geological-processes-and-landforms
הפיזיקה מאחורי רעידות אדמה: הבנת גלים סיסמית
Table of Contents
רעידות אדמה מדורגות בין התופעות הטבעיות החזקות וה פתאומיות ביותר על פני כדור הארץ.הם מתרחשים בשל שחרור פתאומי של אנרגיה גמישה מאוחסן בתוך הקרום של כדור הארץ.אנרגיה זו מצטברת בדרך כלל לאורך קווי אשמה כמו לוחיות טקטוניות לאט ומצמצמצמצמו זה את זה, מעוררות מתח על פני תקופות ארוכות.כאשר הלחץ המצטבר על פני כדור הארץ עולה על עוצמתם של הגלים, קרע פתאומי מתרחש, תוך כדי שחרור אנרגיה בצורת גלי הסגת של הסגת של גלי אבן האדמה, מתחת למשקעים העמוקים האלה, אשר נמצאים מתחת לדגמי השטח של רעידות החיצוניות, אשר נמצאים מתחת לדגימה, אשר נמצאים מתחת לדגמי האדמה, מתחת לדגמי האדמה, מתחת לדגמי האדמה, מתחת לדגום, מתחת לדגמי האדמה, מתחת לדגמי האדמה, מתחת לדגום, אשר נמצאים מעל פני האדמה, כאשר החוקרים, מתחת לדגמי השטח של רעידות האדמה, על פני האדמה, על פני השטח של רעידות האדמה, על פני השטח של רעידות האדמה, על פני השטח של רעידות האדמה, על פני השטח של רעידות השטח של רעידות האדמה, על פני השטח של רעידות האדמה, על פני השטח של רעידות האדמה, על פני השטח של
מה גורם לרעידות אדמה?
המנגנון העיקרי האחראי על רעידות אדמה מוסבר על ידי התיאוריה של ⁇ :0elastic rebound Theory FIRLT:1, תחילה ביטוי על ידי גיאולוג H.F. ריד לאחר רעידת האדמה ההרסנית 1906 סן פרנסיסקו על פי מודל זה, כוחות tectonic בהדרגה deform סלעים משני צד של תקלה, מה שגורם להם בסופו של דבר לכופף ולאחסן אנרגיה גמישה הרבה כמו גומי מתוח במשך עשרות שנים או אפילו חיכוך פתאומי, לאחר מכן, לאחר מכן, כדי להתגבר על פני האדמה, כמו חיכוך פתאומי, על פני האדמה, כמו לחץ פתאומי, על פני האדמה, או יותר, כמו חיכוך, לאחר מכן, כמו חיכוך פתאומי, לאחר מכן, כמו חיכוך, כמו חיכוך פתאומי, כי הוא מכווץ, על ידי חיכוך פתאומי, או יותר מאשר חיכוך, לאחר מכן, לאחר מכן, לאחר מכן, כי הוא גורם חיכוך פתאומי, לאחר מכן, לאחר מכן, לאחר מכן, על פני כדור הארץ, על פני כדור הארץ, כדי למנוע חיכוך פתאומי, על פני כדור הארץ, כי הוא גורם חיכוך פתאומי, כדי למנוע חיכוך פתאומי, כדי למנוע חיכוך פתאומי, כדי למנוע חיכוך, כדי למנוע חיכוך פתאומי, לאחר מכן, כמו חיכוך דרמטי פחות חיכוך, לאחר חיכוך, כי
כמות האנרגיה המשוחררת במהלך רעידת אדמה תלויה במספר גורמים: גודל אזור הפגמים שמציקים, כמות העקירה לאורך האשמה, והנוקשות (נוקשות מלאכותית) של הסלעים המעורבים. בעוד שרוב רעידות האדמה הן tectonic במקור, פעילויות אנושיות כגון כרייה, מילוי המאגר, וחלוקה הידראולית הידראולית יכולות גם לגרום לאירועים סיסמיים, אם כי אלה הם בדרך כלל קטנים יותר ולעתים קרובות פחות.
