Jordbävningar uppstår när lagrad energi i jordskorpan släpps ut plötsligt genom rörelser i tektoniska plattor. Ibland kan även vulkanutbrott utlösa jordbävningar. När två mot varandra riktade tektoniska plattor möts vid ett stort förkastningsområde och trycket blir för stort, glider de plötsligt och våldsamt över eller under varandra. Brottet kan ske nära eller djupt under jordytan och sträcka sig över hundratals eller till och med tusentals kilometer.
Brottkraften färdas vidare genom jordskorpan eller berggrunden och orsakar de skakningar och vibrationer vi uppfattar som en jordbävning. Vibrationerna påverkas av flera faktorer, bland annat typen av stöt-vågor, jordartens beskaffenhet och avståndet till epicentrum.
Den första utlösande effekten av vibrationerna vid en rand- eller förkastningsjordbävning börjar med den plötsliga energifrisättningen när två tektoniska plattor bryts isär. Sker jordbävningen under havsytan förflyttas enorma volymer vatten, samtidigt som energiöverförs till berggrunden på havsbotten – detta kan i sin tur bana väg för tsunamier.
Vulkanutbrott startar vibrationer med en primär stöt-våg som strålar ut från eruptive centrum. Gemensamt för alla jordbävning- eller vulkaninducerade vibrationer är att processen börjar med tryckstötvågor som strålar utåt från hypocentern (fokus), alltså den exakta punkt där energifrisättningen sker.
P-vågor, eller primärvågor, är de första vågor som anländer från ett jordbävningsepicentrum och delar många egenskaper med ljudvågor. De har kort våglängd och hög frekvens och färdas longitudinellt, det vill säga i samma riktning som de färdas.
P-vågor kan passera genom både vätskor och fasta material. När marken dras fram och tillbaka pressas fast material ihop och dras isär, vilket ger upphov till små markrörelser i form av P-vågvibrationer. Vågorna kan också reflekteras eller brytas, vilket innebär att de kan ändra sitt vågmönster – ibland omvandlas de till S-vågor.
S-vågor, kallade sekundärvågor, anländer efter P-vågorna eftersom de färdas långsammare. Precis som P-vågorna har de kort våglängd och hög frekvens, men de rör sig inte longitudinellt utan transversellt, det vill säga vinkelrätt mot färdriktningen genom materialet.
Ett viktigt undantag är att S-vågor inte kan färdas genom vätskor. På jordytan lämnar de tydliga spår i form av vridna staket, böjda järnvägsspår och byggnadsväggar vars sidor förskjutits i förhållande till varandra. Det beror på att S-vågorna vrider objekt och partiklar cirka 90 grader i förhållande till vågens utbredningsriktning.
L-vågor, kallade ytvågor, kännetecknas av långa våglängder och låga frekvenser. De uppstår nära jordbävningens epicentrum och kan endast röra sig längs jordskorpa yttersta lager. Eftersom de färdas precis vid ytan orsakar de flesta skador på byggnader, broar och andra konstruktioner.
Deras rörelsemönster liknar havets vågor, men marken rör sig i cirkulära banor som tvingar den att resa sig och sjunka. Kombineras dessa rörelser med efterföljande bränder, tsunamier och jordskred står L-vågorna för merparten av egendomsskadorna och dödsfallen vid kraftiga jordbävningar.
Vilken jordart en byggnad rests på har stor betydelse för dess förmåga att motstå vibrationer – eller risken att den ger vika för kraftiga skakningar och rasar. De långsammare S-vågorna utgör den farligaste stöt-vågen för lösa jordarter och orsakar de kraftigaste och mest långvariga vibrationerna i sådana material.
Speciellt utsatta är lösa material som lera, silt, grus, sand och konstgjorda utfyllnader. Dessa har löst packade strukturer med liten eller ingen bindning till omgivande berggrund. Mesozoisk berggrund, som är mellan 64 och 245 miljoner år gammal, samt vissa vulkaniska bergarter och den kaliforniska Franciscan-berggrunden har däremot betydligt bättre motståndskraft mot skakningar. Byggs bebyggelse på löst packade jordarter blir vibrationerna därför mer märkbara, varar längre och medför en betydligt högre risk för skador.
Hälsa och Sjukdom © https://www.sjukdom.online