востоком. Под Ближним Востоком разворачивается скрытая тектоническая битва, когда океаническая плита Неотетиса разрывается между Аравийской и Евразийской континентальными плитами. Ученые из Геттингенского университета обнаружили, что океаническая плита Неотетис, некогда океанское дно между Аравийским и Евразийским континентами, разваливается горизонтально.

Когда плиты распадаются, перераспределение стресса в земной коре может вызвать землетрясения, а это означает, что такие регионы, как северо-запад Ирана, Ирак и юго-восток Турции, могут испытывать сдвиги в сейсмической активности с течением времени. Это открытие подчеркивает, как наше понимание опасности землетрясений продолжает развиваться, поскольку новые исследования показывают ранее неизвестные тектонические процессы.

Южная Америка: землетрясения в Андах и зонах субдукции

Западная окраина Южной Америки представляет собой один из самых сейсмически активных регионов на Земле, под Южноамериканской плитой, проходящей по всей длине тихоокеанского побережья континента, субдукция создала Анды, самый длинный континентальный горный массив в мире, и порождает частые мощные землетрясения.

Чили: дом крупнейшего в мире зарегистрированного землетрясения

Чили отличается самым мощным землетрясением, когда-либо зарегистрированным приборами. Землетрясение в Вальдивии в 1960 году достигло магнитуды 9,5, выпустив энергию, эквивалентную тысячам ядерного оружия. Землетрясение и вызванное им цунами убили около 5700 человек и нанесли ущерб по всему тихоокеанскому бассейну, волны цунами достигли Японии и Филиппин.

Положение Чили вдоль Перу-Чили, где под Южную Америку подведет плита Наска, гарантирует, что крупные землетрясения остаются постоянной угрозой.В стране разработаны некоторые из самых строгих строительных норм и самых сложных программ подготовки к землетрясениям в мире в ответ на эту постоянную опасность.

Поскольку среднеокеанические хребты Тихого океана, являющиеся источником его океанической литосферы, на самом деле находятся не в середине океана, а гораздо ближе к Южной Америке, чем к Азии, океаническая литосфера, потребляемая в южноамериканских зонах субдукции, моложе и поэтому субдукция происходит на южноамериканском побережье под относительно небольшим углом.Этот геометрический фактор влияет на характеристики землетрясений вдоль южноамериканского побережья.

Перу, Эквадор и Колумбия

Перу пережило множество разрушительных сейсмических событий на протяжении всей своей истории, включая землетрясение Ancash 1970 года, в результате которого погибло около 70 000 человек, что делает его самым смертоносным землетрясением в истории Южной Америки.

Эквадор и Колумбия сталкиваются с аналогичными опасностями, причем зона субдукции на шельфе порождает как землетрясения, так и вулканическую активность. Землетрясение в Эквадоре в 2016 году, которое достигло магнитуды 7,8, убило более 600 человек и нанесло ущерб на миллиарды долларов, что свидетельствует о сохраняющейся сейсмической угрозе, стоящей перед регионом.

Восточная Южная Америка: стабильный континентальный интерьер

В отличие от сейсмически активного западного края, восточная Южная Америка находится далеко от активных границ плит и испытывает очень мало землетрясений.Бразилия, которая занимает большую часть внутреннего и восточного побережья континента, имеет один из самых низких рисков землетрясения любой большой страны, с незначительными сейсмическими событиями, происходящими время от времени.

Европа: умеренные сейсмические риски с региональными вариациями

В Европе обычно меньше крупных землетрясений, чем в Азии или Америке, но значительные сейсмические опасности существуют в нескольких регионах, особенно вокруг Средиземноморского бассейна, где взаимодействуют африканские и евразийские плиты.

Средиземноморский регион: Италия, Греция и Турция

Италия часто упускается из виду как сейсмически активная страна, но оказывается, что в Италии ежегодно происходят тысячи землетрясений, во многом это связано с тем, что Италия лежит на сближении Африканской, Евразийской, Адриатической, Эгейского моря и Анатолийских плит.

Сложная тектоническая обстановка Италии вызвала многочисленные разрушительные землетрясения на протяжении всей истории, в том числе землетрясения в Центральной Италии в 2016 году, в результате которых погибли почти 300 человек и были разрушены исторические города. Богатое архитектурное наследие страны, многие здания которого датируются столетиями, создает особую уязвимость к повреждениям от землетрясений.

