Пьер Руссо - Землетрясения

В США этим ученым был тоже монах Рамирес, представивший свое доказательство в 1940 году, в Европе — молодой исследователь Института физики земного шара в Париже Пьер Бернар, имя которого уже упоминалось нами. Бернар обнаружил на сейсмограмме обсерватории Сен-Морского парка запись микросейсмического шторма, возникшего внезапно. Это позволило Бернару выявить его причину. Молодой ученый затребовал сейсмограммы за этот день от ряда обсерваторий: из Страсбурга, Кью (Англия), Штуттгарта, Абиско (Швеция), Ксара (Ливан) и других и сопоставил их записи микросейсмического шторма. Это дало возможность определить его эпицентр. Бернар обнаружил, что источник шторма находился на юге Исландии, как раз там, где расположился минимум атмосферного давления. Итак, доказательство было получено. Бернар установил также скорость распространения микросейсмического шторма, равную 1,9 километра в секунду.

Оставалось выяснить, с помощью какого механизма атмосферная депрессия заставила вибрировать землю на расстоянии тысячи километров. Специалисты, такие, как индийский метеоролог Банерджи и крупный английский физик Уиппл, объясняли сейсмические штормы волнениями на поверхности океана: «Изменения атмосферного давления над поверхностью воды, которое сообщается дну океана и заставляет его вибрировать, порождает ряд волн; последние и создают мнкросейсмический шторм». Тот же Бернар уточнил двойственный характер этого механизма. «Некоторые мнкросейсмические штормы вызываются интерференцией волн на поверхности океана, распространяющихся во всех направлениях от периферии циклона к его центру; там они резко сталкиваются и образуют «пирамидальные волны»; другие микросейсмические штормы объясняются ударами морских волн о берег».

В 1947 году англичанин Дикон убедился, что действительно период вибрации микросейсмов меняется в точном соответствии с периодом порождающих их волн.

Разумеется, загадку микросейсмических возмущений еще нельзя считать окончательно решенной. В связи с этим возникает много вопросов. Почему, например, понижение атмосферного давления на Ботническом заливе порождает микросейсмические волны в Бретани, а не в Париже? Вы, вероятно, скажете, что это — теоретические проблемы, и даже сочтете их недостойными внимания. Предупреждаю вас, что интерес к ним вызван не только пустым любопытством. Достаточно сказать, что микросейсмам придавалось большое значение в войне, которую вели США с 1943 по 1945 год в самом центре Тихого океана.

Раз циклоны порождают микросейсмические штормы, закономерно, получив на сейсмограмме запись такого шторма, сделать вывод о присутствии циклона в соседних водах. Можно даже определить место этого циклона, поставив три или четыре сейсмографа на соответствующем расстоянии, как это делают геодезисты со своими приборами при триангуляциях. Так, американцы в последнюю войну, основываясь на работах Рамиреса, нашли способ обнаружения циклонов посредством регистрации микросейсмических штормов. Этому методу метеорологической защиты американцы придавали серьезное значение при десантных операциях, которые от одного острова к другому должны были привести их в Японию. В настоящее время этим методом пользуются для прогнозов штормов в Карибском море.

Однако сам метод еще далеко несовершенен. Поэтому Пьер Бернар и заинтересовался прогнозами волнений на поверхности океанов. Французский ученый исходил из того, что в большинстве случаев микросейсмические штормы предшествуют волнению на поверхности океана. Это позволяет строить прогнозы морских штормов на основе микросейсмических бурь. Таким образом можно предусмотреть волнение на поверхности океанов и предсказать его силу, период и продолжительность. Бернар решил разработать до конца этот метод, для чего снабдил свой сейсмограф специальным электрическим регистриром. Новая техника прогнозирования волнений на поверхности морей и океанов будет в дальнейшем совершенствоваться, но здесь мы о ней больше говорить не будем. Нам надо было только показать, что такое якобы чисто теоретическое исследование, как изучение микросейсмических штормов, может дать практические результаты.

