موج زمين لرزه

[SadafG]

  زمین  

دید کلی:
زمین لرزه یکی از وحشتناک ترین پدیده های طبیعت محسوب می شود. اغلب ‏زمینی را که روی آن ‏ایستاده ایم، به صورت تخته سنگ های صلب و محکمی تصور ‏می کنیم که از استحکام زیادی برخوردار ‏است. هنگامی که زمین لرزه ای روی ‏می دهد، برای لحظه ای این تصور بر هم می ریزد. اما طی همان لحظه ‏کوتاه ‏خسارت های شدیدی وارد می شود. با توجه به پیشرفت هایی که در حوزه علوم ‏مختلف صورت گرفته ‏است، دانشمندان توانسته اند نیروهایی را که باعث زمین ‏لرزه می شود، شناسایی کنند.‏

علاوه بر آن با استفاده از فناوری های نوین می توان شدت یک زلزله و مکان آن را ‏حدس زد. مهم ترین ‏کار آن است که راهی برای پیش گویی زمین لرزه بیابیم تا ‏مردم هنگام وقوع آن غافلگیر نشوند. درست مثل ‏هنگامی که در سطح آب ‏اغتشاش روی می دهد، انرژی آن به صورت فیزیک امواج منتقل می شود، وقتی که ‏شکست ‏یا جابه جایی در پوسته زمین روی می دهد، انرژی آن به صورت فیزیک امواج ‏زمین لرزه منتقل می ‏شود.

نحوه پیدایش فیزیک امواج زمین لرزه:

 [External Link Removed for Guests] 

در هر زمین لرزه ای چند نوع موج مختلف مشاهده می شود. فیزیک امواج اصلی از ‏لایه های داخلی زمین عبور می ‏کنند، در حالی که فیزیک امواج سطحی از سطح ‏می گذرند. اغلب ویرانی های زلزله توسط فیزیک امواج سطحی که فیزیک امواج ‏L‏ هم نامیده ‏می شوند، به وجود می آید، زیرا این فیزیک امواج ارتعاشات شدیدی را به وجود ‏می آورند. هنگامی که ‏امواج اصلی به سطح زمین رسیدند، فیزیک امواج سطحی را به ‏وجود می آورند. ‏

تقسیم بندی فیزیک امواج زمین لرزه:

‏امواج اصلی به دو گروه مهم تقسیم بندی می شوند:‏

* امواج اولیه:

o امواج اولیه که فیزیک امواج ‏P‏ نیز نامیده می شوند، با سرعت ۵.۱ تا ۸ کیلومتر در ‏ساعت حرکت می کنند.

o سرعت حرکت این فیزیک امواج به جنس زمینی که این فیزیک امواج از آنها عبور می کنند ‏بستگی دارد.

o سرعت این فیزیک امواج از موج های دیگر بیشتر است و بنابراین سریع تر به سطح ‏زمین می رسند.

o این فیزیک امواج قابلیت عبور از جامدات ، مایعات و گازها را دارند و به همین دلیل ‏به ‏طور کامل از زمین عبور می کنند. وقتی که این فیزیک امواج از صخره ها عبور می کنند، ‏در مسیر حرکت خود ‏به آنها به سمت جلو و عقب فشار وارد می کنند.

* امواج ثانویه:

o امواج ثانویه امواج ‏S‏ نامیده می شوند و مدت کوتاهی بعد از امواج ‏P‏ ‏می رسند. ‏این فیزیک امواج هنگام حرکت خود، صخره ها را به سمت بالا فشار می دهند، یعنی ‏ارتعاش صخره ها ‏عمود بر مسیر حرکت این فیزیک امواج است. فیزیک امواج ‏S‏ برخلاف فیزیک امواج ‏P‏ ‏نمی توانند در داخل زمین به خط مستقیم ‏حرکت کنند.‏

o این فیزیک امواج فقط از مواد جامد می گذرند و به همین دلیل هنگامی که در مرکز ‏زمین به مایع برسند، متوقف ‏می شوند. با این همه هر دو نوع موج از سطح زمین ‏می گذرند و بنابراین می توان آنها را در آن سوی نقطه ‏ای که زمین لرزه روی داده ‏است، شناسایی کرد.‏