Греция сталкивается с аналогичными опасностями, частые землетрясения возникают в результате сложного взаимодействия между несколькими тектоническими плитами в восточном Средиземноморье.Многочисленные острова страны и горная местность отражают текущую тектоническую активность, формирующую регион.

Как и разлом Сан-Андреас в Калифорнии, Турция также имеет разлом, проходящий через него; Северные и Восточные Анатолийские зоны разлома испытывают тонны сейсмической активности.В игру также вступают евразийские, Эгейские, африканские и арабские плиты, вызывая опасные землетрясения по всей стране.

Землетрясения в Турции и Сирии в феврале 2023 года, в результате которых погибло более 50 тысяч человек, продемонстрировали катастрофический потенциал землетрясений в этом регионе. Катастрофа подчеркнула, что землетрясения в густонаселенных районах с уязвимым строительным фондом могут привести к гуманитарным катастрофам, даже если сами землетрясения не являются исключительно большими по мировым стандартам.

Исландия: уникальная тектоническая обстановка

Исландия лежит почти одинаково на двух тектонических плитах: Североамериканской плите и Евразийской плите. Однако у Исландии также есть некоторые осложняющие факторы, потому что ее землетрясения часто вызваны вулканической активностью. Остров находится на вершине Срединно-Атлантического хребта, расходящейся границы плиты, где постоянно создается новая океаническая кора по мере того, как плиты раздвигаются.

Эта уникальная обстановка создает частые землетрясения, хотя они, как правило, меньше, чем те, которые производятся на сходящихся границах.Сочетание тектонической и вулканической активности делает Исландию одним из самых геологически динамичных мест на Земле, с регулярными землетрясениями, извержениями вулканов и геотермальной активностью.

Северная и Западная Европа: низкий сейсмический риск

Большая часть Северной и Западной Европы испытывает очень низкий риск землетрясений. Такие страны, как Великобритания, Франция, Германия и Скандинавия, находятся далеко от активных границ плит на стабильной континентальной коре. Хотя незначительные землетрясения случаются иногда, они редко причиняют значительный ущерб или приводят к жертвам.

Этот низкий сейсмический риск повлиял на методы строительства и готовность к чрезвычайным ситуациям в этих регионах, при этом устойчивая к землетрясениям конструкция получает гораздо меньше внимания, чем в более сейсмически активных районах. Однако даже эти стабильные регионы не полностью защищены от землетрясений, и исторические записи документируют случайные разрушительные землетрясения.

Африка: в целом низкая сейсмическая активность с заметными исключениями

Африка испытывает относительно низкую сейсмическую активность по сравнению с другими континентами, причем большая часть континента находится на стабильной каталонской скале далеко от активных границ плит, однако несколько регионов сталкиваются со значительными сейсмическими опасностями, особенно вдоль Восточно-Африканского разлома и в Северной Африке.

Восточноафриканский разлом: континент, разделяющий

Восточноафриканский рифт представляет собой активную континентальную рифтовую зону, где Африканская плита медленно распадается на две меньшие плиты: Нубийскую и Сомалийскую, этот процесс рифтинга порождает частые землетрясения вдоль рифтовой долины, которая простирается от Красного моря через Эфиопию, Кению, Танзанию и в Мозамбик.

Хотя землетрясения в этом регионе, как правило, меньше, чем в зонах субдукции, они все еще могут нанести значительный ущерб уязвимым общинам. Растущее население региона и быстрая урбанизация увеличивают воздействие землетрясений, что делает снижение сейсмического риска все более важным.

Северная Африка и Средиземноморская маржа

Средиземноморское побережье Северной Африки испытывает умеренную сейсмическую активность, связанную с сближением между африканскими и евразийскими плитами. Марокко, Алжир и Тунис испытали разрушительные землетрясения, с землетрясением в Марокко 2023 года, убившим почти 3000 человек и подчеркивающим уязвимость традиционного строительства зданий к сейсмическим силам.

