Продолжение таблицы 2.3
-
12 баллов (Мега-событие)
Полное разрушение всех сооружений, серьёзные изменения в рельефе
Магнитуда землетрясения характеризует общую энергию сейсмических колебаний земной поверхности. Магнитуда определяется как «логарифм отношения максимальных амплитуд волн данного землетрясения к амплитудам таких же волн некоторого стандартного землетрясения» (магнитуда «стандартного землетрясения» принимается за 0). Впервые шкала магнитуд была предложена в 1935 году Ч. Рихтером, поэтому до сих пор очень часто говорят о «магнитуде по шкале Рихтера», что неточно. Шкала Рихтера приближенно соответствует современным формулам для расчёта магнитуды, но в настоящее время не используется.
Изменение магнитуды на единицу означает рост амплитуды колебаний в 10 раз и рост количества выделившейся энергии в 32 раза.
В отличие от интенсивности, магнитуда не имеет единицы измерения — она обозначается целым числом или десятичной дробью, так что сказать «магнитуда 6,9 баллов» — неправильно. Интенсивность определяется по субъективным показателям: ощущениям людей, повреждениям сооружений, изменениям рельефа, в то время как определение магнитуды основано на строгих физико-математических расчётах. Можно провести такую аналогию: бальность землетрясения — это навскидку оцененная сила взрыва (определяемая по внешним проявлениям), а магнитуда — мощность взрывного устройства. Однако следует помнить, что магнитуда не является абсолютным значением энергии землетрясения, это всего лишь относительная характеристика.
2.7 Физический принцип регистрации землетрясений. Сейсмограф Голицина
В 1906 Борис Борисович Голицин сконструировал первый в мире электромагнетический сейсмограф. Большинство сейсмографов, работающих сегодня работают по принципу разработанным Б.Б. Голициным, с тем лишь исключением, что сегодня используется цифровая форма записи.
Сейсмограф Голицына представляет собой: тяжёлый металлический груз, прикрепленный закрепленный на раме, которая в свою очередь висит на пружине. Колебания груза происходят вверх и вниз. На конце рамы закреплены проводящие катушки, помещенные между сильными магнитами. Вся система неподвижна при отсутствии землетрясения. Во время землетрясения начинает двигаться подставка к тяжелому грузу, который из-за большого веса отстает в движении от подставки. При этом дальний конец рамы с катушкой движется между магнитами, тем самым вызывая в катушках электрический ток. После этого ток поступает в зеркальный гальванометр с закрепленным на нем маленьким зеркальцем, которое отражает луч света на фотобумагу, оставляя после прохождения рисунок сейсмограммы.
3 физическая модель анизотропной среды по параметрам затухания сейсмических волн и спектрам микросейсм
3.1 Результаты измерений
За время научной экспедиции на озере Удыль было зарегистрировано 22 сейсмических события. Магнитуда этих событий варьируется от 0.7 до 4. Все эти землетрясения нанесены на карту (рисунок 3.1). Более подробно данный мониторинг в нашей ранней работе /27/
Рисунок 3.1 – Положение эпицентров зарегистрированных землетрясений и основные тектонические нарушения района работ
3.2 Исследование шумов
Для примера взяты два землетрясения № 7(27.07.2014 02:58). На рисунках 3.2 и 3.3 показаны записи шума до и после этих землетрясений (полоса частот 2-20 Гц)
Рисунок 3.2 – Запись сейсмического шума до землетрясения
Рисунок 3.3 – Запись сейсмического шума после землетрясения
На рисках 3.4 и 3.5 показаны спектры шума до и после землетрясения.
Цифрами 1, 2, 3, 4 на рисунке 3.5 обозначены разные окна после землетрясения, числа минус один и минус два на рисунке 3.4 – до землетрясения.
Рисунок 3.4 – Спектры сейсмических шумов до землетрясения
Рисунок 3.5 – Спектр шумов после землетрясения
Из сейсмограмм и спектров сейсмических шумов видно, что соотношение сигнал/шум для данного землетрясения составил 3.2. Шум после землетрясения не изменился.
Регистрация микро землетрясений
Регистрация слабых землетрясений магнитудой 3-4
Землетрясения данной магнитуды являются достаточно мощными, чтобы быть зарегистрированными другими региональными сейсмостанциями, что позволяет провести локацию по двум или более станциям. Всего зарегистрировано 3 события: это 3, 4, 13 по представленной таблице (Приложение А). Пример записи землетрясений в данном диапазоне магнитуд представлен на рисунке 3.6.
Рисунок 3.6 – Сейсмограмма записи землетрясения
После расчета координат землетрясения по методам одной станции оно было отмечено на карте и соотнесено с данными полученными со станций в Горном и Ванино (рисунок 3.7). Погрешность метода одной станции относительно метода трех станций составила порядка 40 км, что является допустимым для данного метода.
Рисунок 3.7 – Определение эпицентра землетрясения по данным трех станций