Maavärinad

Eelmise sajandi tugevaim maavärin toimus 22. mail 1960. a Tšiilis. Hukkus üle 2000 ja vigastada sai üle 3000 inimese, umbes 2 miljonit inimest jäi kodutuks. Maavärin magnituudiga 9,5 tekitas ookeanis hiidlaine, mis põhjustas suuri purustusi ning tõi kaasa arvukalt inimohvreid Hawaii saartel. Hiidlaine jõudis isegi Vaikse ookeani teise serva Filipiinidele ja Jaapanisse. Viimasel kümnendil on suuri purustusi tekitanud ja palju ohvreid nõudnud maavärinad toimunud Indoneesias ja Jaapanis.

Miks maa väriseb?

Triivivate laamade kokkupuutealal tekivad kivimites suured pinged. Neis kohtades surutakse maakoort kokku või venitatakse välja. Kui kivimid pingele vastu ei pea, purunevad need järsult ja maakoorde tekivad lõhed. Kivimite järsk liikumine maakoores paneb maapinna võnkuma. See ongi maavärin.

Kivimite purunemisel vabanenud energia läbib maa sisemust kerakujuliselt levivate lainetena ja võib tekitada maapinnal purustusi. Seismilised lained kaasnevad juba üsna väikeste liikumistega maapõues. Lainetus saab alguse maavärina koldest ehk fookusest ja jõuab maapinnale kõigepealt otse kolde kohal asuvas epitsentris ehk keskmes. Seal on maakoore vappumine ja kõikumine kõige tugevam, kaugemal lainete jõud raugeb ja purustusedki on väiksemad.

Maavärin saab alguse maavärina koldest, kust levivad seismilised lained igas suunas

Maavärin koosneb peaaegu alati mitmest üksteisele järgnevast tõukest, millest igaüks kestab vaid mõne sekundi. Esimesele ehk peatõukele järgnevad harilikult nn järeltõuked, mis võivad toimuda mitu päeva, mõnikord isegi kuid hiljem. Järeltõuked on peatõukest oluliselt nõrgemad. Esineb ka nn eeltõukeid, mis annavad märku peatsest suuremast maavärinast.

Otsetõuke korral, kui seismilised lained jõuavad maapinnale enam-vähem täisnurga all, paiskuvad maapinnal olevad esemed otse üles. Enamasti levivad lained aga kaldsuunaliselt ja põhjustavad maapinna lainetust. Selle tagajärjel kõiguvad hooned justkui paadid lainetaval merel, kirikukellad hakkavad lööma, laelambid pendeldama jms.

1960. aasta Tšiili maavärina purustused

Mäestikes kutsuvad maavärinad esile maalihkeid, varinguid ning lumelaviine. Ookeanipõhjas toimunud maavärina tagajärjel tekivad sageli hiigellained ehk tsunamid, mis võivad liikuda mitmesaja­kilomeetrise tunnikiirusega ning olla rannikule jõudes mitmekümne meetri kõrgused.

Ookeanipõhjas toimunud vaavärin võib põhjustada hiidlaine ehk tsunami
​Kõige enam esineb tsunamisid laamade põrkeservas, kus üks laam teise alla sukeldub​
Tsunami tekkimine laamade põrkeservas
​Ühe laama teise alla sukeldumisel kuhjuvad maakoorde üha suuremad pinged. Nende vabanemisel toimub maavärin ja muutub järsult merepõhja kuju. Järsk maakoore liikumine paneb liikuma ka enda kohal oleva tohutu veemassi, mis lainena laiali hajub.
Maa sisejõud põhjustasid 2011. aastal Jaapanis saja aasta tugevaima maavärina ja tsunami
2011. aastal Jaapani ranniku lähedal toimunud maavärinast tekkinud tsunami levimine
​Maavärin tugevusega 8,9 magnituudi toimus 11. märtsi pärastlõunal 72 km kaugusel Jaapani rannikust. Tekkinud hiidlaine ulatus rannikulinnas Sendais kuni 10 meetri kõrguseni. Tsunami mõjutas kogu Vaikset ookeani. Maavärinast 21 tundi hiljem jõudis kahe meetri kõrgune tsunami Lõuna-Ameerika lõunaossa.
  • merepõhja reljeefi muutumine ja tsunamid
  • kivimite purunemine maakoorde kuhjunud pingete tagajärjel
  • magma ringlemine vahevöös
  • seismilised lained läbivad tahket keha (maakoor), merelained aga vedelat keha
  • merelained kannavad suuremat energiat kui seismilised lained.
  • merelaineid põhjustab ainult tuul ja seismilisi laineid ainult maavärin
  • peatõukele järgnevad järeltõuked
  • seismilised lained jõuavad merepõhja täisnurga all
  • tõttu muutub merepõhja kuju