Африка к югу от Сахары: минимальный сейсмический риск

Большая часть Африки к югу от Сахары, особенно западные и центральные регионы, испытывает очень низкую сейсмическую активность.Древние кратонические породы, которые оставались стабильными в течение миллиардов лет, лежат в основе большей части континента, создавая один из самых сейсмически стабильных регионов на Земле.Такие страны, как Нигерия, Гана и Демократическая Республика Конго, редко испытывают землетрясения любого значения.

Австралия: стабильный континент

Австралия имеет отличие от континента с самым низким риском землетрясений.Сидя посреди Индо-Австралийской плиты, далеко от любых активных границ плит, Австралия испытывает относительно мало землетрясений, и те, которые происходят, как правило, малы.

Интраплантированная сейсмичность в Австралии

В то время как в Австралии отсутствуют драматические землетрясения на границе плит, которые затрагивают другие континенты, она испытывает внутриконтинентальные землетрясения, вызванные стрессом в континентальной коре. Эти землетрясения происходят вдоль древних зон слабости и иногда могут достигать умеренных величин.

Землетрясение 1989 года в Ньюкасле, достигшее магнитуды 5,6, унесло жизни 13 человек и нанесло значительный ущерб, несмотря на его относительно скромные размеры.Это событие продемонстрировало, что даже в регионах с низкой сейсмичностью землетрясения могут нанести существенный ущерб, когда они происходят вблизи населенных пунктов со зданиями, не рассчитанными на сопротивление сейсмическим силам.

Новая Зеландия: Сейсмично активный сосед Австралии

Хотя Новая Зеландия часто ассоциируется с Австралией, она занимает совершенно другую тектоническую среду. Новая Зеландия — это другая страна, землетрясения в значительной степени связаны с активностью тектонических плит. Тихоокеанские и австралийские плиты держатся друг против друга и движутся около 50 мм в год. Тихоокеанская плита скользит под Австралийской плитой, создавая от 100 до 150 заметных землетрясений каждый год; тысячи других происходят так, что люди не замечают.

Землетрясение в Крайстчерче в 2011 году, в результате которого погибли 185 человек, несмотря на то, что оно достигло лишь 6,3 балла, продемонстрировало, как мелкие землетрясения, происходящие непосредственно под населенными пунктами, могут нанести катастрофический ущерб, даже если они не особенно велики по мировым стандартам. Землетрясение разрушило большую часть центрального делового района Крайстчерча и потребовало годы реконструкции.

Антарктида: удаленная, но сейсмически активная

Антарктида, будучи отдалённой и малонаселённой, испытывает значительную сейсмическую активность, связанную с тектоническими процессами, происходящими вокруг её окраин, Антарктическая плита взаимодействует с несколькими другими плитами, включая плиту Шотландии, плиту Наска и Тихоокеанскую плиту, создавая зоны сейсмической активности вокруг периферии континента.

Отсутствие постоянных населенных пунктов означает, что антарктические землетрясения редко вызывают ущерб или жертвы, но они остаются важными для понимания глобальных тектонических процессов.Станции сейсмического мониторинга на континенте предоставляют ценные данные для исследований землетрясений и способствуют глобальным сетям обнаружения землетрясений.

Альпийский пояс: вторая крупная сейсмическая зона Земли

В то время как Тихоокеанское огненное кольцо доминирует в глобальной статистике землетрясений, второй крупный сейсмический пояс простирается через Восточное полушарие. Альпийский пояс - простирающийся от Средиземного моря через Ближний Восток, Гималаи и в Юго-Восточную Азию - составляет примерно 17% крупнейших землетрясений в мире.

Данные: Зоны субдукции Кольца Огня ~81%, зоны столкновения/подчинения Альпийского Пояса ~17%, хребты Среднего океана и разломы интраплатата ~2%. Это распределение показывает, что, хотя Кольцо Огня доминирует, Альпийский Пояс представляет собой значительную вторичную зону сейсмической опасности, затрагивающую миллиарды людей на нескольких континентах.

Альпийский пояс отличается от Огненного кольца тем, что он в первую очередь обусловлен континентальным столкновением, а не океанической субдукцией.Продолжающееся столкновение африканской, арабской и индийской плит с Евразией создало самые высокие горы в мире и порождает частые мощные землетрясения в обширном регионе от Средиземноморья до Юго-Восточной Азии.