Глава одиннадцатая

Человек против землетрясений

Заглавие этой главы несколько ироническое, ведь чтобы высказаться против чего-нибудь, надо по крайней мере иметь возможность это сделать. Между тем еще в античные времена Сенека провозгласил: «Нет никакого средства против землетрясений»[66]. И далее автор «Вопросов естествознания» утверждал, что «землетрясение — это такое зло, которое распространяется вдоль и поперек земного шара. Оно неотвратимо, ненасытно и опасно для всех, так как не только поглощает отдельные дома, семьи и города, но и уничтожает целые народы и разрушает обширные области». В самом деле, некоторые бедствия всецело зависят от того, проявит ли человек достаточно мудрости или наоборот окажется неосмотрительным. К их числу относятся войны и несчастные случаи в дороге, но сейсмические катастрофы принадлежат к той категории бедствий, перед которой бессильна наша добрая или злая воля. К ним применимы слова Наполеона о любви: «Единственный способ ее победить — это бегство, если только оно возможно». Но можно ли дать совет жителям Эльзаса или Лотарингии под страхом нового нашествия бежать из своей страны и поселиться где-нибудь на чужбине? Точно так же нельзя требовать от населения сейсмических зон, чтобы оно покинуло родные места. «Где родился, там и пригодился», — говорит народная пословица. Раз землетрясения неотвратимы, единственное, что мы можем им противопоставить, — это ограничение числа жертв и масштабов ущерба.

Что же, это не так уж мало, и думается, что читатель согласится с нами, вспомнив первые главы книги. Он ведь уже знает, что при почти равной магнитуде последствия землетрясений бывают далеко не одинаковые. Вспомним, что в Сан-Франциско было только 700 убитых, а материальный ущерб оказался совсем ничтожным, тогда как в Мессине и в Японии число человеческих жертв превысило 100 тысяч и почти все строения оказались разрушенными. Задуматься над причиной подобных контрастов полезно, но нужно поставить перед собой более практическую задачу: как свести последствия землетрясений до того уровня, какой мы наблюдали в Калифорнии?

Короче, теперь мы хотим выяснить, почему же при одном землетрясении больше жертв, чем при другом, почему сооружения в одном случае пострадали сильнее, чем в другом. Итальянские власти после землетрясений 1783 и 1908 годов пытались дать населению сейсмических районов советы, как спастись самим и как уберечь сооружения. Мы последуем их примеру. Скажем сразу же, что число человеческих жертв во многих случаях зависит от прочности строений и что чаще всего смерть несут обломки зданий и пожары, особенно когда пожарные команды бессильны что-либо предпринять, ибо нечем наполнить шланги.

Один ответ на вопросы, которые мы ставим в этой главе, уже напрашивается: если исключить пожар, то свыше 90 процентов человеческих жертв и больше 50 процентов материального ущерба причиняются разрушением строений из-за недостаточной их прочности. Чем же объясняется хрупкость строений? Да тем, что они часто сооружаются из материала низкого качества и без учета требований сейсмостойкости.

Вспомним о широком разнообразии используемых строительных материалов или о хижинах отставших в своем развитии народов и даже о традиционных японских домиках из бамбука и бумаги. Такие домики не рушатся при землетрясениях, а просто распадаются. Опасность возникала, только если хозяин имел неосторожность покрыть свой домик тяжелой крышей: ее обвала приходилось бояться.

Далее вспомним суррогаты камня, которые так широко применяются при строительстве, например совсем необожженный или обожженный только солнцем кирпич, используемый в Южной Америке и даже на юго-западе США; глинобитные хижины Ближнего Востока. А сколько еще других не подходящих для строительства материалов! Лед в Гренландии, ил на Тайване, лёсс в Китае. При первом подземном толчке все это рушится или оседает, погребая людей.

В памяти возникают и массивные сооружения античного мира — храмы, дворцы. Их строили из тяжелых каменных глыб, и они обязаны своей прочностью не столько скрепляющему известковому раствору, сколько самой тяжести материала. Масса позволяет таким строениям выдержать колебания небольшой амплитуды, но берегитесь трещин в стене и молниеносного обвала при сильном толчке!

Впрочем, оставим эти уходящие в прошлое способы строительства и ограничимся поведением при землетрясении современных зданий. Здесь немало примеров дают нам катастрофы в Сан-Франциско, Мессине и Японии. Строения там сооружались из камня, скрепленного известковым раствором, но мы уже говорили, что причиной чудовищных разрушений было низкое качество работ и плохие строительные материалы. Добавим к этому и мертвую хватку традиций: жители некоторых областей Италии даже в 1930 году строили новые дома по способу, который Малле считал преступным еще в 1857 году. Рихтер пишет: «В Калифорнии часто использовали настолько слабый раствор, что после нескольких разрушительных землетрясений оказалось выгодным собирать кирпичи разрушенных зданий, смывать с них остатки старого раствора и вновь продавать»[67].