Сейсмические колебания и их влияние на организм

Главная > Естественные науки > Науки о Земле > Науки о геосфере > Сейсмология > Сейсмоволны

Сейсмические волны — волны, переносящие энергию упругих (механических) колебаний в горных породах. Источником сейсмической волны может быть землетрясение, взрыв, вибрация или удар. Сейсмические волны изучаются в сейсмологии и разведочной геофизике. Регистрация сейсмических волн позволяет исследовать внутреннее строение земной коры и "твердой" Земли в целом. Для записи колебаний, вызываемых сейсмическими волнами, применяются автономные сейсморегистраторы или приёмники, подключённые к сейсмостанциям.

Разделы страницы о сейсмовибрациях и сейсмоволнах:


Виды сейсмических волн

Различают поверхностные и объемные сейсмические волны. В свою очередь объемные волны различаются на продольные (P-волны) и поперечные (S-волны).

Поверхностные сейсмические волны (или длинные, L-волны) - сейсмические волны, распространяющиеся только вдоль поверхности Земли. Скорость поверхностных волн меньше скорости поперечных волн. Именно они вызывают самые сильные разрушения. Различают два типа поверхностных волн: волны Лява (упругая волна с горизонтальной поляризацией) и Релея (вблизи и вдоль поверхности твердого тела).

Продольные сейсмические волны (P-волны, или волны сжатия) - наиболее быстрые волны, распространяющиеся от источника сейсмических колебаний и представляющие собой последовательное сжатие и разряжение материала. Продольные волны проходят через все среды. Их скорость в 1.7 раза больше, чем скорость поперечных волн.

Поперечные сейсмические волны (S-волны, или волны сдвига) - сейсмические волны, распространяющиеся медленнее, чем продольные Р-волны и состоящие из упругих колебаний, поперечных по отношению к направлению распространения волны. Поперечные волны не проходят через жидкость.

В случае локальных или близлежащих землетрясений разница прибытия P- и S- волн может использоваться для обнаружения дистанции от события

Физические характеристики сейсмических волн

Скорость распространения волн зависит от плотности и упругости среды. Она имеет тенденцию к росту по мере углубления, в верхней части земной коры составляет 2—8 км/с, а при погружении до уровня мантии — 13 км/с.

Частота волн низкая, она колеблется от 2 до 50 герц. Период сейсмических волн обычно составляет 0.1-10 сек. Длины же сейсмических волн, излучаемых очагами землетрясений, обычно составляют несколько километров.

Влияние волн от землетрясений на организм человека

Влияние геомагнитных колебаний на здоровье человека

Еще в начале века А. Л. Чижевский выявил чувствительность нервной системы человека к колебаниям солнечной активности. При возрастании солнечной активности изменяется функциональное состояние нервной системы, нервно-психический тонус человека. Недаром в дни повышения солнечной активности увеличивается количество несчастных случаев, происходит обострение психических заболеваний, повышается смертность от инфарктов миокарда и инсультов.

Но что такое повышение солнечной активности для Земли? Это изменения в геомагнитном поле, увеличение поглощения радиоволн в ионосфере и другие явления. Задолго до эры спутников было известно, что качество земной радиосвязи зависит от событий на Солнце

Биофизики и психофизики на ряде опытов продемонстрировали, что человек может воспринимать колебания геомагнитного поля не только бессознательно, - отдельные люди способны ощущать их, то есть обладают сенсорной реакцией, особенно при частоте порядка 10 герц. А эта частота как раз соответствует частоте электроэнцефалограммы мозга человека. Испытуемые ощущают в таких случаях чувство тяжести, «мурашки», покалывание.

Для справки - частоты мозга в разных состояних человеческого организма: глубокий сон - 0,5-3 Гц; глубокая медитация и сон - 4-7 Гц; расслабленное состояние и медитация - 8-13 Гц; бодрствование, мышление, познавательный процесс - 14 Гц.

Воздействие электромагнитных излучений на человека

Организм человека реагирует как на изменение естественного геомагнитного поля, так и на воздействие электромагнитных излучений (ЭМИ) от многочисленных и разнообразных техногенных источников. Реакция организма может варьироваться как по мере увеличения, так и снижения воздействия ЭМИ, в ряде случаев приводя к выраженным изменениям в состоянии здоровья и генетическим последствиям.