השברים שבהם מתרחשים רעידות אדמה – מסווגים בעיקר על בסיס הכיוון של החלקה:
- (ב) ,0) , פגום: FLT:1 מאופיין על ידי תנועה אופקית שבו בלוקים להחליק זה את זה מאוחר יותר.
- (ב) ⁇ :0) ,(ב) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
- (ב) ,0) ,(או הפוך) תקלות: אנדרל 1 (ב) טופס תחת כוחות דחיסה שבו מחסומים אחד דחפו על פני אחר.
כל סוג של פגם מייצר דפוסים שונים של קרינה סיסמית'ית במהלך קרע, המטוס הפגום מתקלקל בהדרגה במהירויות קרוב ל 3 ק"מ לשנייה, ומייצר גלי סיסמית הנושאים אנרגיה החוצה.הבנת מנגנוני המקור האלה היא קריטית לחיזוי דפוסים של רעד קרקע, הערכת סיכון צונאמי ותכנון תגובות הנדסיות מתאימות.
סוגים של גלים סיסמית
גלי סיסמית המיוצרים על ידי רעידות אדמה מסווגים באופן רחב לשתי קבוצות בהתבסס על נתיבי ההתפשטות שלהם:0;0 (Gall Wave Wave FLT:1), אשר עוברים דרך הפנים של כדור הארץ, ו-FLT:2surface גלים 3, אשר נוסעים לאורך פני האדמה.
גלי גוף: P-Waves ו- S-Waves
(FLT:0 ⁇ sFLT:1, או גלים ראשוניים, הם גלים דחיסה שבו חלקיקים oscillate מקבילים לכיוון הגל של הנסיעה.הם הגלים הסיסמית המהירים ביותר, נוסעים בערך 5 עד 8 ק"מ לשנייה בקורום כדור הארץ ועד 13 ק"מ לשנייה בליבת הדחוסה שלהם, P-GGGGGGS מגיע לפני תחנות אוויריות נדירות, ובכך עובר דרך גזים יציבים, ונוזלים, הם יכולים לנוע דרך משקעים פנימיים, ובכך לגרום לשינויים מוצקים, כלומר, דרך מבנה יציבים, כלומר, דרך גזים, דרך חלקיקים, הם יכולים לנוע דרך מקיפים, כדי לשנות את עצמם, כדי לשנות את עצמם, כדי לשנות את עצמם, כדי לנפחים, כדי לשנות את עצמם, כדי לכדי חלקיקים, דרך גזים נדירים, דרך משקעים, כדי לנפחים, דרך חלקיקים, כדי לשנות את עצמם, כדי לשנות את עצמם, כדי להזיזומים יציבים, כדי לשנות את עצמם, כדי להזיזומים יציבים, כדי לכדי חלקיקים, דרך חלקיקים, כלומר, כדי לשנות את עצמם, דרך חלקיקים, כדי להזיזומים יציבים, כדי להזיזומים נדירים
(FLT:0S-wavesFLT:1, או גלים משניים, הם ארי או גלים transverse שבו חלקיקים נעים perpendicular לכיוון של התפשטות גל.הם נוסעים בערך 60% מהמהירות של P-wavescenter, בדרך כלל 3 עד 4 ק"מ לשנייה ב ⁇ , בניגוד P-waves, S-waves לא יכול להפיץ דרך נוזלים כי היא לא יכולה לגרום נזק מבני לחשיפה של זמן קצר יותר של כדור הארץ.
גלי חום: אהבה ו Rayleigh Waves
כאשר גלי גוף מגיעים אל פני האדמה, הם מייצרים גלי פני השטח המקיפים את הגבול בין הקרום לבין האווירה. גלי פני השטח בדרך כלל לנוע לאט יותר מאשר גלי גוף, אך לעתים קרובות מציגים יותר מדגימות ומשך זמן ארוך יותר, מה שגורם לזעזועים המשמעותיים ביותר ולנזקים במהלך רעידת אדמה.
