지진

우리가 가장 잘 알고있는 물결은 물결 무늬입니다. 돌이 연못에 던져지면 수면이 어지럽게되고 파동은 돌을 중심으로 밖으로 확장됩니다. 이 파동 열차는 물결 근처의 물 입자의 움직임으로 인해 발생합니다. 그러나 물이 물의 흐름 방향으로 흐르지는 않습니다. 코르크가 표면에 뜨면 위아래로 뛰어 오르지 만 원래 위치에서 제거되지는 않습니다. 이 교란은 한 입자에서 이전 입자의 움직임으로 물 입자의 단순한 앞뒤 움직임에 의해 연속적으로 전달됩니다. 이 방법으로, 물 파도가 수영장에 깨진 물 표면의 에너지를 운반하고 해안에 파도를 자극. 지진의 움직임은 꽤 비슷합니다. 우리가 느끼는 흔들림은 지진파의 에너지로 생성 된 탄성 암의 진동입니다.

첫 번째 유형의 물결의 물리적 특성은 음파와 같습니다. 음파 및 심지어 초음파도 공기에서 압출 및 팽창을 교대로 전송됩니다. 액체, 가스 및 단단한 암석은 압축 될 수 있기 때문에 동일한 유형의 물결이 대양과 호수 및 고체 지구와 같은 수역을 통과 할 수 있습니다. 지진 발생시,이 유형의 파동은 동일한 방향으로 모든 방향으로 파단에서 전파되며, 통과하는 암석을 교대로 짜내거나 펴서 입자는이 파동의 전파 방향으로 앞뒤로 움직입니다. 이 입자의 움직임은 파면에 수직입니다. 전진 및 후진 변위의 양을 진폭이라고합니다. 지진 학에서이 유형의 파동은 P 파, 종파, 먼저 도착하는 파입니다.

탄성 암은 압축 될 수는 있지만 잘릴 수 없다는 점에서 공기와 다르며 탄성 재료는 두 번째 유형의 웨이브가 전단 및 뒤틀림에 의해 전파되는 것을 허용합니다. 지진의 두 번째 도착 파도는 S 파도라고합니다. S 파가 통과 할 때, 암석의 성능은 P 파 전파 동안의 것과 상당히 다르다. S 파는 짜내기보다는 절단이 필요하기 때문에 암석 입자의 움직임은 이동 방향을 가로 지릅니다. 이러한 암석 운동은 빛의 파동의 측면 운동과 유사한 수직 또는 수평면에있을 수 있습니다. 지진파와 P 파의 동시 존재는 지진파를 광파 또는 음파의 물리적 표현과 다른 고유 한 특성의 조합으로 만듭니다. 액체 또는 가스 내에서 전단 운동이 일어나기 어렵 기 때문에 S 파는 그것들을 통해 전파 될 수 없습니다. P 파와 S 파의 별개의 성질은 지구의 깊은 유체 밴드의 존재를 감지하는데 사용될 수 있습니다.

S 파는 편광 현상이 있으며 특정 평면에서 횡 방향으로 진동하는 광파 만이 편광 렌즈를 통과 할 수 있습니다. 통과하는 광파를 평면 편광이라고합니다. 햇빛이 대기를 통과하는 것은 편광되지 않는다. 즉, 광파의 바람직한 수평 방향의 진동이 없다. 그러나 결정의 굴절 또는 편광 된 눈과 같은 특수 제작 된 플라스틱을 통해 편광되지 않은 빛을 평면 편광으로 만들 수 있습니다.

S 파가 지구를 통과 할 때 불연속 인터페이스를 만나고 진동 방향을 분극 할 때 굴절 또는 반사합니다. 편광 된 S 파의 암석 입자가 수평면에서만 발생하면이를 SH 파라고 부릅니다. 암석 입자가 파 전파 방향을 포함하는 수질면에서 움직일 때, S 파는 SV 파라 불린다.

대부분의 암석은 너무 큰 진폭으로 진동하도록 강요되지 않으면 선형 탄성을 가지며, 즉 힘에 의한 변형은 힘에 따라 선형 적으로 변화합니다. 이 선형 탄성 성능은 훅의 법칙에 따르며, 뉴턴의 동시대 영국 수학자 인 로버트 후크의 이름을 따서 명명되었습니다. 마찬가지로, 암석은 지진 발생시 증가 된 힘에 비례하여 변형을 증가시킵니다. 대부분의 경우 변형은 선의 탄성 범위를 유지하며 흔들림이 끝나면 암석은 원래 위치로 돌아갑니다. 그러나 지진 발생시에는 중요한 예외가있을 수 있습니다. 예를 들어 부드러운 토양에서 강한 흔들림이 생기면 영구 변형이 남아있을 것입니다. 변형이 심한 경우 토양이 항상 원래 위치로 돌아 가지는 것은 아닙니다.이 경우 지진 강도는 예측하기가 어렵습니다.

탄성 운동은 지진파가 암석을 통과 할 때 에너지가 어떻게 변화하는지에 대한 훌륭한 계시를 제공합니다. 스프링의 압축 또는 연장과 관련된 에너지는 탄성 전위이며, 스프링 부재의 운동과 관련된 에너지는 운동 에너지이다. 총 에너지는 탄성 에너지와 운동 에너지의 합계입니다. 이상적인 탄성 매체의 경우 총 에너지는 일정합니다. 최대 진폭의 위치에서 에너지는 모두 탄성 위치 에너지이며, 스프링이 중간 평형 위치로 진동하면 에너지는 모두 운동 에너지입니다. 마찰 또는 소산력이 없다고 가정 했으므로 왕복 탄성 진동이 시작되면 동일한 강도로 계속 진행됩니다. 이것은 이상적인 상황입니다. 지진 발생시, 움직이는 암석 사이의 마찰은 점차 가열되어 변동하는 에너지를 소산 시키며, 진동하는 스프링과 같은 새로운 에너지가 추가되지 않으면 지구의 진동이 점차적으로 멈추게됩니다. 지진파 에너지 소산의 측정은 지구의 비탄성 특성에 대한 중요한 정보를 제공하지만, 마찰 소산 이외에도 전파 거리가 증가하고 점진적으로 약화되면서 지진 진동이 형성되는 다른 요인이 있습니다.

음파가 앞에 펼쳐지는 구형 표면과 함께 전파 될 때, 거리가 증가함에 따라 운반되는 소리가 약해집니다. 연못 외부로 확장되는 물결처럼 물 파도의 높이 또는 진폭을 관찰하고 점차 바깥쪽으로 감소합니다. 진폭 감소는 초기 에너지 전파가 더 넓고 넓어지고 감쇠가 발생한다는 점에 기인합니다.이를 기하 확산이라고합니다. 이러한 유형의 확산은 또한 지구의 암석을 통한 지진파를 약화시킵니다. 특별한 상황이 아니면, 지진파가 소스에서 멀어 질수록 에너지가 약해진다.