Сейсмические волны (детально)
Волны Р и S-объемные волны, излучаемые во все стороны от места, где происходит вспарывание трещины. Первое движение, которое вы чувствуете в момент землетрясения – это обычно приход волны Р. Поверхностные волны распространяются вдоль земной поверхности, подобно волнам на воде, и обычно приходят после волн Р и S.
Хотя объемные волны непрерывно разбегаются от источника, образуя сферический волновой фронт, отдельные частицы вещества Земли, движутся возвратно-поступательно, заканчивая свое движение примерно там же, где они его начали. В волнах Р частицы среды движутся вперед и назад вдоль направления распространения волны, поэтому для этой волны подошло бы название «тяни-толкай». Когда частицы движутся вперед-назад, они по очереди то сжимают, то растягивают вещество, совсем как в подводной звуковой волне.
Волны S совсем иные, так как в них отдельные частицы вещества колеблются перпендикулярно направлению распространения волн; по этой причине волны S часто называют поперечными (поскольку волны S создают в веществе не сжатия, а сдвиговые напряжения, их называют также сдвиговыми волнами).
Все части Земли: и твердые породы в земной коре, и расплавленные породы земного ядра могут передавать сжатие; поэтому волны Р могут двигаться, пересекая все тело Земли. Расплавленные части Земли не могут, однако, передавать сдвиговые напряжения, и поэтому распространение волн S ограничено твердыми частями Земли.
Поверхностные волны распространяются вдоль земной поверхности, захватывая лишь неглубокую зону под ней. В некоторых случаях разрушительные движения почвы могут вызываться этими волнами, которые распространяются с меньшей скоростью и имеют более длинные периоды (или более низкие частоты), чем объемные волны. Разные типы известны и у поверхностных волн. Два из них наиболее важны – это волны Рэлея и Лява. Волны Рэлея ведут себя как водяные волны, продвигающиеся вперед, в то время как отдельные частицы среды движутся по эллипсам в вертикальной плоскости. Если бросить в пруд камень, то корка или прутик, качаясь на волнах, продемонстрирует нам этот тип движения; волны, пробегая, заставляют плавающий предмет смещаться вверх-вниз и одновременно вперед-назад, но он всегда остается почти на том же месте.
Волны Лява, в них отдельные частицы вещества перемещаются по горизонтали в направлении, перпендикулярном направлению распространения этих волн.
Движение, которое регистрируется в любой точке земной поверхности, является результатом наложения волн разных типов.
Приборы для измерения сейсмических колебаний
Сейсмографы
Приборы, которые записывают движение грунта при землетрясениях, называются _____________________________. Впервые они появились в 1890-м году. Сейчас по всей поверхности Земли установлены сотни сейсмографов, работающих в составе мировой сети сейсмических станций, для того чтобы можно было следить за происходящими землетрясениями и изучать физические процессы в Земле. Записи сейсмографов, называемые __________________________________, используются для определения местоположения гипоцентра и магнитуды землетрясений.
Чтобы регистрировать землетрясения, происходящие на расстояниях в тысячи километров от станции, приборы должны записывать движение грунта с большим увеличением-обычно в ________________ раз.
