Hoved vitenskap

Seismisk bølge

Seismisk bølge
Seismisk bølge

Video: Seismiske bølger 2024, Juni

Video: Seismiske bølger 2024, Juni
Anonim

Seismisk bølge, vibrasjon generert av et jordskjelv, eksplosjon eller lignende energisk kilde og forplantet i jorden eller langs dens overflate. Jordskjelv genererer fire hovedtyper av elastiske bølger; to, kjent som kroppsbølger, reiser innenfor jorden, mens de to andre, kalt overflatebølger, reiser langs overflaten. Seismografer registrerer amplituden og frekvensen til seismiske bølger og gir informasjon om jorden og dens underjordiske struktur. Kunstig genererte seismiske bølger registrert under seismiske undersøkelser brukes til å samle inn data innen olje- og gassprospektering og prosjektering.

jordskjelv: Seismiske bølger

Seismiske bølger som er generert av et jordskjelvkilde er ofte klassifisert i tre hovedtyper. De to første, P

Av kroppsbølgene har den primære eller P-bølgen den høyere utbredningshastigheten og når så en seismisk opptaksstasjon raskere enn den sekundære bølgen eller S-bølgen. P-bølger, også kalt kompresjons- eller langsgående bølger, gir det sendende mediet - enten det er flytende, fast stoff eller gass - en frem og tilbake-bevegelse i retning av forplantningsbanen, og strekker eller presser dermed mediet når bølgen passerer ethvert ett punkt på en måte som ligner på lydbølger i luft. I Jorden beveger P-bølger seg med en hastighet fra 6 km (3,7 miles) per sekund i overflatefjell til omtrent 10,4 km (6,5 miles) per sekund nær jordens kjerne omtrent 2 900 km (1,800 mil) under overflaten. Når bølgene kommer inn i kjernen, faller hastigheten til omtrent 8 km (5 miles) per sekund. Den øker til omtrent 11 km i sekundet nær jordens sentrum. Hastighetsøkningen med dybde er et resultat av økt hydrostatisk trykk så vel som fra endringer i bergsammensetningen; generelt øker økningen at P-bølger ferdes i buede stier som er konkave oppover.

S-bølger, også kalt skjær- eller tverrbølger, får punkter med faste medier til å bevege seg frem og tilbake vinkelrett på forplantningsretningen; mens bølgen går, blir mediet først skjært i en retning og deretter i en annen. I jorden øker hastigheten på S-bølger fra ca. 3,4 km (2,1 miles) per sekund ved overflaten til 7,2 km (4,5 miles) per sekund nær kjerneens grense, som, idet de er flytende, ikke kan overføre dem; faktisk er deres observerte fravær et overbevisende argument for den ytre kjernens flytende natur. Som P-bølger, beveger S-bølger seg i buede stier som er konkave oppover.

Av de to overflate-seismiske bølgene reiser Love-bølger - oppkalt etter den britiske seismologen AEH Love, som først spådde deres eksistens - raskere. De blir forplantet når det faste mediet nær overflaten har varierende vertikale elastiske egenskaper. Forskyvning av mediet med bølgen er helt vinkelrett på forplantningsretningen og har ingen vertikale eller langsgående komponenter. Energien til kjærlighetsbølger, som energien fra andre overflatebølger, sprer seg fra kilden i to retninger i stedet for i tre, og derfor produserer disse bølgene en sterk rekord på seismiske stasjoner selv når de stammer fra fjerne jordskjelv.

De andre viktigste overflatebølgene kalles Rayleigh-bølger etter den britiske fysikeren Lord Rayleigh, som først matematisk demonstrerte deres eksistens. Rayleigh-bølger beveger seg langs den frie overflaten til et elastisk fast stoff som jorden. Bevegelsen deres er en kombinasjon av langsgående kompresjon og utvidelse som resulterer i en elliptisk bevegelse av punkter på overflaten. Av alle seismiske bølger spredte Rayleigh-bølger seg mest ut i tid, og produserte en lang bølgetid på seismografer.