Сейсмические волны – это волны энергии, которые путешествуют по Земле или другим упругим телам в результате процесса, производящего низкочастотную акустическую энергию (землетрясение, взрыв и т. д.).
Слайд 2
Сейсмические волны – это волны энергии, которые путешествуют
по Земле или другим упругим телам в результате процесса,
производящего низкочастотную акустическую энергию (землетрясение, взрыв и т. д.).
Слайд 3
Сейсмические волны изучаются сейсмологами и геофизиками.
Слайд 4
Их изучают при помощи сейсмографа, геофона, гидрофона или акселерометра.
Слайд 5
Скорость волн. Скорость распространения волн зависит от плотности и
упругости среды. Скорость имеет тенденцию к росту по мере
углубления, в земной коре она составляет 2—8 км/с, а при углублении до мантии — 13 км/с.
Слайд 6
Землетрясения. Землетрясения создают разные типы сейсмических волн с разной
скоростью. Волна фиксируется на ряде сейсмологических станций, и по
разнице во времени учёные вычисляют эпицентр. В геофизике преломление или отражение сейсмических волн используется для изучения глубин Земли, искусственные волны используются для исследования подземных структур.
Слайд 7
Типы сейсмических волн. Есть два главных типа: объёмные волны
и поверхностные волны. Кроме описанных ниже есть и другие,
менее значимые типы волн, которые вряд ли можно встретить на Земле, но они имеют важное значение в астросейсмологии.
Объемные волны и поверхностные волны
Слайд 8
Объёмные волны
Они проходят через недра Земли. Путь волн
преломляется различной плотностью и жёсткостью подземных пород.
Слайд 9
P-волны
P-волны (первичные волны) — продольные, или компрессионные волны. Обычно
их скорость в два раза быстрее S-волн, проходить они
могут через любые материалы. В воздухе они принимают форму звуковых волн, и, соответственно, их скорость становится равной скорости звука. Стандартная скорость P-волн — 330 м/с в воздухе, 1 450 м/с в воде и 5 000 м/с в граните.
Слайд 10
S-волны S-волны (вторичные волны) — поперечные волны. Они показывают, что
земля смещается перпендикулярно к направлению распространения. В случае горизонтально
поляризованных S-волн земля движется то в одну сторону, то в другую попеременно. Волны этого типа могут действовать только в твёрдых телах.
Слайд 11
Поверхностные волны
Поверхностные волны несколько похожи на волны воды,
но в отличие от них они путешествуют по земной
поверхности. Их обычная скорость значительно ниже скорости волн тела. Из-за своей низкой частоты, времени действия и большой амплитуды они являются самыми разрушительными изо всех типов сейсмических волн. Они бывают двух типов: волны Рэлея и волны Лява.
Слайд 12
P- и S-волны в мантии и ядре
Когда происходит
землетрясение, сейсмографы вблизи эпицентра записывают S- и P-волны. Но
на больших расстояниях обнаружить высокие частоты первой S-волны невозможно. Поскольку поперечные волны не могут проходить через жидкости, на основании этого явления Ричард Диксон Олдхэм выдвинул предположение, что Земля имеет жидкое внешнее ядро. По этому виду исследования в дальнейшем было выдвинуто предположение, что у Луны твёрдое ядро, но недавние геодезические исследования показывают, что оно ещё расплавлено.
Слайд 13
Использование P- и S- волн для локации землетрясения
В
случае локальных или близлежащих землетрясений разница прибытия P- и
S- волн может использоваться для обнаружения дистанции от события. В случае глобальных землетрясений четыре или более наблюдательных станций, синхронизированных по времени, записывают время прибытия P-волн. На основе этих данных можно вычислить эпицентр в любой точке планеты. Для определения гипоцентра используется больший объем данных (десятки или сотни записей прибытия P-волн с сейсмических станций).