martes, 24 de noviembre de 2015

SEMANA 14: MOVIMIENTOS SISMICOS



MOVIMIENTO SÍSMICO

Los movimientos sísmicos, son rompimientos y vibraciones violentas y repentinas de las rocas en el interior de la Tierra.Tiene como causa principal y directa a la tectónica de placas.

 
 

Durante los movimientos sísmicos se registran los siguientes elementos:

 Hipocentro, parte de la corteza donde se presenta la súbita liberación de la energía generada por el rozamiento entre bloques.

 Epicentro, es el punto de la superficie de la tierra ubicado directamente sobre el foco sísmico.

Dentro de la Tierra y sobre ella las perturbaciones mecánicas se propagan en forma de ondas sísmicas, que pueden ser de dos tipos principales: transversales y longitudinales.
 
 
Tipos de terremotos

Aunque la mayor parte de los movimientos sísmicos, los que podríamos llamar seísmos verdaderos, se producen por causas tectónicas, algunos de ellos se pueden producir por otras.

Microsismos: pequeñas vibraciones en la Corteza terrestre provocadas por causas diversas. Entre las más frecuentes se encuentran grandes tormentas, hundimiento de cavernas, desplomes de rocas, etc.

Sismos volcánicos: a veces los fenómenos volcánicos pueden generar movimientos sísmicos. Tal es el caso del hundimiento de calderas volcánicas, destape de las chimeneas en una erupción u otras.


Sismos tectónicos: son los verdaderos movimientos sísmicos y los de mayor intensidad. Generalmente asociados a fracturas (fallas). Se producen por formación de fallas, movilización de fallas preexistentes o por movimiento de fallas asociadas.

 ¿Cómo se miden la intensidad y magnitud de los sismos?

 Escala de Mercalli: 

Es una escala subjetiva y mide la intensidad de un terremoto. Tiene 12 grados establecidos en función de las percepciones y de los daños provocados por el terremoto a los bienes humanos.

MAGNITUD E INTENSIDAD

Escalas de Intensidad.

La intensidad sísmica mide cualitativamente los efectos de un terremoto y delimita las áreas con efectos similares. La intensidad se mide por el grado de daños a las construcciones realizadas por el hombre, la cantidad de perturbaciones en la superficie del suelo y el alcance de la reacción animal en la sacudida. La primera escala de intensidad en los tiempos modernos fue desarrollada por Rosi, de Italia, y Florel, de Suiza, en el año 1880. Esta escala que todavía es utilizada algunas veces para describir un terremoto tiene un intervalo de valores de I a X. Una escala más refinada, con 12 valores, fue construida en 1902 por el sismólogo y vulcanólogo italiano Mercalli, llamada escala de intensidad Mercalli modificada abreviada. La valoración de la intensidad sísmica es mediante una escala descriptiva, no depende de la medida del movimiento del suelo con instrumentos, sino que depende de las observaciones reales de los efectos en la zona macro sísmica.


Escala de Magnitud.

Para un sismo dado, la magnitud es una constante única que representa una medida cuantitativa del tamaño del sismo, independientemente del sitio de observación. La magnitud se determina midiendo la máxima amplitud de las ondas registradas en el sismograma correspondiente al evento. Una escala estrictamente cualitativa, que puede ser aplicada en sismos de regiones habitadas o no habitadas, fue ideada en 1931 por Wadati en Japón y desarrollada por Charles Richter en 1935 en California. Richter definió la magnitud de un evento local como el logaritmo en base a diez de la amplitud máxima de una onda sísmica registrada en un sismógrafo patrón (Wood – Andenson o su equivalente) a una distancia de 100 kilómetros del epicentro del terremoto. Esto significa que siempre que la magnitud aumenta en una unidad, la amplitud de las ondas sísmicas aumenta 10 veces.

Escala de Richter:


TERREMOTOS:


Es un fenómeno de sacudida brusca y pasajera de la corteza terrestre producida por la liberación de energía acumulada en forma de ondas sísmicas. Los más comunes se producen por la ruptura de fallas geológicas. También pueden ocurrir por otras causas como, por ejemplo, fricción en el borde de placas tectónicas, procesos volcánicos o incluso pueden ser producidas por el hombre al realizar pruebas de detonaciones nucleares subterráneas.

El punto de origen de un terremoto se denomina hipocentro. El epicentro es el punto de la superficie terrestre directamente sobre el hipocentro. Dependiendo de su intensidad y origen, un terremoto puede causar desplazamientos de la corteza terrestre.

Causas:

La causa de los terremotos se encuentra en la liberación de energía de la corteza terrestre acumulada a consecuencia de actividades volcánicas y tectónicas, que se originan principalmente en los bordes de la placa.
Aunque las actividades tectónicas y volcánicas son las causas principales por las que se generan los terremotos hay otros factores que pueden originarlos:


Acumulación de sedimentos por desprendimientos de rocas en las laderas de las montañas.