Факторы, которые усиливают или уменьшают воздействие землетрясений

Хотя тектоническая обстановка определяет фундаментальную опасность землетрясений, с которой сталкивается регион, многие другие факторы влияют на фактическое воздействие землетрясений на население. Понимание этих факторов имеет важное значение для эффективного снижения риска землетрясений.

Плотность населения и концентрация городов

Плотность населения резко влияет на риск землетрясений. Землетрясение магнитудой 7,0 в отдаленном, незаселённом районе может не вызвать жертв, в то время как то же землетрясение под густонаселённым городом может убить тысячи. Концентрация людей и инфраструктуры в городских районах создаёт уязвимость, которая умножает последствия сейсмических событий.

Многие из крупнейших городов мира находятся в сейсмически активных регионах, включая Токио, Лос-Анджелес, Мехико, Стамбул, Тегеран и Джакарту, где перед мегаполисами стоит задача защиты миллионов жителей от землетрясений при сохранении экономической жизнеспособности и городской функциональности.

Строительство и качество инфраструктуры

Стандарты строительства зданий представляют собой, пожалуй, самый важный фактор, определяющий потери от землетрясений.Современное сейсмостойкое строительство может позволить зданиям выдерживать даже очень сильное тряска земли с минимальным ущербом, в то время как плохо построенные здания могут рухнуть при умеренных землетрясениях.

Контраст между землетрясениями в развитых и развивающихся странах часто отражает различия в качестве зданий больше, чем различия в магнитуде землетрясения. Землетрясение магнитудой 7,0 в Калифорнии может привести к ограниченным жертвам из-за строгих строительных норм и правил, в то время как аналогичное землетрясение в развивающейся стране с неукрепленной каменной кладкой может убить тысячи.

Критическая инфраструктура, включая больницы, пожарные станции, системы водоснабжения и транспортные сети, должна оставаться функциональной после землетрясений для поддержки реагирования на чрезвычайные ситуации и восстановления. Сейсмическая модернизация существующих зданий и инфраструктуры представляет собой серьезную проблему для подверженных землетрясениям регионов во всем мире.

Почвенные условия и местная геология

Местные почвенные и геологические условия могут резко усиливать землетрясения. Мягкие почвы и отложения усиливают сейсмические волны, потенциально увеличивая интенсивность сотрясения грунта в два или более раза по сравнению с основными участками. Этот эффект усиления объясняет, почему повреждения от землетрясений часто концентрируются в районах с мягкими почвами, таких как речные долины и прибрежные равнины.

Ликвефация, при которой насыщенные песчаные почвы теряют силу во время землетрясения и ведут себя как жидкость, может привести к тому, что здания утонут или опрокинутся, даже когда сами сооружения останутся нетронутыми.Оползни, вызванные землетрясением, могут опустошить сообщества на склоне холма и заблокировать транспортные маршруты.

Системы раннего предупреждения и готовность

Системы раннего предупреждения о землетрясениях, которые обнаруживают начальные сейсмические волны от землетрясения и обеспечивают секунды до минут предупреждения до сильного встряхивания, все чаще развертываются в сейсмически активных регионах.В Японии, Мексике и Калифорнии есть операционные системы, которые могут автоматически вызывать защитные действия, такие как остановка поездов, отключение промышленных процессов и оповещение общественности.

Программы просвещения и подготовки населения помогают общинам эффективно реагировать на землетрясения. Регулярные учения по землетрясениям, накопление запасов аварийных материалов и планы действий в чрезвычайных ситуациях в семье могут значительно сократить число жертв и ускорить восстановление. Такие страны, как Япония, разработали всеобъемлющие культуры готовности к землетрясениям, которые пронизывают все уровни общества.

Экономическое развитие и ресурсы

Богатые страны могут позволить себе применять и применять строгие строительные нормы, поддерживать сложные сети мониторинга и инвестировать в возможности реагирования на чрезвычайные ситуации. Развивающиеся страны часто испытывают недостаток ресурсов для этих мер, что делает население более уязвимым к воздействию землетрясений.

Восстановление после землетрясения также в значительной степени зависит от экономических ресурсов. Богатые общины могут быстро восстанавливаться, в то время как бедные общины могут годами или десятилетиями бороться за восстановление после крупных землетрясений. Этот экономический аспект риска землетрясений создает значительное неравенство в уязвимости даже в сейсмически активных регионах.

