Egy földrengés és szökőár anatómiája (2. rész)
(Rovat: Katasztrófák ellen, A GPS rendszer - 2011.03.31 07:15.)

Pontosan hogyan zajlott 2011. március 11-én a Japán partjai mellett bekövetkezett 9.0 magnitúdójú földrengés?

Sorozatunk első részében elmondtuk, hogy a földrengés kiváltó oka a kéreglemezek mozgása, az ennek során a földkéregben felhalmozódó feszültség felszabadulása. Japán közelében a Csendes-óceáni-lemez közeledik keletről, majd alábukik az Ohotszk-lemez alá. Ahol és amennyire blokkolódott a két lemez mozgása, relatíve olyan mértékű elmozdulást, ugrást tettek a lemezek e drámaian nagy földrengés során.

A földrengés

Az előző részben bemutatott folyamat 2011. március 11-én, japán idő szerint 14:46-kor (05:46:23 UTC) elérte a kritikus állapotot, és 32 km mélyen, a tenger alatt 9.0 magnitúdójú földrengés pattant ki az USGS, Amerikai Geológiai Szolgálat adatai szerint. A rengés energiája 600 milliószorosa volt a Hiroshimára ledobott atombombáénak. Több mint öt percen keresztül érezhetően remegett a föld Japánban. A hirtelen kéregmozgás, vetődés során az Ohotszk-lemez feltolódott a Csendes-óceáni-lemezre. A vetődés nagysága kb. 500-600 km hosszú és 200 km széles volt. A legnagyobb elmozdulás pedig kb. 25-30 méter a mélyben, a két lemez találkozásánál. A mélyben lezajlott elmozdulás becslése látható az alábbi ábrán, Miyazaki és munkatársai modellje alapján. A piros pontok a GPS kéregmozgás-megfigyelő állomások, a színárnyalatok jelzik a számítások szerint a mélyben valószínűleg lezajlott hirtelen lemezmozgás mértékét, ami a 30 métert is elérte a lemezek találkozásánál.

A kép forrása.

Miyazaki a földrengés során a lemezeken mélyben történt elmozdulás mértékéből azt is meghatározta, hogy a szárazföldön a GPS állomásokon milyen mozgásnak kellene látszani. Ezt mutatják a piros nyilak a következő ábrán. Ugyanitt a fekete nyilak pedig a ténylegesen észlelt elmozdulásokat. Az egyezést azt jelzi, hogy a földrengés elmozdulásmodellje igen jól leírja a mélyben történt eseményt. A mélyben történt törés során 30 méteres, több száz kilométer hosszú elmozdulás magán a szárazföldön 5,2 méter vízszintes mozgást okozott, a legnagyobb süllyedés pedig több mint 1 méter. Ez utóbbi miatt a partszakaszon a dagály is beljebb jön majd, hiszen a szárazföld kb. 1 métert süllyedt a tengerszinthez képest a földrengés során.

A kép forrása.

A GPS-szel megfigyelt mozgásokból igen látványos animáció is készült. A földrengés hatására bekövetkező maradandó elmozdulást, valamint a rugalmas hullámnak az országon való áthaladását szemlélteti az alábbi ábra és videó a vízszintes (jobb oldal, kék színnel) és magassági irányban (bal oldal, piros színnel) a japán GSI által üzemeltetett 1200 állomásos GEONET GPS hálózat mérései és az amerikai ARIA kutatócsoport munkája alapján.

Az animáció itt megtekinthető.

A földrengéshullámok épületekre gyakorolt hatásáról számos felvétel látott napvilágot. Olyanok ezek, melyeket igen ritkán, ha egyáltalán valaha láthattunk, hisz hasonló esetben az épületek már rég romba dőltek volna. Japánban viszont a mérnökszeizmológiai kívánalmak maximális figyelembe vétele miatt az épületek többnyire ellenállnak a nagyobb rengéseknek is. A katasztrófa nagy részét a rengés által keltett szökőár és az általa magával sodort törmelékek okozták. Erről szól majd sorozatunk következő, befejező része.

(Folytatjuk!)

Dr. Grenerczy Gyula
FÖMI Kozmikus Geodéziai Obszervatórium
MTA-BME Fizikai Geodézia és Geodinamikai Kutatócsoport