Hundimiento de cavernas.

Modificaciones del régimen fluvial.

Variaciones bruscas de la presión atmosférica por ciclones.

Efectos de los terremotos:

Los efectos de un terremoto pueden ser uno o más de los que se detallan a continuación:

Movimiento y ruptura del suelo:


Movimiento y ruptura del suelo son los efectos principales de un terremoto en la superficie terrestre, debido a roce de placas tectónicas, lo cual causa daños a edificios o estructuras rígidas que se encuentren en el área afectada por el sismo. Los daños en los edificios dependen de: a) intensidad del movimiento; b) distancia entre la estructura y el epicentro; c) condiciones geológicas y geomorfológicas que permitan mejor propagación de ondas.

Corrimientos y deslizamientos de tierra

Terremotos, tormentas, actividad volcánica, marejadas y fuego pueden propiciar inestabilidad en los bordes de cerros y de otras elevaciones del terreno, lo cual provoca corrimientos en la tierra.

Incendios


El fuego puede originarse por corte del suministro eléctrico posteriormente a daños en la red de gas de grandes ciudades. Un caso destacado de este tipo de suceso es elterremoto de 1906 en San Francisco, donde los incendios causaron más víctimas que el propio sismo.

Licuefacción del suelo

La licuefacción ocurre cuando, por causa del movimiento, el agua saturada en material, como arena, temporalmente pierde su cohesión y cambia de estado sólido a líquido. Este fenómeno puede propiciar derrumbe de estructuras rígidas, como edificios y puentes.

Tsunami (Maremoto)

Los tsunamis son enormes ondas marinas que al viajar desplazan gran cantidad de agua hacia las costas. En el mar abierto las distancias entre las crestas de las ondas marinas son cercanas a 100 km. Los períodos varían entre cinco minutos y una hora. Según la profundidad del agua, los tsunamis pueden viajar a velocidades de 600 a 800 km/h. Pueden desplazarse grandes distancias a través del océano, de un continente a otro.

Inundaciones

Las inundaciones son creadas por el desbordamiento de agua a nivel de tierra. Pueden ser efectos secundarios de los terremotos debido al daño que puedan sufrir las presas. Además, pueden crear deslizamiento de tierras en los ríos, los cuales también crean colapso e inundaciones.

Impactos humanos

Un terremoto puede causar lesiones o incluso pérdidas de vidas, daños en las carreteras y puentes, daño general de los bienes, y colapso o desestabilización de edificios. También puede ser el origen de enfermedades, falta de necesidades básicas, y primas de seguros más elevadas.

Recomendaciones de Protección Civil


Si está en el interior de un edificio, es importante:

·         Buscar refugio bajo los dinteles de las puertas o de algún mueble sólido, como mesas o escritorios, o bien junto a un pilar o pared maestra.
·         Mantenerse alejado de ventanas, cristaleras, vitrinas, tabiques y objetos que puedan caer y golpearle.
·         No utilizar el ascensor, ya que los efectos del terremoto podrían provocar su desplome o quedar atrapado en su interior.
·         Utilizar linternas para el alumbrado y evitar el uso de velas, cerillas, o cualquier tipo de llama durante o inmediatamente después del temblor, que puedan provocar explosión o incendio.
Si la sacudida le sorprende en el exterior, es conveniente:
·         Ir hacia un área abierta, alejada de edificios dañados. Después de un gran terremoto, siguen otros más pequeños, denominados réplicas, que pueden ser suficientemente fuertes como para causar destrozos adicionales.
·         Procurar no acercarse ni penetrar en edificios dañados. El peligro mayor por caída de escombros, revestimientos, cristales, etc., está en la vertical de las fachadas.
·         Si se está circulando en coche, es aconsejable permanecer dentro del vehículo, así como tener la precaución de alejarse de puentes, postes eléctricos, edificios degradados o zonas de desprendimientos.

Posterior a la sacudida

·         Si se requiere comunicar con amigos o familiares, utilizar mensajes de texto por celular, chat, correos electrónicos o internet en general. El exceso de llamadas puede congestionar las redes celulares y fijas.


Propagación:


Daños causados por el terremoto del año 1960 en Valdivia, Chile. Es el sismo más fuerte registrado en la historia de la humanidad: 9,5 grados en la escala de Richter.
El movimiento sísmico se propaga mediante ondas elásticas (similares a las del sonido) a partir del hipocentro. Las ondas sísmicas son de tres tipos principales:

Ondas longitudinales, 

 primarias o P. Ondas de cuerpo que se propagan a velocidades de 8 a 13 km/s en el mismo sentido que la vibración de las partículas. Circulan por el interior de la Tierra, donde atraviesan líquidos y sólidos. Son las primeras que registran los aparatos de medición o sismógrafos. De ahí su nombre «P».