Вторичные опасности землетрясений: цунами, оползни и пожар

Землетрясения порождают многочисленные вторичные опасности, которые могут привести к ущербу и жертвам, превышающим те, которые возникают от самого землетрясения. Понимание и подготовка к этим вторичным опасностям имеет важное значение для всестороннего снижения риска землетрясений.

Цунами: угрозы, перекрывающие океан

Цунами, порожденные подводными землетрясениями, представляют собой одну из самых разрушительных вторичных сейсмических опасностей.Когда землетрясения происходят под или вблизи океана и вызывают вертикальное смещение морского дна, они могут генерировать волны цунами, которые проходят через целые океанские бассейны со скоростью, превышающей 800 километров в час.

Цунами в Индийском океане в 2004 году унесло жизни около 230 000 человек в 14 странах, что свидетельствует о транснациональном характере опасности цунами. Прибрежные сообщества вокруг Тихого океана сталкиваются с особым риском цунами из-за многочисленных зон субдукции, окружающих бассейн.

С 2004 года значительно улучшились системы предупреждения о цунами, благодаря которым сети сейсмических станций и океанских буев обеспечивают быстрое обнаружение и предупреждение. Однако для землетрясений, происходящих очень близко к берегу, время предупреждения может быть недостаточным для эвакуации, что делает планирование прибрежного землепользования и вертикальные эвакуационные структуры критически важными для спасения жизней.

Землетрясение вызвало оползни

Землетрясение может вызвать оползни в широких районах, особенно в горной местности. Эти оползни могут разрушить сообщества, реки плотин, создающие опасность наводнений, и блокировать транспортные маршруты в течение длительных периодов. Землетрясение в Перу в 1970 году вызвало лавину, которая похоронила город Юнгай, убив около 20 000 человек в одной из самых смертоносных оползней в истории.

Горные районы в сейсмически активных районах сталкиваются с опасностями, связанными как с землетрясением, так и с оползнями. Гималаи, Анды и другие крупные горные хребты в подверженных землетрясениям регионах испытывают частые оползни, вызванные землетрясениями, которые усложняют реагирование на стихийные бедствия и восстановление.

Постземлетрясения пожары

Пожары, последовавшие за землетрясениями, исторически наносили больше ущерба, чем сами землетрясения в некоторых событиях. Землетрясение в Сан-Франциско 1906 года запомнилось столько же пожарами, которые горели в течение трех дней, сколько и тряской земли. Разбитые газовые линии, поврежденные электрические системы и перевернутое отопительное оборудование могут разжечь пожары, в то время как поврежденные системы водоснабжения препятствуют усилиям по пожаротушения.

Современные города с плотной концентрацией легковоспламеняющихся материалов и сложных коммунальных систем остаются уязвимыми для пожаров после землетрясения.Сейсмическая конструкция коммунальных систем и инфраструктуры пожаротушения представляет собой важный, но часто упускаемый из виду аспект готовности к землетрясениям.

Климат и экологические факторы риска землетрясений

Хотя сами землетрясения не зависят непосредственно от климата, экологические и климатические факторы могут влиять на последствия землетрясений и усложнять реагирование на стихийные бедствия. Понимание этих взаимодействий становится все более важным, поскольку изменение климата изменяет условия окружающей среды в подверженных землетрясениям регионах.

Сильные осадки могут повысить восприимчивость к оползням, а это означает, что землетрясения, происходящие во время или вскоре после интенсивных осадков, могут вызвать более обширные оползни. Изменение климата изменяет характер осадков во многих регионах, потенциально изменяя этот аспект риска землетрясений.

Повышение уровня моря увеличивает потенциал затопления цунами, поскольку более высокие базовые уровни моря позволяют волнам цунами проникать дальше вглубь страны. Прибрежные сообщества, уже сталкивающиеся с опасностью землетрясений и цунами, теперь должны также рассмотреть вопрос о том, как повышение уровня моря усилит эти угрозы в ближайшие десятилетия.

Достижения в области науки о землетрясениях и мониторинга

Научное понимание землетрясений значительно продвинулось в последние десятилетия, чему способствовали улучшенные сети мониторинга, вычислительные возможности и теоретические разработки. Эти достижения повышают нашу способность оценивать опасности землетрясений и снижать риски.