شناسایی فیزیک امواج زمین لرزه:

سه نوع مختلف موج زلزله وجود دارد که هر کدام با سرعت مشخصی حرکت ‏می کند. به رغم آنکه سرعت ‏دقیق فیزیک امواج ‏P‏ و ‏S‏ بسته به جنس و نوع ماده ای که ‏این فیزیک امواج از آن عبور می کنند، متغیر است، نسبت سرعت ‏حرکت آن دو در تمام ‏زمین لرزه ها تقریباً ثابت باقی می ماند. معمولاً سرعت فیزیک امواج ‏P‏ ، حدود ۶.۱ ‏‏برابر سرعت فیزیک امواج ‏S‏ است.‏

‏دانشمندان می توانند با استفاده از این نسبت ، فاصله ‏بین هرنقطه از سطح زمین را با کانون زمین لرزه ‏محاسبه کنند. کانون زلزله مکانی ‏است که فیزیک امواج زمین لرزه از آنها شروع شده اند. برای تشخیص کانون ‏زلزله از ‏ابزاری استفاده می شود که زلزله نگار نامیده می شود.

دستگاه زلزله نگار:

 [External Link Removed for Guests] 

زلزله نگار دستگاهی است که فیزیک امواج مختلف را ثبت می کند. برای یافتن فاصله بین ‏زلزله نگار و کانون ‏زلزله ، دانستن زمان رسیدن این فیزیک امواج نیز ضروری است. با در ‏اختیار داشتن این اطلاعات، اختلاف زمانی ‏بین رسیدن این فیزیک امواج محاسبه شده و ‏سپس نمودار ویژه ای رسم می شود که در آن فاصله ای را که موج می ‏تواند طی ‏مدت اختلاف زمانی محاسبه شده طی کند، به دست می آید. اگر اطلاعاتی از این ‏دست را از سه یا ‏چند نقطه مختلف به دست آوریم، می توان مکان کانون زلزله را ‏به دست آورد.‏

بدست آوردن مکان کانون زلزله:

برای این کار کافی است که کره ای فرضی حول هر یک از زلزله نگار ها رسم کرد ‏که در آن مکان اندازه ‏گیری به عنوان مرکز کره و فاصله محاسبه شده تا کانون ‏زلزله به عنوان شعاع کره در نظر گرفته می شود. ‏پس سطح کره مورد نظر نشان ‏دهنده تمام نقاطی است که از زلزله نگار به اندازه مورد نظر فاصله دارد. ‏بنابراین ‏کانون زلزله مورد نظر باید در جایی در سطح این کره قرار داشته باشد. اگر دو کره ‏را بر اساس ‏اطلاعات به دست آمده از دو زلزله نگار مختلف رسم کنید، از تقاطع دو ‏کره یک دایره به دست می آید.‏

از آنجایی که کانون زلزله باید در سطح هر دو کره قرار گرفته باشد، محیط دایره ای ‏که از تقاطع دو کره ‏به دست می آید، نشان دهنده تمام کانون های ممکن برای ‏زلزله مورد نظر است. از تقاطع کره سوم با این ‏دایره فقط دو نقطه حاصل می شود ‏که نشان دهنده کانون های محتمل برای زلزله است. از این دو نقطه یکی ‏در ‏سطح زمین قرار دارد و دیگری در هوا. با توجه به آنکه کانون زلزله همیشه در ‏سطح زمین قرار دارد، ‏نقطه موجود در هوا کنار گذاشته شده و نقطه موجود در ‏سطح زمین نشان دهنده مکان واقعی کانون زلزله ‏است.‏

[External Link Removed for Guests]