Kus esineb maavärinaid?

Igal aastal raputab Maad üle 100 000 maavärina, seega ligi 300 maavärinat ööpäevas. Õnneks on suurem osa neist nii nõrgad, et inimesed neid isegi ei märka. Kõige tugevamad maavärinad esinevad kahes kitsas vööndis. Esimene neist ääristab hiigelsuure ringina Vaikse ookeani rannikut, teine kulgeb Himaalaja mäestikust üle Väike-Aasia poolsaare Vahemere maadesse. Seega langevad peamised maavärinate esinemisalad kokku laamade äärealadega.

Maavärinaohtlikud piirkonnad ja mõned suurimad mõõdetud maavärinad

Mõtle

  • Iseloomusta laamade liikumist seal, kus esineb sageli maavärinaid.
  • Poolas
  • Jaapanis
  • Venemaal
  • Austraalias
  • Türgis
  • Kanadas
  • Brasiilias
  • Norras
  • Islandil
  • Madagaskaril

Kuidas mõõdetakse maavärina tugevust?

Maavärina võimsust mõõdetakse seismograafiga. See aparaat suudab registreerida ka nõrku ja väga kaugeid maavärinaid. Maavärina võimsust hinnatakse kahel moel. Tänapäeval on üldkasutatav USA teadlase Charles Richteri välja töötatud skaala, mille alusel mõõdetakse maavärina võimsust selle käigus vabanenud energiahulga järgi magnituudides. Varasemal ajal võrreldi maavärinate võimsust selle põhjal, kuidas inimesed neid kirjeldasid. Sellele tuginedes koostas Giuseppe Mercalli juba 100 aastat tagasi skaala, mis hindab maavärina tekitatud purustusi pallides.

Maavärina tugevust on mõõdetud mitmel viisil
Richteri ja Mercalli maavärina tugevusskaalad
  • Mercalli skaalal hinnatakse purustusi silma järgi, Richteri skaala tulemused saadakse mõõteaparaadiga
  • Richteri meetod mõõdab maapinna võnkumise ulatust, Mercalli oma aga maavärina võimsust
  • Richteri skaalal on ülemine ots avatud, Mercalli skaalal suletud
  • Richteri meetodiga mõõdetakse maavärinas vallandunud energia hulka, Mercalli meetodiga hinnatakse purustuste ulatust
  • Richteri skaala oli minevikus rohkem levinud viis maavärina tugevuse määramiseks, kuid tänapäeval kasutatakse pigem Mercalli skaalat

Mõisted

  • maavärin – kivimite järsk liikumine maakoores, mille tõttu hakkab maapind võnkuma
  • seismilised lained – maavärina tekitatud lainetus Maa sees ja pinnal
  • epitsenter – koht maapinnal, mis on maavärina koldele kõige lähemal ja kus on maakoore vappumine kõige tugevam
  • kolle ehk fookus – koht Maa sisemuses, kus kivimid liikuma hakkavad ja maavärina põhjustavad
  • tsunami – maavärina või plahvatusliku vulkaanipurske tekitatud hiidlaine ookeanis