Глобальные сети сейсмического мониторинга

Современные инструменты сейсмического мониторинга позволяют собирать информацию обо всех случаях землетрясений, цунами и извержений вулканов по всему миру.Особенности сенсоров, установленных на суше, на море, на спутниках, обеспечивают точные данные и выявляют все виды сейсмической активности, происходящие на нашей планете.

Глобальные сейсмические сети теперь ежедневно обнаруживают и обнаруживают тысячи землетрясений, обеспечивая беспрецедентное понимание сейсмической активности Земли. Этот комплексный мониторинг позволяет быстро реагировать на землетрясения, предупреждать о цунами и проводить научные исследования в процессах землетрясений.

Вероятностная оценка сейсмической опасности

Современная оценка опасности землетрясений использует вероятностные методы, которые объединяют геологическую, сейсмологическую и статистическую информацию для оценки вероятности различных уровней тряски земли в течение определенных периодов времени.Эти оценки информируют строительные кодексы, страховые тарифы и планирование чрезвычайных ситуаций.

На вероятностных картах сейсмической опасности показаны ожидаемые уровни встряхивания земли с заданными вероятностями, такими как 10% вероятность превышения за 50 лет. Эти карты определяют строительные стандарты и помогают сообществам понять их риск землетрясения в количественном выражении.

Прогнозирование землетрясений и прогнозирование

Предсказание землетрясений с высокой точностью остается неуловимой целью для сейсмологов. Землетрясения вызваны сложным взаимодействием тектонических плит, линий разломов и накоплением напряжения в земной коре. Эта сложность делает точный прогноз землетрясений чрезвычайно трудным.

Хотя ученые не могут точно предсказать, когда именно произойдут конкретные землетрясения, они могут идентифицировать регионы с повышенной вероятностью землетрясений на основе моделей прошлой сейсмичности, характеристик разломов и накопления стресса. Этот вероятностный подход к прогнозированию землетрясений предоставляет ценную информацию для долгосрочного планирования даже без точных прогнозов.

Землетрясения, происходящие на краях тектонических плит, могут вызывать события на расстоянии и гораздо позже по времени. Эти двойные землетрясения могут содержать недооцененную опасность, но также могут пролить свет на динамику землетрясений. Понимание этих взаимодействий землетрясений представляет собой активную область исследований с важными последствиями для оценки опасности.

Ключевые факторы, влияющие на риск континентального землетрясения

Несколько фундаментальных факторов определяют, почему риск землетрясений столь резко варьируется на разных континентах и в разных регионах. Понимание этих факторов позволяет понять географическое распределение сейсмических опасностей и помогает объяснить, почему некоторые районы сталкиваются с серьезными угрозами землетрясения, в то время как другие остаются относительно безопасными.

  • Близость к границам плит: Регионы вблизи активных границ тектонических плит, в частности зоны субдукции и крупные разломы трансформаций, сталкиваются с самыми высокими рисками землетрясений.Расстояние от границ плит является единственным наиболее важным фактором, определяющим опасность землетрясения.
  • Тип границы плит: Конвергентные границы, особенно зоны субдукции, порождают самые крупные и разрушительные землетрясения. Границы трансформации порождают частые землетрясения средней и большой степени, в то время как расходящиеся границы обычно порождают меньшие события.
  • Исторические землетрясения: Прошлые модели землетрясений дают важные подсказки о будущих сейсмических опасностях. Регионы с документально подтвержденной историей крупных землетрясений, вероятно, будут испытывать подобные события в будущем, хотя сроки остаются неопределенными.
  • Характеристики и геометрия неисправностей: Размер, ориентация и механические свойства неисправностей влияют на величину и частоту землетрясений, которые они могут генерировать. Более длинные неисправности могут производить более крупные землетрясения, в то время как геометрия неисправностей влияет на распространение разрыва.
  • Хрустальный возраст и состав:] Древняя, стабильная континентальная кора испытывает меньше землетрясений, чем молодые, более активные регионы. Механические свойства корковых пород влияют на то, как накапливается и высвобождается стресс.
  • Строительные коды и качество строительства: Землетрясение-устойчивое строительство резко сокращает потери и ущерб. Регионы со строгими, хорошо соблюдаемыми строительными нормами несут гораздо меньше потерь, чем районы с плохими строительными стандартами.
  • Распределение и плотность населения: Концентрация людей и инфраструктуры в районах, подверженных землетрясениям, определяет подверженность сейсмическим опасностям. Городские районы в сейсмически активных регионах сталкиваются с особенно высокими рисками.
  • Системы экстренного реагирования и готовности: Эффективное реагирование на чрезвычайные ситуации, системы раннего предупреждения и общественная готовность снижают воздействие землетрясений. Страны с комплексными программами готовности к землетрясениям страдают меньше жертв.
  • Экономическое развитие и ресурсы: Богатство позволяет инвестировать в устойчивое к землетрясениям строительство, системы мониторинга и возможности реагирования на чрезвычайные ситуации. Экономические диспропорции создают соответствующие диспропорции в уязвимости от землетрясений.
  • Вторичное воздействие опасности: Близость к береговым линиям увеличивает риск цунами, в то время как горная местность увеличивает опасность оползней.Эти вторичные опасности могут превышать прямой ущерб от землетрясения в некоторых событиях.

