Câte secunde are fiecare localitate din România înaintea undei puternice a unui cutremur vrâncean

De ce tocmai Vrancea

Aproape toate cutremurele mari ale României pornesc din același loc mic#

Sub cotul Carpaților, un corp de litosferă rece și densă atârnă aproape vertical în manta și se rupe la adâncimi la care se produc cutremure în puține locuri din lume; de unde provine e încă în discuție. Punctele de pe hartă sunt focarele celor 206 cutremure vrâncene adânci din buletinul ISC, din 1961 până în 2024; un punct e cu atât mai mare cu cât cutremurul a fost mai puternic. Toate încap într-o zonă de circa 69 de kilometri de la vest la est și 57 de kilometri de la nord la sud.

Pentru că focarele sunt mereu cam în același loc și la mare adâncime, stațiile de deasupra înregistrează primele unde înainte ca acestea să ajungă în restul țării. De aici vine ideea avertizării.

Două unde

Prima undă e rapidă și slabă, a doua e lentă și puternică#

Unda P împinge și trage roca în direcția în care se propagă și străbate scoarța cu circa 6–8 kilometri pe secundă. Unda S se propagă cu puțin peste jumătate din viteza undei P, scutură roca lateral și produce cea mai mare parte a mișcării solului care dărâmă clădiri.

Pe hartă, cercul subțire e unda P la suprafață, cercul gros e unda S. La un cutremur produs la 130 de kilometri adâncime, unda P ajunge la suprafață deasupra focarului după 18 secunde, iar unda S după 31 de secunde.

Mesajul

Trei stații din Vrancea dau semnalul#

Sistemul de avertizare al Institutului Național pentru Fizica Pământului urmărește în primul rând stațiile Vrâncioaia (VRI), Ploștina (PLOR) și Muntele Roșu (MLR). Într-un articol din 2011, autorii de la INFP scriu că sistemul poate trimite avertizarea către București la circa 5 secunde după detecția din zona epicentrală.

Mesajul călătorește prin rețea aproape instantaneu. Harta presupune că mesajul pleacă la 5 secunde după detecție; cât îi ia să ajungă la un om nu e măsurat aici. Din momentul trimiterii, timpul rămas până la sosirea undei S diferă de la o localitate la alta: de la câteva secunde lângă Vrancea la peste un minut în vest. Punctele care se aprind mai târziu au mai mult timp.

Toată țara

Timpul fiecărei localități, pentru un cutremur la 130 de kilometri adâncime#

Culoarea arată câte secunde trec între mesajul de avertizare și sosirea undei puternice, pentru un cutremur la adâncimea obișnuită a cuibului vrâncean. Nouă din zece locuitori ai Munteniei, cu tot cu bucureștenii, și doi din trei locuitori ai Moldovei au între 10 și 30 de secunde. Suceava și Botoșani au în jur de 35–45 de secunde, vestul țării peste un minut, dar acolo unda ajunge mult mai slabă.

La această adâncime, cel mai puțin timp îl are Gura Teghii (Buzău): 8,1 secunde după mesaj.

Adâncimea

Lângă Vrancea, adâncimea schimbă mult timpul rămas; în București, foarte puțin#

Deasupra unui cutremur mai adânc, timpul dintre sosirea undei P și a undei S e mai lung: ambele unde au mai mult de parcurs până la suprafață, iar unda P, mai rapidă, se distanțează tot mai mult de unda S. La stațiile Vrâncioaia (VRI) și Ploștina (PLOR), aflate deasupra focarelor, între cele două unde au trecut 9,5 secunde la cutremurele de sub 100 de kilometri adâncime (12 cutremure) și 16 secunde la cele de peste 140 de kilometri (59 de cutremure).

Pentru cutremure la 90–150 de kilometri adâncime, timpul dintre detectarea primei unde în Vrancea și sosirea undei S e între 13 și 17 secunde la Focșani și între 27 și 29 de secunde în București, pentru că drumul până în capitală e lung la orice adâncime. Selectorul de adâncime de pe hartă arată și scenarii pentru cutremure mai puțin adânci sau mai adânci, susținute de mai puține înregistrări.

București

București: între 22 și 32 de secunde de la prima undă în Vrancea până la unda S, la 123 de cutremure#

Pentru fiecare cutremur cu citiri la stațiile din oraș, s-a calculat timpul dintre prima sosire a undei P la una dintre stațiile VRI, PLOR și MLR și sosirea undei S în București. De obicei au fost 27 de secunde; la un cutremur din zece, sub 24.

Pagina sistemului de avertizare al INFP dă pentru București „aproximativ 25-28 secunde” între detecția din zona epicentrală și sosirea undei S; înregistrările arată că acesta e intervalul obișnuit. După cele 5 secunde care, potrivit articolului INFP din 2011, trec până la trimiterea mesajului, rămân 17–27 de secunde; INFP indică 20–27 de secunde. La 26 dintre cele 123 de cutremure, timpul rămas ar fi fost sub 20 de secunde.

