12.7-Earthquakes
12.7-Earthquakes Important Formulae
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12.7 - Earthquakes
- Earthquakes are sudden shaking of the Earth's surface caused by the release of energy from the Earth's crust.
- They occur due to the movement of tectonic plates along faults.
- The point on the Earth's surface directly above the earthquake's origin is called the epicenter.
- The earthquake's origin is known as the focus or hypocenter.
- Seismic waves are generated and travel through the Earth, causing vibrations.
- The magnitude of an earthquake is measured using the Richter scale, given by the formula: $M = \log_{10} A - \log_{10} A_0$.
- Seismographs are used to detect and measure earthquake waves.
12.7 - Earthquakes
Earthquakes are natural phenomena caused by the sudden release of energy in the Earth's crust, resulting in seismic waves. These waves can cause significant shaking of the Earth's surface, which can lead to destruction and loss of life. They mainly occur along fault lines, where tectonic plates meet and move relative to each other.
Earthquakes are often caused by the movement of tectonic plates beneath the Earth's surface. The Earth's outer shell, or lithosphere, is broken into several large and small tectonic plates. When these plates move, they either collide, pull apart, or slide past each other. This movement creates stress and pressure at the plate boundaries. When the stress exceeds the strength of the rocks along the fault line, it causes the rocks to break and move suddenly. This release of energy results in an earthquake.
The energy released during an earthquake travels in the form of seismic waves. These waves move through the Earth and can be detected by instruments called seismographs. Seismic waves are classified into two types: body waves and surface waves.
- Body Waves: These waves travel through the interior of the Earth and are further divided into two types:
- P-Waves (Primary Waves): These are compressional waves that travel the fastest and are the first to be detected by seismographs. They move the ground in the direction of wave propagation.
- S-Waves (Secondary Waves): These waves are slower than P-waves and move the ground perpendicular to the direction of wave propagation. S-waves cause more damage compared to P-waves.
- Surface Waves: These waves travel along the Earth's surface and typically cause the most damage. They are slower than body waves and move in circular or elliptical motions.
Earthquakes are measured using two main scales:
- Richter Scale: This scale measures the magnitude of an earthquake, i.e., the amount of energy released. The Richter scale is logarithmic, meaning that each whole number increase on the scale represents a tenfold increase in amplitude and approximately 32 times more energy release.
- Moment Magnitude Scale (Mw): This scale is used to measure the size of larger earthquakes, especially those with a magnitude greater than 7. It is based on the seismic moment, which considers the fault length, fault slip, and the material properties of the fault zone.
The magnitude of an earthquake can be represented using the formula for the Moment Magnitude Scale:
$ M_w = \frac{2}{3} \cdot \log_{10}(M_0) - 10.7 $
Where:
- $ M_w $: Moment magnitude of the earthquake
- $ M_0 $: Seismic moment, which depends on the fault length, fault slip, and the material properties of the fault
The impact of an earthquake can be devastating. It can result in the collapse of buildings, bridges, roads, and infrastructure, causing significant economic and human losses. Additionally, earthquakes can lead to secondary effects like tsunamis, landslides, and fires, which may further complicate rescue and relief efforts.
Seismic activity is monitored worldwide by organizations like the United States Geological Survey (USGS) and other national and regional seismic monitoring networks. Early warning systems have been developed in certain regions to provide advance alerts, helping to mitigate the damage caused by earthquakes.
Chadwick, H. D, Public domain, via Wikimedia Commons
12.7-भूकंप
भूकंप (Earthquake) पृथ्वी की सतह पर अचानक कंपन है, जो भूपटल में ऊर्जा के अचानक मुक्त होने के कारण होता है। यह प्राकृतिक आपदा कई बार भारी विनाश का कारण बनती है।
भूकंप का कारण
- प्लेट टेक्टोनिक्स: पृथ्वी की सतह पर टेक्टोनिक प्लेट्स के खिसकने से भूकंप उत्पन्न होता है।
- ज्वालामुखी विस्फोट: ज्वालामुखी के विस्फोट से भी भूकंप हो सकता है।
- खनन और विस्फोटक गतिविधियां: मानवीय गतिविधियों जैसे खनन, परमाणु परीक्षण आदि भी भूकंप का कारण बन सकती हैं।
भूकंप की उत्पत्ति का स्थान
भूकंप का मुख्य बिंदु, जहां से ऊर्जा मुक्त होती है, **फोकस** (Focus) कहलाता है। फोकस के ठीक ऊपर पृथ्वी की सतह पर स्थित बिंदु को **एपिसेंटर** (Epicenter) कहते हैं।
भूकंप तरंगें
भूकंप के दौरान उत्पन्न तरंगों को मुख्य रूप से तीन भागों में बांटा गया है:
- **प्राथमिक तरंगें (P-Waves):** यह तरंगें भूपटल में सबसे तेज़ गति से चलती हैं और ठोस, द्रव और गैस में यात्रा कर सकती हैं।
- **द्वितीयक तरंगें (S-Waves):** यह केवल ठोस माध्यम में चलती हैं और P-Waves के बाद पहुंचती हैं।
- **सतही तरंगें (Surface Waves):** यह तरंगें सबसे धीमी होती हैं और पृथ्वी की सतह पर चलती हैं।
भूकंप मापन
भूकंप की तीव्रता और परिमाण मापने के लिए निम्नलिखित विधियां प्रयोग में लाई जाती हैं:
- **रिक्टर पैमाना (Richter Scale):** यह भूकंप की परिमाण (Magnitude) को मापने के लिए उपयोग किया जाता है। इसे \(M = \log_{10}(A)\) के रूप में व्यक्त किया जा सकता है, जहां $A$ कंपन का आयाम है।
- **मर्कैली पैमाना (Mercalli Scale):** यह भूकंप के प्रभाव (Intensity) को मापने के लिए उपयोग किया जाता है।
भूकंप से सुरक्षा के उपाय
- भूकंप-रोधी भवनों का निर्माण करें।
- भूकंप के समय खुले स्थान पर जाएं।
- फर्नीचर को दीवारों से बांधकर रखें।
- आपातकालीन किट हमेशा तैयार रखें।
भूकंप संभावित क्षेत्र
भारत में भूकंप संभावित क्षेत्र चार जोन में विभाजित हैं:
- जोन V: सबसे अधिक संवेदनशील क्षेत्र (हिमालयी क्षेत्र)।
- जोन IV: उच्च संवेदनशीलता वाला क्षेत्र।
- जोन III: मध्यम संवेदनशीलता वाला क्षेत्र।
- जोन II: कम संवेदनशीलता वाला क्षेत्र।