Сейсмическая волна


Сейсмическая волна
Объемные волны и поверхностные волны
P- и S-волны на показаниях сейсмографа
Сейсмические волны — волны энергии, которые путешествуют по земле или другим упругим телам в результате процесса, производящего низкочастотную акустическую энергию (землетрясение, взрыв и т. д.). Сейсмические волны изучаются сейсмологами и геофизиками. Их изучают при помощи сейсмографа, геофона, гидрофона или акселерометра.

Скорость распространения волн зависит от плотности и упругости среды. Скорость имеет тенденцию к росту по мере углубления, в земной коре она составляет 2—8 км/с, а при углублении до мантии — 13 км/с.

Землетрясения создают разные типы сейсмических волн с разной скоростью. Волна фиксируется на ряде сейсмологических станций, и по разнице во времени учёные вычисляют эпицентр. В геофизике преломление или отражение сейсмических волн используется для изучения глубин Земли, искусственные волны используются для исследования подземных структур.

Содержание

Типы сейсмических волн

Распространение P- и S-волн

Есть два главных типа: объёмные волны и поверхностные волны. Кроме описанных ниже есть и другие, менее значимые типы волн, которые вряд ли можно встретить на Земле, но они имеют важное значение в астросейсмологии.

Объёмные волны

Они проходят через недра Земли. Путь волн преломляется различной плотностью и жёсткостью подземных пород.

P-волны

P-волны (первичные волны) — продольные, или компрессионные волны. Обычно их скорость в два раза быстрее S-волн, проходить они могут через любые материалы. В воздухе они принимают форму звуковых волн, и, соответственно, их скорость становится равной скорости звука. Стандартная скорость P-волн — 330 м/с в воздухе, 1 450 м/с в воде и 5 000 м/с в граните.

S-волны

S-волны (вторичные волны) — поперечные волны. Они показывают, что земля смещается перпендикулярно к направлению распространения. В случае горизонтально поляризованных S-волн земля движется то в одну сторону, то в другую попеременно. Волны этого типа могут действовать только в твёрдых телах.

Поверхностные волны

Поверхностные волны несколько похожи на волны воды, но в отличие от них они путешествуют по земной поверхности. Их обычная скорость значительно ниже скорости волн тела. Из-за своей низкой частоты, времени действия и большой амплитуды они являются самыми разрушительными изо всех типов сейсмических волн. Они бывают двух типов: волны Рэлея и волны Лява.

P- и S-волны в мантии и ядре

Когда происходит землетрясение, сейсмографы вблизи эпицентра записывают S- и P-волны. Но на больших расстояниях обнаружить высокие частоты первой S-волны невозможно. Поскольку поперечные волны не могут проходить через жидкости, на основании этого явления Ричард Диксон Олдхэм выдвинул предположение, что Земля имеет жидкое внешнее ядро. По этому виду исследования в дальнейшем было выдвинуто предположение, что у Луны твёрдое ядро, но недавние геодезические исследования показывают, что оно ещё расплавлено.

Использование P- и S- волн для локации землетрясения

В случае локальных или близлежащих землетрясений разница прибытия P- и S- волн может использоваться для обнаружения дистанции от события. В случае глобальных землетрясений четыре или более наблюдательных станций, синхронизированных по времени, записывают время прибытия P-волн. На основе этих данных можно вычислить эпицентр в любой точке планеты. Для определения гипоцентра используется больший объем данных (десятки или сотни записей прибытия P-волн с сейсмических станций).

Самый простой способ узнать место землетрясения в радиусе 200 км — это высчитать разницу в прибытии P- и S- волн в секундах и умножить ее на 8. Но на телесейсмических дистанциях этот способ не подходит потому, что высока вероятность того, что сейсмические волны углубились до мантии Земли и преломились, изменив свою скорость.

Ссылки



Wikimedia Foundation. 2010.

Смотреть что такое "Сейсмическая волна" в других словарях:

  • СЕЙСМИЧЕСКАЯ ВОЛНА — СЕЙСМИЧЕСКАЯ ВОЛНА, ударная волна, создаваемая ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЯМИ или искусственными взрывами. Скорость и направление сейсмической волны меняется в зависимости от того, через какое вещество она проходит (вид горной породы, расплавленное ядро Земли… …   Научно-технический энциклопедический словарь

  • сейсмическая волна — Упругая волна в геологической среде [ГОСТ 16821 91] Тематики сейсморазведка …   Справочник технического переводчика

  • Сейсмическая волна — Сейсмическая волна: Упругие колебания, распространяющиеся в Земле от очагов землетрясений и взрывов... Источник: БЕЗОПАСНОСТЬ В ЧРЕЗВЫЧАЙНЫХ СИТУАЦИЯХ. ПРИРОДНЫЕ ЧРЕЗВЫЧАЙНЫЕ СИТУАЦИИ. ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ. ГОСТ 22.0.03 97/ГОСТ Р 22.0.03 95 (утв …   Официальная терминология

  • сейсмическая волна — seisminė banga statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. earth quake wave; seismic wave vok. Erdbebenwelle, f; seismische Welle, f rus. сейсмическая волна, f pranc. onde seismique, f; onde sismique, f …   Fizikos terminų žodynas

  • сейсмическая волна — 3.2.7. сейсмическая волна: Упругие колебания, распространяющиеся в Земле от очагов землетрясений и взрывов. Источник: ГОСТ Р 22.0.03 95: Безопасность в чрезвычайных ситуациях. Природные чрезвычайные ситуации. Термины и определения …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

  • Сейсмическая волна —    упругое колебание, распространяющееся в грунтовой среде от очагов землетрясений, взрывов или иных источников импульсных нагрузок …   Гражданская защита. Понятийно-терминологический словарь

  • кратная (сейсмическая) волна — Ндп. многократная волна Сейсмическая волна, совершившая два или более отражений от границ раздела геологических сред, включая поверхность Земли [ГОСТ 16821 91] Недопустимые, нерекомендуемые многократная волна Тематики сейсморазведка …   Справочник технического переводчика

  • поперечная (сейсмическая) волна — S волна Сейсмическая волна, за фронтом которой колебания частиц среды происходят в направлении, перпендикулярном к направлению ее распространения [ГОСТ 16821 91] Тематики сейсморазведка Синонимы S волна …   Справочник технического переводчика

  • преломленная (сейсмическая) волна — проходящая волна Сейсмическая волна, преломившаяся на границе раздела двух геологических сред [ГОСТ 16821 91] Тематики сейсморазведка Синонимы проходящая волна …   Справочник технического переводчика

  • продольная (сейсмическая) волна — Р волна Сейсмическая волна, за фронтом которой колебания частиц среды происходят в направлении ее распространения. [ГОСТ 16821 91] Тематики сейсморазведка Синонимы Р волна …   Справочник технического переводчика