Будущее: развивающиеся риски и вызовы землетрясений

Риски землетрясений продолжают развиваться по мере роста населения, расширения городов и улучшения нашего понимания сейсмических опасностей. Несколько тенденций и проблем будут определять риск землетрясений в ближайшие десятилетия.

Урбанизация в сейсмически активных регионах

Быстрая урбанизация в подверженных землетрясениям регионах увеличивает подверженность сейсмическим опасностям. Многие из наиболее быстро растущих городов мира находятся в сейсмически активных районах, создавая концентрации людей и инфраструктуру, уязвимую для ущерба от землетрясения. Управление этим растущим риском требует постоянных инвестиций в устойчивое к землетрясениям строительство и городское планирование.

Мегаполисы с населением более 10 млн человек в настоящее время существуют во многих подверженных землетрясениям регионах, включая Токио, Мехико, Лос-Анджелес, Джакарту, Манилу и Стамбул.Масштабное землетрясение, затронувшее любой из этих городов, может привести к катастрофическим потерям и глобальным экономическим потрясениям.

Взаимодействие в области изменения климата

Хотя изменение климата не вызывает непосредственно землетрясений, оно может влиять на вторичные опасности землетрясений и усложнять реагирование на стихийные бедствия. Повышение уровня моря усиливает затопление цунами, изменение структуры осадков влияет на восприимчивость к оползням, а экстремальные погодные явления могут усугублять последствия землетрясений.

Понимание и подготовка к этим взаимодействиям между опасностью землетрясений и изменением климата представляет собой новую проблему для снижения риска бедствий. Прибрежные сообщества, сталкивающиеся как с опасностью землетрясений/цунами, так и с повышением уровня моря, должны разработать комплексные стратегии адаптации.

Технологические достижения в области снижения рисков

Достижения в области сейсмостроения, систем раннего предупреждения и технологий мониторинга открывают возможности для снижения рисков землетрясений. Системы изоляции и демпфирования баз могут защитить здания от повреждений от землетрясений, в то время как системы раннего предупреждения обеспечивают драгоценные секунды и минуты для защитных действий.

Искусственный интеллект и машинное обучение применяются для обнаружения землетрясений, оценки опасности и оценки ущерба, что потенциально повышает нашу способность понимать сейсмические опасности и реагировать на них. Эти технологические инструменты должны быть справедливо использованы для блага уязвимых групп населения в развивающихся странах.

Проблема существующих уязвимых зданий

Хотя новое строительство может включать в себя устойчивые к землетрясениям конструкции, миллиарды людей во всем мире живут и работают в существующих зданиях, которые не были спроектированы, чтобы противостоять землетрясениям. Сейсмическая модернизация этого существующего строительного фонда представляет собой огромную проблему, требующую устойчивых инвестиций в течение десятилетий.

Приоритетное внимание при определении того, какие здания следует модернизировать в первую очередь, требует тщательной оценки как сейсмической уязвимости, так и заполняемости. Школы, больницы и другие критически важные объекты обычно получают приоритет, но подавляющее большинство уязвимых зданий остаются не модернизированными в большинстве подверженных землетрясениям регионов.

