metoder til reduktion af jordskælvsfarer

seismologisk tomografi

seismologiske data om jordens dybe struktur kommer fra flere kilder. Disse inkluderer P-og S-bølger i jordskælv og nukleare eksplosioner, spredning af overfladebølger fra fjerne jordskælv og vibrationer fra hele Jorden fra store jordskælv.

et af seismologiens hovedmål er at udlede det mindste sæt egenskaber i Jordens indre, der vil forklare registrerede seismiske bølgetog i detaljer. På trods af de enorme fremskridt, der blev gjort i udforskningen af jordens dybe struktur i første halvdel af det 20.århundrede, var realiseringen af dette mål stærkt begrænset indtil 1960 ‘ erne på grund af den besværlige indsats, der kræves for at evaluere teoretiske modeller og behandle de store mængder registrerede jordskælvsdata. Anvendelsen af højhastighedscomputere med deres enorme lagrings-og hurtige hentningsfunktioner åbnede vejen for store fremskridt inden for både teoretisk arbejde og datahåndtering.

siden midten af 1970 ‘ erne har forskere studeret realistiske modeller af jordens struktur, der inkluderer kontinentale og oceaniske grænser, bjerge og floddale snarere end enkle strukturer som dem, der kun involverer variation med dybde. Derudover har forskellige tekniske udviklinger været til gavn for observationsseismologi. For eksempel er implikationerne af seismiske efterforskningsteknikker udviklet af olieindustrien (såsom seismisk refleksion) blevet anerkendt og procedurerne vedtaget. Lige så vigtigt har været anvendelsen af tredimensionelle billeddannelsesmetoder til udforskningen af jordens dybe struktur. Dette er gjort muligt ved udvikling af meget hurtige mikroprocessorer og computere med perifert displayudstyr.

den vigtigste metode til bestemmelse af strukturen af jordens dybe indre er den detaljerede analyse af seismogrammer af seismiske bølger. (Sådanne jordskælvsaflæsninger giver også estimater af bølgehastigheder, densitet og elastiske og uelastiske parametre i jorden.) Den primære procedure er at måle rejsetiderne for forskellige bølgetyper, såsom P og S, fra deres kilde til optageseismografen. Først skal der dog foretages identifikation af hver bølgetype med dens strålebane gennem jorden.

seismiske stråler for mange stier af P-og S-bølger, der forlader jordskælvsfokuset F, er vist i figuren. Stråler svarende til bølger, der er reflekteret på Jordens ydre overflade (eller muligvis på en af de indvendige diskontinuitetsflader) betegnes som PP, PS, SP, PSS og så videre. For eksempel svarer PS til en bølge, der er af P-type før overfladereflektion og af S-type bagefter. Derudover er der stråler som pPP, sPP og sPS, symbolerne p og s svarende til en indledende stigning til den ydre overflade som henholdsvis P-eller S-bølger fra et dybt fokus.

illustration af seismiske stråletyper i Jordens indre's interior
illustration af seismiske stråletyper i Jordens indre

seismiske stråletyper i Jordens indre fra et jordskælv ved F.

Encyclopedia Kritdia Britannica, Inc.

en særlig vigtig klasse af stråler er forbundet med en diskontinuitetsoverflade, der adskiller Jordens centrale kerne fra mantlen i en dybde på cirka 2.900 km (1.800 miles) under den ydre overflade. Symbolet c bruges til at indikere en opadgående refleksion ved denne diskontinuitet. Således, hvis en P-bølge bevæger sig ned fra et fokus til den pågældende diskontinuitetsoverflade, registreres den opadgående refleksion i en S-bølge på en observationsstation som ray-pc ‘ er og tilsvarende med PcP, ScS og ScP. Symbolet K bruges til at betegne delen (af P-type) af stien til en bølge, der passerer gennem den flydende centrale kerne. Således svarer strålen SKS til en bølge, der starter som en S-bølge, brydes ind i den centrale kerne som en P-bølge og brydes tilbage i kappen, hvor den endelig fremkommer som en S-bølge. Sådanne stråler som SKK ‘ er svarer til bølger, der har lidt en intern refleksion ved grænsen af den centrale kerne.

opdagelsen af eksistensen af en indre kerne i 1936 af den danske seismolog Inge Lehmann gjorde det nødvendigt at indføre yderligere grundlæggende symboler. For bølgestier inde i den centrale kerne bruges symbolerne i og jeg analogt til c og K for hele Jorden; derfor angiver jeg refleksion opad ved grænsen mellem de ydre og indre dele af den centrale kerne, og jeg svarer til den del (af P-type) af stien til en bølge, der ligger inde i den indre del. Således skal der for eksempel diskrimineres mellem strålerne PKP, PKiKP og PKIKP. Den første af disse svarer til en bølge, der er kommet ind i den ydre del af den centrale kerne, men ikke har nået den indre kerne, den anden til en, der er reflekteret opad ved den indre kernegrænse, og den tredje til en, der er trængt ind i den indre del.

Ved at kombinere symbolerne p, s, P, S, c, K, i og i på forskellige måder udvikles notation for alle de vigtigste stråler, der er forbundet med kroppens jordskælvsbølger. Symbolet J er blevet introduceret for at svare til S bølger i den indre kerne, skulle der nogensinde findes bevis for sådanne bølger.

endelig er brugen af rejsetider langs stråler for at udlede skjult struktur analog med brugen af røntgenstråler i medicinsk tomografi. Metoden indebærer rekonstruktion af et billede af interne anomalier fra målinger foretaget på den ydre overflade. I dag er hundreder af tusinder af rejsetider med P-og S-bølger tilgængelige i jordskælvskataloger til tomografisk billeddannelse af Jordens indre og kortlægning af den interne struktur.

Skriv et svar

Din e-mailadresse vil ikke blive publiceret. Krævede felter er markeret med *