(FLT:0) גלי אהבה ראט LT:1) מורכב תנועה אופקית של פיגור בכיוון של התפשטות גל.הם גלי פני השטח המהירים ביותר, עם מהירויות מעט פחות מאשר גלי S-גלים. גלי אהבה דורשים שכבת משטח נמוך בשפע מעל פני השטח על פני שכבת גבוה יותר בשפע - מצב משותף קרום של כדור הארץ.
(FLT:0) גליגלי ראלי 1 גורם חלקיק elliptical, רטרודרגתי בדומה לגלים באוקיינוס.חלקיקי הקרקע נעים הן אנכיות והן אופקיות בכיוון ההפוך להפצת גלים, ומייצר תחושה מתגלגלת לעתים קרובות מורגשת על ידי אנשים במהלך רעידות אדמה. ריילי נוסע לאט יותר מאשר גלי אהבה ופיזור תצוגה - המהירות שלהם תלויה באורך גל, עם אורכי גל ארוכים יותר נסיעה מהירה יותר זה חומרים מדגום.
תעמולה של גלים סיסמיתים דרך כדור הארץ
המהירות וההתנהגות של גלים סיסמיים כשהם חוצים את כדור הארץ תלויים באופן ביקורתי בתכונות הפיזיות של החומרים שהם נתקלים בהם.מהירות הגל הסיסמית מושפעת מדחיסות הסלע ומודולולית האלסטית, במיוחד את המודולולים השולטים גלי דחיסה ואת ה- Shearulus השולטים בגלי Shear באופן כללי, צפופים יותר קשיחים יותר משדרים גלי סיסמית'ים מהר יותר.
כאשר גלים סיסמיים נתקלים בממשקים בין שכבות סלע שונות – כגון הגבול קרום-מניקל (הפסקות המורוביצ'יץ', או "מו") או הגבול הליבה-היסוד-המסו – הם עוברים השתקפות ודחייה. הרהורים כרוכים בזריקת גלים חזרה אל השכבה המקורית, בעוד שגלי התחדשות עוברים לכדי אמצעי חדש עם תכונות שונות.
הרהורים והפחדה בפירוט
כאשר גל סיסמית מכה גבול בזווית, חלק מהאנרגיה שלו משקף בחזרה, בעוד שאר השברים לתוך השכבה הבאה.לדוגמה, גלי P נוסעים מהקורם לתוך המפגש הגיאולוגי עלייה במהירות הגל, מה שגורם להם להתנד מטה למטה, בשל הצורה המפולגת של כדור הארץ ומהירות ⁇ , גלים קיפולניים עוקבים אחר עקומה דרך פני השטח, המאפשרים כמה קילומטרים לאחור של אבן אדמה, כאשר הם מופיעים על פני השטח של גלות, אשר משמשות, אשר משמשות, כמו גלי אבן אדמה זו.
אזורי צל סיסמית' והמבנה של כדור הארץ
(התוצאה החשובה של התנהגות הגל הססיסטית היא קיומו של אזורי צל סיסמיים – אזורים שבהם גלים סיסמיים מסוימים אינם מגיעים עקב מבנה כדור הארץ הפנימי, משום שגלים S-G אינם יכולים לנוע דרך הליבה החיצונית הנוזלית, הם נעדרים מעל למרחק של כ- 103 מעלות זווית ממקור רעידת האדמה, יצירת אזור הצללים FLT:0S-Gal:1LT:1, בדומה לגלי גלים שנעים 3.
מעבר ל-143 מעלות, כמה אנרגיית P-wave (הידועה כגלי PKP) חוצה את הליבה ומתהווה בצד השני של כדור הארץ, אם כי עם עיכובים.זיהוי והגאומטריה של אזורי הצללים הללו סיפקו את העדות הישירה הראשונה למבנה הפנימי השכב של כדור הארץ, כולל ליבת חיצונית נוזלית וגרעין פנימי מוצק.
