Minulý týden (ve středu 3. dubna před osmou hodinou ranní místního času) zasáhlo Taiwan silné zemětřesení o magnitudu 7,4. Velmi často v našich komentářích vidíte i záznamy z českých stanic. Tímto příspěvkem bychom rádi zodpověděli některé dotazy, které k nám opakovaně přichází.
Je běžné, že otřesy od velkých zemětřesení ze vzdálených míst zaznamenají i české stanice?
Seismické vlny se od zemětřesení šíří celou Zemí. Magnitudo větší než 5 lze zaznamenat na průměrné stanici, ať nastalo kdekoli na Zemi. Zemětřesení uvolní energii mimo jiné ve formě seismických vln, které zemí putují i na velké vzdálenosti. Seismograf zachytí několik typu seismických vln: nejprve dorazí primární (P) vlny, se zpožděním pak sekundární (S) vlny a vlny povrchové.
Jak je možné, že magnitudo je na stanicích stejné – bez ohledu, jak daleko nebo blízko stanice od zemětřesení jsou?
Vlny od zemětřesení prochází Zemí, při svém šíření se ovšem tlumí a do větších vzdáleností tak přijdou slabší. Pokud ovšem víme, jak daleko od seismické stanice zemětřesení nastalo, můžeme z výchylky – byť velmi malé a lidmi nepocítěné – spočítat magnitudo daného zemětřesení. Magnitudo říká, jak velká energie se při zemětřesení uvolnila. Pokud jsme od zemětřesení dál, naměřená výchylka bude menší, ale při zohlednění vzdálenosti musí vyjít magnitudo stejné, ať měříme na jakékoli stanici. Magnitudo je vyhodnoceno ze záznamu nejdříve automaticky. Později může být ještě jeho hodnota upravena při vyhodnocení záznamů seismology.
Česká regionální seismická síť monitoruje zemětřesení a další seismické jevy (např. důlní otřesy a exploze v lomech) v České republice, ve střední Evropě i ve světě. Skládá se z dvaceti stálých širokopásmových seismologických observatoří rozmístěných v zájmových oblastech v České republice. Pro účely seismické služby jsou využívány i stanice dalších seismických sítí v ČR. Datová centra jsou umístěna v Geofyzikálním ústavu AV ČR (GFÚ) v Praze a v Ústavu fyziky Země Masarykovy univerzity v Brně.
Obr. 1: Denní záznam (seismogram) ze seismické stanice Kašperské Hory (KHC), často jej pro ilustraci používáme. Zemětřesení na Taiwanu (23:58:11 UTC času – 2. dubna 2024) zaznamenaly všechny seismické observatoře v ČR. Denní seismogramy jsou dostupné na stránkách GFÚ (časové hodnoty jsou v UTC).
Ve Skalné a při Kašperských Horách spravuje GFÚ dvě muzea, kde se o zemětřesení můžete dozvědět více.
Obr. 2: Seismogram zemětřesení na Taiwanu (stanice KHC). Primární (P) vlny dorazily do ČR zhruba po 13 minutách, cca 10 min poté přišly sekundární (S) vlny. Povrchové vlny a vlny odrážené od různých geologických rozhraní byly pozorovatelné daleko později (označeno jako L).
Zemětřesení na stanicích mezinárodního projektu AdriaArray
Jedná se o velký mezinárodní projekt zaměřený na studium stavby Země, podílí se na něm 63 institucí z 30 zemí Evropy, celkem přes 400 odborníků. Jak název napovídá, seismické stanice jsou umístěny v oblasti Adriatické litosférické desky zahrnující pás od Sicílie přes Apeniny, Alpy, Karpaty, Dinárské hory a další pohoří Balkánu. V projektu se využívá přes 1000 permanentních seismických stanic (které měří trvale) a dalších 415 dočasných stanic (které budou měřit 2 – 3 roky). Více o AdriaArray připravujeme.
Obr. 3: Záznam zemětřesení na Taiwanu (2. dubna 2024) na 1072 seismických stanicích projektu AdriaArray. Stanice jsou seřazeny podle vzdálenosti, stanice dál od epicentra jsou nahoře.
Obr. 3 ukazuje jen záznamy (vertikální pohyb půdy), které prošly kontrolou kvality a je možné je použít pro studium stavby Země. Každá jedna linka je záznam z jedné stanice. Na vodorovné ose je vynesen čas od vzniku zemětřesení v sekundách. Na vertikální ose jsou výchylky kmitání půdy seřazené podle vzdáleností stanic od epicentra. Seismická síť AdriaArray tak pokrývá rozsah vzdáleností od 8300 do 10300 km od epicentra. Z obrázku jsou patrné systematické příchody jednotlivých typů seismických vln, počínaje nejrychlejšími podélnými (P) vlnami zcela vlevo a konče pomalými povrchovými vlnami, které tvoří amplitudově nejsilnější část záznamů v pravé části obrázku. Záznamy jsou vykresleny do času 4500 s, což je tedy hodina a čtvrt od vzniku zemětřesení na Taiwanu. Je vidět, že i po této hodině a čtvrt jsou stále výchylky půdy mnohem větší, než byly před zemětřesením (rovné čáry zcela vlevo). Země se po takto silném zemětřesení chvěje ještě několik hodin.
Petr Kolínský, Václav Kuna – Geofyzikální ústav AV ČR (GFÚ)
Některé z projektů v „Energie uvnitř Země“
Instalace seismických aparatur – Petr Kolínský (GFÚ), Renata Lukešová (ÚSMH)
Implementace systému včasného varování před zemětřesením v Nepálu – Václav Kuna (GFÚ)
Strojové učení – Jan Zedník (GFÚ), Marek Pecha (ÚGN)
Studium chování strike-slipových zlomů – Petra Štěpančíková (ÚSMH)
