Vigtigste videnskab

Seismisk bølge

Seismisk bølge
Seismisk bølge

Video: Seismiske bølger 2024, Juni

Video: Seismiske bølger 2024, Juni
Anonim

Seismisk bølge, vibrationer genereret af et jordskælv, eksplosion eller lignende energisk kilde og forplantet inde i Jorden eller langs dens overflade. Jordskælv genererer fire hovedtyper af elastiske bølger; to, kendt som kropsbølger, rejser inden for Jorden, mens de andre to, kaldet overfladebølger, bevæger sig langs dens overflade. Seismografer registrerer amplitude og frekvens af seismiske bølger og giver information om Jorden og dens underjordiske struktur. Kunstigt genererede seismiske bølger registreret under seismiske undersøgelser bruges til at indsamle data inden for olie- og gasprospektering og -teknik.

jordskælv: Seismiske bølger

Seismiske bølger, der genereres af en jordskælvskilde, klassificeres ofte i tre hovedtyper. De første to, P

Af kropsbølgerne har den primære eller P-bølgen den højere udbredelseshastighed og når således en seismisk registreringsstation hurtigere end den sekundære eller S-bølge. P-bølger, også kaldet komprimerings- eller langsgående bølger, giver det transmitterende medium - hvad enten det er flydende, fast stof eller gas - en frem og tilbage bevægelse i retning af forplantningsvejen, hvilket strækker eller komprimerer mediet, når bølgen passerer ethvert et punkt på en måde, der ligner lydbølger i luft. I Jorden bevæger P-bølger sig med hastigheder fra ca. 6 km (3,7 miles) pr. Sekund i overfladeberg til ca. 10,4 km (6,5 mil) i sekundet nær Jordens kerne ca. 2.900 km (1.800 miles) under overfladen. Når bølgerne kommer ind i kernen, falder hastigheden til ca. 8 km (5 miles) i sekundet. Det stiger til ca. 11 km (6,8 miles) i sekundet nær Jordens centrum. Hastighedsforøgelsen med dybden skyldes forøget hydrostatisk tryk samt fra ændringer i klippesammensætningen; generelt øger forøgelsen P-bølger til at køre i buede stier, der er konkave opad.

S-bølger, også kaldet forskydnings- eller tværgående bølger, får punkter med faste medier til at bevæge sig frem og tilbage vinkelret på forplantningsretningen; når bølgen passerer, forskydes mediet først i en retning og derefter i en anden. I Jorden øges hastigheden af ​​S-bølger fra ca. 3,4 km (2,1 miles) pr. Sekund ved overfladen til 7,2 km (4,5 miles) per sekund nær grænsen til kernen, som, idet den er flydende, ikke kan overføre dem; faktisk, deres observerede fravær er et overbevisende argument for den ydre kernes flydende karakter. Ligesom P-bølger, bevæger S-bølger sig i buede stier, der er konkave opad.

Af de to overfladiske seismiske bølger rejser kærlighedsbølger - opkaldt efter den britiske seismolog AEH Love, som først forudsagde deres eksistens - hurtigere. De formeres, når det faste medium nær overfladen har forskellige lodrette elastiske egenskaber. Forskydning af mediet med bølgen er helt vinkelret på forplantningsretningen og har ingen vertikale eller langsgående komponenter. Kærlighedsbølgenes energi, ligesom andre overfladebølger, spreder sig fra kilden i to retninger snarere end i tre, og derfor producerer disse bølger en stærk rekord på seismiske stationer, selv når de stammer fra fjerne jordskælv.

De andre vigtigste overfladebølger kaldes Rayleigh-bølger efter den britiske fysiker Lord Rayleigh, der først matematisk demonstrerede deres eksistens. Rayleigh-bølger bevæger sig langs den frie overflade af et elastisk fast stof, såsom Jorden. Deres bevægelse er en kombination af langsgående kompression og udvidelse, der resulterer i en elliptisk bevægelse af punkter på overfladen. Af alle seismiske bølger spredte Rayleigh-bølger sig mest med tiden og producerede en lang bølgetid på seismografer.