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Ondas transversales

 secundarias o S. Son ondas de cuerpo más lentas que las anteriores (entre 4 y 8 km/s). Se propagan perpendicularmente en el sentido de vibración de las partículas. Atraviesan únicamente sólidos. En los sismógrafos se registran en segundo lugar.

Ondas superficiales. 

 Son las más lentas: 3,5 km/s. Resultan de interacción de las ondas P y S a lo largo de la superficie terrestre. Son las que causan más daños. Se propagan a partir del epicentro. Son similares a las ondas (olas) que se forman sobre la superficie del mar. En los sismógrafos se registran en último lugar.


Los terremotos más fuertes por año desde la década del 2010 a la fecha

Año Magnitud     Nombre                        País                             Lugar y coordenadas
1 1960     9,5 MW6 Terremoto de Valdivia de 1960 Bandera de Chile Chile Valdivia 38°14′24″S 73°3′0″O
2 2004     9,3 MW7 Terremoto del océano Índico de 2004 Bandera de Indonesia Indonesia Frente al norte de Sumatra
3 1964    9,2 MW8 Terremoto de Alaska de 19648 Bandera de los Estados Unidos Estados Unidos Anchorage, Alaska. 61°N 148°O
4 2011    9,0MW9 Terremoto y maremoto de Japón de 2011 Bandera de Japón Japón Costa de Honshu 38°19′19.20″N 142°22′8.40″E
5 1952    9,0 MW10 11 Terremoto de Kamchatka de 1952 Bandera de Rusia Unión Soviética (Rusia) Península de Kamchatka 52°48′N 159°30′E
6 1868   9,0 MW12 Terremoto de Arica de 1868 Bandera del Perú Perú Arica, actualmente Chile 18°36′S 71°0′O
7 1700    9,0 MW Terremoto de Cascadia de 1700 Bandera de los Estados Unidos Estados Unidos y Bandera de Canadá Canadá California, Oregón, Washington y Columbia Británica
8 2012 8,9 MW Terremoto de Indonesia de 2012 Bandera de Indonesia Indonesia Aceh 02°18′39.6″N 93°03′46.8″E
9 1833 8,8-9.2 MW Terremoto de Sumatra de 183313 14 Bandera de Indonesia Indonesia (Indias Orientales Neerlandesas) En el mar al sur de la isla de Sumatra, a 175 km al sur de Padang 3°30′S 102°12′E
10 2010 8,8 MW Terremoto de Chile de 2010 Bandera de Chile Chile Cauquenes (provincia de Cauquenes)35°50′45.6″S 72°42′57.6″O   




RIESGO SISMICO

Se llama riesgo sísmico a una medida que combina el peligro sísmico, con la vulnerabilidad y la posibilidad de que se produzcan en ella daños por movimientos sísmicos en un período determinado. No debe confundirse este concepto con el de peligro sísmico, que mide la probabilidad de que se produzca una cierta aceleración del suelo por causas sísmicas.

Cuantificación:

No existe una única manera de evaluar el riesgo sísmico, por lo que diferentes normas y diferentes autores trabajan con diferentes índices de riesgo. Un índice de riesgo (Rs) es una función computable a partir de la peligrosidad sísmica (P), la vulnerabilidad sísmica (V) y el daño sísmico potencial (D), algo como:    R_s = \phi (P, V, D)\,

Los terremotos más fuertes por año desde la década del 2010 a la fecha

Magnitud Fallecidos Región y País Nombre Fecha
9,0 Mw 20.896 Bandera de Japón Tōhoku, Japón. Terremoto de la costa del Pacífico de Tōhoku de 2011 11 de marzo de 2011
8,8 Mw 527 Bandera de Chile Biobío, Chile. Terremoto de Chile de 2010 27 de febrero de 2010
8,6 Mw 10 Bandera de Indonesia Aceh, Indonesia. Terremoto del océano Índico de 2012 11 de abril de 2012
8,4 Mw 13 Bandera de Chile Coquimbo, Chile. Terremoto de Illapel de 2015 16 de septiembre de 2015
8,3 Mw 0 Bandera de Rusia Okhotsk, Rusia. Temblor del Mar de Okhotsk de 2013 24 de mayo de 2013
8,2 Mw 6 Bandera de Chile Tarapacá, Chile. Terremoto de Iquique de 2014 1 de abril de 2014



Donde:

P\, o peligrosidad depende de la región donde está ubicada una determinada construcción o infraestructura, y es una medida relacionada con la probabilidad de ocurrencia de sismos de cierta intensidad.

V\, o vulnerabilidad depende de la tipología y características geométricas de una construcción así como de los materiales con que fue fabricada.

D\, o daño es una medida de los daños materiales o el número de víctimas potencial en caso de fallo estructural de la construcción o infraestructura.

El riesgo se ve potenciado cuando la peligrosidad aumenta, o aumenta la vulnerabilidad o aumenta el daño potencial, por esa razón la función \phi(\cdot,\cdot,\cdot) se toma como una función monótona creciente en todos sus argumentos. 

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