Всемирная Организация Здравоохранения рекомендует беременным женщинам меньше взаимодействовать с предметами электроники (компьютер, телевизор, телефон, микроволновая печь), потому что воздействие электромагнитного излучения делает будущую маму вялой и раздражительной, а также влияет на иммунную систему, поэтому женщины подвержены частым простудным заболеваниям. ВОЗ выдвинула допустимый уровень силы электромагнитного поля, он составляет 0,3-0,4 микротеслы. Самые большие мкТл излучает телевизор и кондиционер, поэтому будущей маме лучше оградить себя от такой техники на время беременности (телевизор рекомендовано смотреть на расстоянии 2 метров), также стоит находиться подальше от работающей микроволновой печи и электрического чайника, их поле достигает 8 микротесл.

В специальной литературе, опубликованной в нашей стране и за рубежом, указываются следующие проявления вредоносного воздействия электромагнитного излучения на организм человека:

  1. генная мутация, за счёт которой возрастает вероятность возникновения онкологических заболеваний;
  2. нарушения нормальной электрофизиологии человеческого организма, что вызывает головные боли, безсонницу, тахикардию;
  3. повреждения глаз, вызывающие различные офтальмологические заболевания, в тяжёлых случаях – вплоть до полной потери зрения;
  4. видоизменение сигналов, подаваемых гормонами околощитовидных желёз на мембранах клеток, торможение роста костного материала у детей;
  5. нарушение трансмембранного потока ионов кальция, что препятствует нормальному развитию организма у детей и подростков;
  6. накопительный эффект, который возникает при многократном вредоносном воздействии излучения, в конечном счёте приводит к необратимым негативным изменениям.

Для сотовой связи во всём мире используют микроволновый [высокочсастотный] диапазон частот — от 300 МГц до 3 ГГц. Доказано, что излучение частот диапазона мобильного телефона способно серьезно повлиять на ген – оно оказывает генотоксическое действие. Длительное излучение как бы отравляет ген - и в клетках происходит повреждение ДНК.

Биологическое действие электромагнитных полей

Экспериментальные данные как отечественных, так и зарубежных исследователей свидетельствуют о высокой биологической активности электромагнитного поля во всех частотных диапазонах. Биологические эффекты воздействия ЭМП на организм человека зависят от частоты и длины волны излучения, интенсивности ЭМП, продолжительности и периодичности облучения, комбинированного и суммарного воздействия ЭМП и других факторов. Сочетание обозначенных параметров может давать существенно различающиеся последствия в реакции организма.

При относительно высоких уровнях облучающего ЭМП современная теория признает тепловой механизм воздействия.

При относительно низком уровне ЭМП (к примеру, для радиочастот выше 300 МГц это менее 1 мВт/см2) принято говорить о нетепловом или информационном характере воздействия на организм. Многочисленные исследования в области биологического действия ЭМП позволят определить наиболее чувствительные системы организма людей: нервная, иммунная, эндокринная и половая.

Многократное облучение ЭМП вызывает понижение активности гипофиза, являеющегося центральным органом эндокринной системы и тесно взаимодействующим с гипоталамусом - связующим звеном между нервной и эндокринной системами.

Работающие с МП и ЭМП, а также население, живущее в зоне действия ЭМП жалуются на раздражительность, нетерпеливость. Через 1-3 года у некоторых появляется чувство внутренней напряженности, суетливость. Нарушаются внимание и память.

Но ЭМП может не только нарушать, но и стимулировать работу живых клеток, в т.ч. ускоряя или замедляя их рост и деление. Самыми чувствительными органами человека, воспринимающими воздейсьтвия электро-магнитных полей, являются:

  1. мышечные ткани;
  2. костный мозг;
  3. щитовидная железа;
  4. слизистые оболочки желудочно-кишечного тракта;
  5. половые железы.

Воздействие акустических излучений на человека

Одним из важнейших экологических факторов для человека являются акустические (механические) колебания. К ним относятся разного рода шумы и музыка. Влияние их может быть как позитивным, так и негативным.

К природным акустическим источникам относятся шум речной воды, ветра в ветвях деревьев, гомон птиц и другие звуки. В большинстве своем они оказывает благотворное влияние на психофизическое состояние человека. А городские и производственные шумы (гул моторов, стук и скрежет металла, разного рода резкие сигналы) десинхронизируют систему организма, что проявляется в чувстве усталости, раздражения и болезненных ощущениях в разных частях тела.