Практические шаги по обеспечению готовности к землетрясениям

Отдельные лица, семьи и общины в подверженных землетрясениям регионах могут предпринять конкретные шаги для снижения их уязвимости к сейсмическим опасностям. Хотя мы не можем предотвратить землетрясения, мы можем значительно уменьшить их воздействие путем подготовки и планирования.

Структурная готовность начинается с понимания сейсмической уязвимости вашего дома или рабочего места. Здания, построенные до современных сейсмических кодов, могут потребовать дооснащения, чтобы противостоять землетрясениям. Защита тяжелой мебели, водонагревателей и других объектов, которые могут упасть или скатиться во время землетрясений, снижает риск травм.

Чрезвычайные поставки должны включать воду, не скоропортящиеся продукты питания, средства первой помощи, фонарики, батареи и необходимые лекарства, достаточные по крайней мере на три дня. Землетрясения могут нарушить работу систем водоснабжения, питания и транспорта в течение длительных периодов времени, что делает самообеспечение критическим в ближайшие последствия.

Семейные планы действий в чрезвычайных ситуациях должны устанавливать протоколы связи и места встреч в случае, если члены семьи разлучены при землетрясении. Идентификация безопасных мест в каждой комнате, где вы можете укрыться во время тряски и практиковать процедуры «Бросать, покрывать и держаться» может спасти жизни.

Участие сообщества в программах готовности к землетрясениям, группах реагирования на чрезвычайные ситуации в районах и процессах планирования стихийных бедствий укрепляет коллективную устойчивость.

Страхование и финансовая готовность помогают обеспечить восстановление после землетрясений. Стандартное страхование домовладельцев обычно не покрывает ущерб от землетрясения, требуя отдельного страхования от землетрясений. Понимание вашего покрытия и поддержание чрезвычайных фондов поддерживает восстановление после землетрясения.

Вывод: жизнь с риском землетрясений на динамической планете

Риск землетрясений резко варьируется на разных континентах, отражая фундаментальные тектонические процессы, которые формируют нашу динамичную планету. От бурной сейсмичности Тихоокеанского огненного кольца до относительной стабильности древних континентальных интерьеров эти географические различия в опасности землетрясений глубоко влияют на то, где и как люди могут безопасно жить.

Концентрация сейсмической активности вдоль границ плит, в частности зон субдукции, создаёт зоны экстремальной сейсмической опасности, затрагивающие миллиарды людей во всём мире.Такие страны, как Япония, Индонезия, Чили и те, что находятся вдоль тихоокеанского побережья Северной Америки, должны бороться с постоянной угрозой крупных землетрясений, в то время как большая часть Африки, Австралия и внутренние районы других континентов сталкиваются с минимальным сейсмическим риском.

Понимание этих географических моделей риска землетрясений имеет важное значение для эффективного снижения риска бедствий. Хотя мы не можем предотвратить землетрясения, мы можем резко уменьшить их воздействие за счет строительства, устойчивого к землетрясениям, планирования землепользования, систем раннего предупреждения и комплексных программ готовности. Контраст между землетрясениями в хорошо подготовленных и неподготовленных сообществах демонстрирует, что уязвимость не является неизбежной - это результат выбора того, как мы строим, планируем и готовимся.

По мере роста населения и урбанизации в сейсмически активных регионах проблема снижения риска землетрясений становится все более актуальной. Устойчивые инвестиции в сейсмическую безопасность, справедливый доступ к строительству, устойчивому к землетрясениям, и комплексные программы готовности определят, станут ли будущие землетрясения управляемыми проблемами или катастрофическими катастрофами.

Тектонические плиты Земли будут продолжать свое неумолимое движение, создавая землетрясения на миллионы лет вперед. Наша задача не остановить эти природные процессы, а построить устойчивые сообщества, которые могут противостоять им. Понимая географическое распределение рисков землетрясений и внедряя основанные на фактических данных меры по снижению рисков, мы можем создать более безопасное будущее даже на нашей динамичной, подверженной землетрясениям планете.

Для получения дополнительной информации о готовности к землетрясениям и мониторинге посетите программу U.S. Geological Survey Earthquake Hazards Program и Global Earthquake Model Foundation. Дополнительные ресурсы по повышению устойчивости к землетрясениям можно найти через Управление Организации Объединенных Наций по снижению риска бедствий.