Kao i na dan potresa koji je 22. ožujka snagom od 5,5 stupnjeva prema Richterovoj ljestvici uzdrmao Zagreb te u nekoliko navrata nakon potresa, Hrvoje Tkalčić, australski geofizičar hrvatskih korijena i profesor na Australskom nacionalnom sveučilištu u Canberri oglasio se na Facebooku. Svojom novom objavom "završava svoj doprinos širenju znanja o potresu kod Kašine i naknadnim potresima…".
Ovog puta je pojasnio zvukove koji nastaju za vrijeme potresa i je li ih zaista moguće čuti. Ukratko, objasnio je kako nastaje zvuk od potresa i koje potrese možemo, a koje ne možemo čuti. Opisao je i faktore o kojima to ovisi. Dodao je da takvi zvukovi mogu doprinijeti strahu i psihozi, zbog čega ih je potrebno objasniti.
"Energija se kod potresa oslobađa u obliku prostornih valova koji putuju kroz Zemlju od žarišta do seizmološke postaje tj. seizmometra koji ih onda zabilježi kao vremenski niz gibanja tla na kojem je položen. Možda će ono što želim reći nekom zvučati pretrivijalno, ali čestice tla se definitivno ne gibaju zajedno s valom od žarišta do površine Zemlje na mjestu gdje je seizmometar lociran", započeo je Tkalčić svoje objašnjenje.
P i S valovi
To ukratko znači da čestice na jednom mjestu osciliraju kada prođe val. One mogu oscilirati u smjeru širenja vala ili okomito na njega. U prvom slučaju, odnosno P valu, ljudi osjete nagli udarac i propadanje, dok je u drugom slučaju, kod S vala, pojašnjava Tkalčić, prisutno ljuljanje koje oštećuje zgrade zbog toga jer se u tom slučaju energija među česticama prenosi širenjem i skupljanjem.
"Po svojoj prirodi P valovi su isto što i zvučni valovi! Sasvim sigurno su barem neki od vas iskusili zvuk pod Zemljom, ako ne u rudniku, onda u podzemnoj željeznici nekog dalekog grada. Iz tih primjera znate da zvuk koji se širi kroz Zemlju, može prijeći na zrak i tako nastaviti širenje. On se širi i kroz vodu, i to efikasnije od zraka, što ste sigurno primijetili ako ste ikad zaronili ispod površine vode negdje na moru ili u svojoj kadi. Iz istog razloga, nije onda neobično da P valovi koji od potresa stignu na površinu Zemlje jednostavno mogu nastaviti putovati kroz zrak. Kad smo već kod toga, P valovi se šire i kroz tekuću vanjsku jezgru, za razliku od S valova koji to ne mogu. Dakle, zvukovi povezani s potresima su zvukovi koji nastaju iznad površine Zemlje kad se P valovi iz Zemlje na slobodnoj granici čvrste Zemlje i atmosfere ili oceana djelomično pretvore u zvučne valove", pojašnjava Tkalčić djelovanje prostornih valova.
Potresi kao glazbeni instrumenti
No, to ne znači da ljudi mogu čuti baš svaki P val, odnosno potres; upravo suprotno. Naime, ljudsko uho osjetljivo je na spektar frekvencija od 20 do 20.000 herca, dok P valovi uglavnom dominiraju u spektru od nula do pet, ili čak 10 herca. Tako niske frekvencije spadaju u infrazvuk, a kao njegovi prirodni izvori, objašnjava Tkalčić, spominju se potresi, vulkani, lavine i meteoriti. Dodaje da bi neki ljudi mogli čuti zvuk i u tom spektru, ako imaju prirodno suženi ili prošireni spektar frekvencija koje mogu čuti.
Na izgled spektrograma, odnosno grafa relativnih jačina frekvencija u vremenu, kod pojedinog potresa djeluje njegov karakter i struktura zemlje kroz koju valovi prolaze. Što se tiče karaktera, Tkalčić je potrese usporedio s glazbenim instrumentima.
"Veći instrumenti proizvest će uglavnom veći raspon zvukova, a veći potres i veći raspon frekvencija, uključujući čak i one iznad 10 herca. To je zapravo bio slučaj za kašinski potres. Dalje, zbog strukture zemlje i gubljenja energije prilikom prolaska valova kroz nju (jer se dio energije jednostavno apsorbira na atomskoj skali kroz vibracije atoma i molekula), najbrže slabe više frekvencije, a najsporije niže, tako da na nekoj udaljenosti od potresa uopće više nema prisutnih visokih frekvencija. Upravo te visoke frekvencije kod potresa, koje su ujedno i najniže frekvencije na koje je ljudsko uho osjetljivo, odgovorne su za zvuk koji je popratio glavni potres, a vjerojatno i za veliki dio zvučnih efekata kod naknadnih potresa kojima su ljudi masovno svjedočili i dalje svjedoče, pogotovo u istočnom dijelu grada Zagreba i u blizini epicentra", piše Tkalčić.
Topografija i vrijeme utječu na zvuk
Geofizičar nastavlja kako Zemljina površina prenosi zvuk u atmosferu te kako on može biti pojačan zbog topografije terena. Dodaje da se potresi mogu čuti i bez vibracija i ljuljanja, ako su nastali plitko i skoro direktno ispod mjesta. No, na tim frekvencijama, ističe, zvuk ne dopire predaleko ako su potresi mali ili duboki. Tkalčić je naveo i istraživanja koja sugeriraju da je učestalost čujnog zvuka potresa obrnuto proporcionalna udaljenosti od žarišta, dubini i magnitudi. Osim toga čujnost potresa ovisi i o tlaku i temperaturi zraka, vjetru i šumama.
"Da zaključim, ako ste čuli zvuk početkom i za vrijeme glavnog potresa, to je zbog njegove dosta velike magnitude i relativne blizine vrlo raširena pojava. Ako ste danima nakon toga čuli zvukove poput tutnjave, grmljavine, eksplozije, vlaka koji se približava, udaljenog brujanja, drobljenja stijena – ponekad popraćeno podrhtavanjem, a ponekad ne – a za koje ste sigurni da nisu zbog prometa ili ostalih ljudskih aktivnosti, niste sami!", poručio je Tkalčić zabrinutim stanovnicima Zagreba i okolice.
