Seisminės bangos: pirminės, antrinės ir paviršinės bangos

Perskaitę šį straipsnį, sužinosite apie pirmines, antrines ir paviršines seismines bangas.

Bangų judėjimas yra pažįstamas judėjimas, kurį pastebi mūsų. Kai akmuo yra išmestas į baseiną, vandens paviršius yra trikdomas, kai akmens streikai ir bangavimas judina iš trikdžių taško. Šis bangų traukinys gaminamas vandens dalelių judėjimu gretimose vietose.

Tačiau vanduo iš tiesų nesisuka kryptimi, kuria keliauja. Pavyzdžiui, ant paviršiaus pritvirtinta kamštis bob į viršų ir į apačią, tačiau nesikels nuo pradinės padėties. Trikdymas yra nuolat perduodamas per trumpą pirmyn ir atgal judančius vandens dalelius, kurie tolesniam judėjimui suteikia dalelių.

Tokiu būdu vandens bangos perneša energiją iš skaldytų paviršių, kur akmuo buvo nuleistas, į baseino kraštą, kur jie smarkiai sulaužė. Žemės drebėjimo judesiai yra gana analogiški. Mes patiriame sukrėtimą, kad elastingos uolos vibruoja energija seisminėse bangose.

Kai elastingas korpusas, pvz., Uola, yra smūgiuojamas, atsiranda dviejų tipų elastinės bangos ir šios bangos išeina iš šaltinio. Pirmasis bangų tipas yra toks pats, kaip ir fizinės bangos.

Garso bangos perduodamos pakaitinėmis kompresijomis (stumiamaisiais) ir išsiplėtimais (traukimu) ore. Kadangi skysčiai ir uolos, pvz., Dujos gali būti suspaustos, tos pačios rūšies banga vyksta per vandenis, pavyzdžiui, vandenynus ir ežerus, ir per kietą žemę.

Žemės drebėjimuose tokios rūšies bangos visomis kryptimis perduodamos į išorę vienodu greičiu nuo gedimo plyšimo, pakaitomis suspaudžiant ir išplėstant akmenį, per kurį jie keliauja. Uolienų dalelės juda į priekį ir atgal šių bangų plitimo kryptimi, ty dalelės judės statmenai bangos priekinei daliai.

Poslinkis į priekį ir atgal yra bangų amplitudė. Seismologijoje tokios rūšies banga vadinama P-banga arba slėgio banga arba pirminė banga arba išilginė banga. P-banga yra greita kūno banga, kuri keliauja per žemės vidų ir pirmiausia atvyksta į įrašymo stotį.

Ši banga gali eiti per skystį ar dujas; kietoje uolienoje jis turi didesnį greitį didesniame gylyje, kur uolos yra elastingesnės. Dėl šios priežasties ji gali keliauti greičiau per vandenynų baseinus nei per kontinentines mases. P bangos greitis yra nuo 5, 5 iki 13, 8 kilometrų per sekundę.

Skirtingai nuo oro, kuris gali būti suspaustas, bet ne nulenktas, elastinės medžiagos leidžia skleisti antrąjį bangų tipą, kuris nupjauna ir sukasi medžiagą. Kai tai sukuriama žemės drebėjimu, ši banga vadinama S bangos arba antrinės bangos ar šlyties banga arba skersine banga. Roko elgesys S-bangos eigoje labai skiriasi nuo jo elgesio per P-bangas.

Taip yra todėl, kad S-bangos yra labiau susietos nei suspaustos, o S-bangos perkelia roko daleles skersai į dauginimo kryptį. Dėl S bangos uolienų judesiai gali būti vertikalioje arba horizontalioje plokštumoje, ir šios bangos yra panašios į skersinius judesius šviesos bangose.

Kietosios medžiagos, skysčiai ir dujos susiduria su tūrio pasikeitimu, kai suspaustas, ir, atjungus jėgą, atsilaisvins. Todėl P-bangos, kurios yra kompresinės bangos, gali judėti per visas šias medžiagas.

Priešingai, S-bangos dalelės dalijasi stačiu kampu jų judėjimo kryptimi. Skirtingai nuo P-bangų, kurios laikinai keičia tarpinės medžiagos tūrį pakaitomis suspausdindamos ir plečiant, S-bangos laikinai keičia medžiagos, perduodančios juos, formą.

Kadangi skysčiai (dujos ir skysčiai) nepakankamai reaguoja į formos pokyčius, jie neperduos S bangų. Šį aštrų kontrastą P ir S bangų savybėse galima panaudoti skystų zonų, esančių žemėje, aptikimui.

S banga yra lėtesnė kūno banga nei P-banga. Keliaudami per žemės vidų, tai yra antrasis, kuris atvyksta į įrašymo stotį. Šios bangos greitis yra 3, 2–7, 3 kilometrų per sekundę. (Bendras P ir S bangų poveikis, atsirandantis žemės drebėjimuose, sukuria tokį poveikį, kuris nėra fizinio garso ar šviesos elgesio.

Trečioji banga, kurią sukelia žemės drebėjimas, yra L bangos arba ilgos bangos ar paviršiaus banga. Šios bangos yra sudėtingos, baisios, banguotės bangos, keliaujančios išilgai žemės paviršiaus. Kadangi paviršiaus bangos keliauja žemėje, jos sukelia žemę ir viską, kas juda ant jos judėti, panašiai kaip vandenynas banguoja, kad blaškytų laivą.

Be judesio aukštyn ir žemyn. Paviršiaus bangos taip pat turi judesį į šonus į horizontalią plokštumą. Šis pastarasis judėjimas ypač kenkia struktūrų pamatams. Ši banga gali turėti pakankamai energijos, kad galėtų eiti daugiau nei vieną kartą žemėje. Paviršiaus bangos greitis yra 4–4, 4 km per sekundę, kinta priklausomai nuo uolos tankio.

Diagrama, parodanti P, S ir L bangų atvykimo į seismografinį B laiką skirtumą.

P ir S bangų greičiai:

P bangų greitis priklauso nuo roko modulio ir šlyties modulio. Taip yra todėl, kad P-bangos apima tiek laikmenos suspaudimą, tiek kirpimą.

P bangos greitis nustatomas pagal:

Skirtinguose P ir S bangų greičiuose galima nustatyti žemės drebėjimo fokusą F. Kadangi S-banga vyksta lėčiau nei P-banga, skirtumas tarp atvykimo laiko tarp P ir S bangų yra proporcingas atstumui nuo stoties, kad įvyko žemės drebėjimas. Taškas, kuriame atsiranda vibracija, yra fokusavimas, o paviršius, esantis tiesiai virš paviršiaus, yra epicentras.