המונחים: seismic Waves
(הדגשה והקלטת של גלי סיסמית מבוצעת באמצעות מכשירים הנקראים FLT:0) סטוגרף 1 (A ⁇ scioph) ⁇ מודרני בדרך כלל מורכב מסה שהושעה באביב - עטווט בלתי-מתואר - המוצב בתוך מסגרת יציבה המצורפת לכדור הארץ.כאשר גלי סיסמיקה גורמים לקרקע לנוע, המסה המושעה נותר כמעט קבוע בשל אינטורציה, ותנועה בין מסה 3 לקרקע, לבין אות לקרקע, אשר מומרת:
על ידי ניתוח סיסמוגרם מתחנות מרובות ברחבי העולם, סיאולוגים יכולים לקבוע את ההיפו מרכז רעידת האדמה, לחשב את גודלו, לאפיין את תהליך הקרע.זמני ההגעה של P- ו- S-wave חשובים במיוחד לאיתור מקור רעידת האדמה ולקדם את המרחק שלה מכל תחנה.
רעידת אדמה מגנודות
גודל רעידת אדמה כולל קשקשים בגודל של גודל גודל שונים.ה-FLT:0Richter size SizecioFLT:1, שפותח בשנת 1935, מודד את ה-Garthm של התנועה הקרקעית המקסימלית שנרשמה על ידי פיסול סטנדרטי הממוקם 100 ק"מ מן המוקד.למרות משמעותי היסטורית, הסולם ריכטר יישב רעידות אדמה גדולות והוא פחות מדויק לאירועים עמוקים או עמוקים מאוד.
כיום, המדד המועדף הוא ה-FLT:0 [מממסלול] בגודל גודל גודל גודלו של ה- 1:1 (Mw), אשר מבוסס על הרגע הססיסטי – כמות פיזית מחושבת כמוצר של אזור קרע אשמה, עקירה רגילה, ונוקשות סלעית.המידה של הרגע אינה מצויה וניתן לאפיין באופן אמין רעידות אדמה של כל הגדלים, מרעורות ועד לחומרה גדולה להתרחשויות מגודל של גודלן (Minterrepertlementary Scales) ואפקטים ספציפיים, כמו אפקט מסולפותחן (מדומים, כלומר, כלומר, כלומר, כלומר, כלומר, כלומר, קשקשים, קשקשים, כלומר, קשקשים, כלומר, כלומר, קשקשים, קשקשים, גודלם של גודלם של גודלם של גודלם של גודלם של גודלו של גודלו של גודלם של גודלו של גודלו של גודלם של גודלו של גודלו של אזורי מדידה, ממדי גודלם של גודלו של גודלו של גודלו של גודלו של גודלו של גודלו של גודלו של גודלו של גודלו של גודלו של גודלו של גודלו של גודלו של גודלו של גודלו של גודלו של גודלו של גודלו
שימוש בגלים סיסמית'ים כדי לחקור את הפנים של כדור הארץ
גלים סיסמית משמשים ככלי רב עוצמה עבור פנים כדור הארץ הדמיה, כמו תמונות אולטרסאונד רפואי הגוף האנושי. באמצעות טכניקה הנקראת FLT:0seismic tomographyFLT:1, מדענים לנתח את זמני הנסיעות של אלפי גלים סיסמיים שנרשמו על ידי רשתות גלובליות לבנות מודלים תלת-ממדיים של המבנה הפנימי של כדור הארץ.
אזורים שבהם גלים סיסמיים נעים לאט יותר מצביעים על חומרים חמים, פחות צפופים כגון זרמי מנטה או אזורי מלוט חלקית. להיפך, מהירות גל מהירה יותר תואמים אזורים קרירים, צפופים יותר כמו סלאבים מוארים subducted ירד לתוך המנטה. sic tomography hasismic Seism has תאורה את השורשים העמוקים של הרי געש, גיאומטריה של אזורי ניכוי, ואפילו תכונות טרופיות של גולגולת פנימית, שיפור הלבבות שלנו.