Имеется мнение, что колокольный звон обладает бактерицидным действием, очищая воздух от микробов и бактерий, которые гибнут, когда их собственные частоты колебаний попадают в резонанс с частотами колокольного звона. В буддистских храмах, например, после службы помещение обходят с барабанным боем, флейтами и гонгами для очищения воздуха.

Французские ученые экспериментально доказали, что звуки определенной частоты убивают раковые клетки. Исследования звуковых частот в порядке хроматической гаммы показали, что звучание той или иной ноты изменяет цвет и форму клеток, которые связаны с изменением ее частоты излучения. Нота «до» вытягивает клетку в длину, звучание «ре» меняет окраску, делая клетку очень яркой. Это согласуется с представлением древней китайской медицины о том, что 12 парных энергетических каналов соотносятся с 12-ступенчатым звуковым музыкальным рядом, т.е. каждому каналу соответствует своя тональность.

Влияние на людей звуковой волны высокой частоты (ультразвука)

В процессе ультразвукового исследования (УЗИ) фиксируется воздействие на организм звуковой волны значительной частоты (3,5-5 Мгц).

Влияние на людей звуковой волны низкой частоты (инфразвука)

Инфразвук действует за счет резонанса: частоты колебаний при многих процессах в организме лежат в инфразвуковом диапазоне: сокращения сердца 1-2 Гц; дельта-ритм мозга (состояние сна) 0,5-3,5 Гц; альфа-ритм мозга (состояние покоя) 8-13 Гц; бета-ритм мозга (умственная работа) 14-35 Гц.

При совпадении частот внутренних органов и инфразвука, соответствующие органы начинают вибрировать, что может сопровождаться сильнейшими болевыми ощущениями. Биоэффективность для человека частот 0,05 — 0,06, 0,1 — 0,3, 80 и 300 Гц объясняется резонансом кровеносной системы.

Восприимчивость вибраций организмом человека

Вибрации воспринимаются разными органами и частями тела. Так, при низкочастотных (до 15 Гц) колебаниях поступательные вибрации воспринимаются отолитовым, а вращательные - вестибулярным аппаратом внутреннего уха. При контакте с вибрацией твердого тела восприятие вибрации осуществляется нервными окончаниями кожных покровов. Человек ощущает вибрации от долей герца приблизительно до 80 Гц, а вибрации высоких частот воспринимаются подобно ультразвуковым колебаниям, вызывая тепловое ощущение.

Колебания с частотой до 3—5 гц вызывают реакции вестибулярного аппарата и могут вызывать расстройства, связанные со смещением массы крови в сосудах, т. е. сосудистые расстройства и синдром укачивания (морскую болезнь). При колебаниях с частотами от 3—5 до 11 гц наблюдаются расстройства, обусловленные возбуждением лабиринтного аппарата внутреннего уха и резонансными колебаниями как человеческого тела в целом, так и некоторых его частей (голова, желудок, печень и кишечник) . Колебания человека с частотами 11—45 гц могут сопровождаться функциональными расстройствами ряда внутренних органов (в том числе мочеполового аппарата), ухудшать зрение в связи с колебаниями глазных яблок, вызывать тошноту и рвоты. Механические колебания с частотами свыше 45 гц при известной интенсивности вызывают серьезные изменения — так называемую вибрационную болезнь.

До сих пор нет единого мнения о тех границах частот колебаний, которые соответствуют тому или иному их действию на организм человека. Есть предложение делить колебания на собственно колебания и вибрации. Колебания отличаются более низкой частотой (предположительно до 15—18 гц) и тем, что организм улавливает отдельные циклы (периоды). Вибрациями называют колебания более высокой частоты, воспринимаемые слитно. Границы вибрационной чувствительности человеческого организма составляют 15—1500 гц.


Главная
Сейсмология: Земные автоколебания | Сейсмические колебания | Феноменальные землетрясения | Книги о землетрясениях
Близкие по теме страницы: Вулканология | Катаклизмы | Карты | Музеи и библиотеки
На правах рекламы (см. условия):    


© «Сайт Игоря Гаршина», 2002, 2005. Пишите письма (Письмо И.Гаршину).
Страница обновлена 23.10.2018
Я.Метрика: просмотры, визиты и хиты сегодня