Studiul din 1999 care a propus sistemul scria că timpul dintre cele două unde este întotdeauna mai mare de 25 de secunde („always greater than 25 seconds”). La stațiile din oraș a fost sub 25 de secunde la 26 dintre cele 123 de cutremure. La Măgurele, la marginea de sud a orașului, unde unda S ajunge cu 1,8 secunde mai târziu decât în centru, a fost sub 25 de secunde la 8 din 108 cutremure. Deosebirea față de studiul din 1999 poate ține de stațiile și de cutremurele folosite atunci; doar autorii o pot lămuri.

Testul

Harta a fost verificată pe stații lăsate pe rând deoparte#

La 150–220 de kilometri de epicentru, unde e și Bucureștiul, modelul ak135 al interiorului Pământului, folosit în toată lumea, dă timpul dintre detectarea undei P și sosirea undei S cu 1,4 secunde mai lung decât s-a înregistrat. Harta corectează timpii cu diferențele dintre calcul și înregistrări la stațiile din apropiere, de la alte cutremure.

Pentru fiecare citire verificată, corecția a fost calculată fără datele stației respective și fără cutremurul respectiv. Până la 300 de kilometri de epicentru, eroarea obișnuită a hărții a fost de 1,0 secunde (cutremurele din 2005–2024); la o citire din zece a depășit 2,9 secunde. Mai departe, eroarea obișnuită crește: 2,3 secunde la 300–450 de kilometri, 3,9 secunde dincolo de 450.

Pe hartă, pătratele sunt stațiile cu cel puțin cinci citiri: albe unde eroarea obișnuită a fost sub o secundă, portocalii sub două secunde, roșii de la două secunde în sus. Un model al interiorului Pământului făcut pentru Vrancea (Koulakov și colaboratorii, 2010) a avut o eroare de 1,1 secunde fără corecție și de 1,0 cu ea, aproape cât ak135: corecția după stații contează mai mult decât modelul ales.

4 martie 1977

În 1977, Bucureștiul a avut o intensitate mai mare decât Focșaniul#

Punctele sunt observațiile despre efectele cutremurului din 1977, adunate după el și exprimate ca intensitate pe scara MSK. Intensitatea a fost de gradul VIII în București, la circa 167 de kilometri de epicentrul din buletinul ISC, și de gradul VII la Focșani, la circa 46 de kilometri (alte cataloage așază epicentrul mai aproape de Focșani: pagina despre adâncimea cutremurului vrâncean dă 158 și 34 de kilometri); în zona epicentrală a fost raportat gradul IX. Epicentrul din buletin arată însă doar unde a pornit ruptura. Cutremurul din 1977 a fost o serie de șocuri: după tabelul 7.8 din manualul lui Mihail Ifrim, Dinamica structurilor și inginerie seismică, cel mai puternic (magnitudine 7,2) a pornit la 19 secunde după primul și cu circa 60 de kilometri mai spre sud-vest, la circa 100 de kilometri de București și 80 de kilometri de Focșani (distanțe orizontale). Față de acest șoc, Bucureștiul nu mai era de peste trei ori mai departe decât Focșaniul, ca față de epicentrul din buletin. La cutremurele din 1986 și 1990 a fost invers: gradul VIII la Focșani, gradul VII în București.

Timpul rămas până la unda S și cât de tare se mișcă solul sunt două lucruri diferite. Localitățile din vest au mult timp și unde slabe; Bucureștiul are timp puțin și unde puternice.

Ce nu spune pagina

Ce nu măsoară aceste secunde#

Timpii de pe hartă merg de la trimiterea mesajului până la sosirea undei S. În înregistrările citite de agențiile seismologice pentru calculul magnitudinii (213 citiri în buletin), cea mai mare oscilație s-a produs de obicei la 2,7 secunde după sosirea undei S; la jumătate dintre înregistrări, între 1,0 și 5,3 secunde.

Cutremurele din test au magnitudini între 2,4 și 7,2, aproape toate sub 6. La cele mari din 1977, 1986 și 1990, stațiile au înregistrat prima undă, dar buletinul nu are aproape nicio citire a undei S în România. Ruptura unui cutremur de magnitudine 7 durează zeci de secunde, iar timpii de pe hartă merg până la prima undă S, nu până la cea mai puternică. Cu datele din tabelul lui Ifrim, modelul ak135 estimează că în 1977 unda S a șocului celui mai puternic a ajuns la București cu circa 11 secunde după unda S a primului șoc, la circa 42 de secunde după ce prima undă P a trecut pe unde e azi stația de la Vrâncioaia. Singura accelerogramă completă, cu trei componente, a cutremurului din 1977 a fost înregistrată la INCERC, în estul Bucureștiului. Cât durează până ajunge mesajul pe telefon nu a fost măsurat aici.

Pagina nu este un serviciu de alertă. INFP trimite notificări seismice prin aplicația Telegram (infp.ro). Departamentul pentru Situații de Urgență explică pe fiipregatit.ro ce să faci în caz de cutremur.