שיטה קריטית נוספת היא הניתוח של פיזור גלי גליות (FLT:0) פיזור גלי גלימות גל (FLT:1 ; מכיוון שגלי פני השטח של אורכי גל שונים חודרים למעמקים שונים, מדידה של המהירות שלהם כתפקוד של אורכי גל (או תקופה) מאפשרת גיאופיזיקאים להפר את מבנה המהירות הגלית של הקרום והמנט העליון.
רעידת אדמה משתכנת ומוכנות
הבנת הפיזיקה של גלי סיסמית חיוני להערכת וצמצום הסיכונים רעידת האדמה.חומרת רעד הקרקע בכל מקום תלויה בגורמים מרובים, כולל גודל רעידת אדמה, מרחק מן האפיקו, תנאים גיאולוגיים מקומיים, ואת הכיוון של פיזור קרע. קרקעות רכות ואגן סימנטארי יכול להגביר את הגלים הסימנטאליים, עלייה בעוצמתיות והנזק הפוטנציאלי.
מהנדסים משתמשים ב-FLT:0 RESponse spectraFirLT:1 , אשר מסכם תשובות בנייה מקסימליות בתדרים שונים של תנועת קרקע, לתכנון מבנים המסוגלים עם רעידות אדמה צפויות.spectra אלה נגזרים מאיקגרוגרמה שנרשמו - סדרת זמן של האצה הקרקעית במהלך רעד - ומודעים קודי בנייה ברחבי העולם.
מערכות התראה מוקדמות, כגון מערכת שקדרט המיושמת במערב ארצות הברית, ממנפות את העובדה כי אותות אלקטרוניים נעים מהר יותר מאשר גלים סיסמיים. כאשר רשת של סיאוגרפיה מזהה את גלי P הראשונים מ רעידת אדמה, מחשבים במהירות להעריך את המיקום והגודל שלה, שולחת התראות לאזורים מאוכלסים לפני שגלי S-S וגלי פני השטח מזיקים יותר מגיעים.
ברמה האישית, ההכנות כרוכה בידיעה כיצד "דרופ, כיסוי, והחזקה" במהלך רועד, הבטחת ריהוט כבד ומכשירים, ושמירה על ערכת חירום אספקת חירום.קהילות לאמץ הוראות עיצוב סיסמיות בקודי בנייה כדי להבטיח כי מבנים חדשים יכולים לעמוד בפני תנועות קרקע צפויות, צמצום אובדן חיים ורכוש.
מסקנה
גלים סיסמית'ים מייצגים הרבה יותר מאשר סוכני רעד הרסני - הם חלון לתהליכים דינמיים בעיצוב הכוכב שלנו וכלי חיוני להפחתת הסיכון לרעידת אדמה.מהדופקים המהירים של גלי P ועד לתנועות מתגלגלות של גלי ריילי, כל גל סיסמי יכול לטשטש מידע חיוני על מקורות רעידת אדמה, נתיבי התפשטות, ואת המבנה הפנימי של כדור הארץ מתקדם בסרום, כדי לנפח את ההשפעות העמוקות של הגוף, ולצמצם את ההשפעות של הגוף, כדי לרעוד את ההשפעות הספירת של הגוף שלנו, ולצמצם את ההשפעות החומריות, ולצמצם את ההשפעות החומריות, כדי לשפר את ההשפעות החומריות, ולצמצם את ההשפעות החומריות, כדי לרעוד את ההשפעות החומריות של כדור הארץ, כדי לשפר את ההשפעות החומריות, כדי לרעוד את ההשפעות החומריות, ולצמצם את ההשפעות החומריות העמוקות של הגוף שלנו, ולצמצם את ההשפעות של כוחות חישוביות, כדי לשפר את ההשפעות של כדור הארץ, כדי לרעוד את ההשפעות של משאבי אנושות של משאבי כדור הארץ, כדי לשפר את ההשפעות של משאבי כדור הארץ, כדי לרעודת, כדי לשפר את ההשפעות של אנרגיה עמוק יותר על פני האדמה, כדי לרעוד את ההשפעות של אנרגיה, כדי לרעוד את ההשפעות של אנרגיה, כדי לרעוד את ההשפעות של אנרגיה,