ሴይስሞሎጂ፡ ልታውቃቸው የሚገቡ 9 እውነታዎች

የመሬት መንቀጥቀጥ (seismology) ምንድን ነው?

የመሬት መንቀጥቀጥ, የመሬት መንቀጥቀጥ, ውድመት, መንስኤ እና ትንበያ ጥናት ነው. ከምድር አወቃቀሮች እና ምስል አንፃር ወደ ዝርዝር ጥናት ይመራል። ወደ ምድር በቀጥታ ለመመልከት የማይቻል በመሆኑ. ስለዚህ በተዘዋዋሪ መንገድ ስለ ፕላኔቷ ምድር እና በጥልቁ ውስጥ ምን እየተከናወነ እንደሆነ ለማወቅ ይጠቅማል። በመሬት መንቀጥቀጥ (seismology)፣ የመሬት መንቀጥቀጥ (seismic waves) ወደ ምድር ገጽ ሲደርስ ብዙ መረጃዎችን ይይዛል። የሴይስሚክ ሞገዶች በተፈጥሮ ውስጥ ሜካኒካል መሆን በጣም የተመካው በሚጓዝበት መካከለኛ ላይ ነው። ስለዚህ, የመካከለኛው አካላዊ ባህሪያት ሊወጣ ይችላል. ዋናው ቦታ እንደ የሙቀት መጠን አካላዊ ባህሪያት በጣም አስፈላጊ ናቸው እና ግፊት እነዚህን ቀጥተኛ ያልሆኑ መለኪያዎች በእጅጉ ይጎዳል.

የሴይስሞሎጂስቶች እነማን ናቸው?

የመሬት መንቀጥቀጥ ባለሙያ

ከመሬት መንቀጥቀጥ ጋር የተዛመዱ የመሬት መንቀጥቀጥ ጥናቶችን የሚመረምሩ "የመሬት መንቀጥቀጥ ባለሙያ". ከመሬት መንቀጥቀጥ ትንበያ ጋር ሊዛመድ ይችላል, የሴይስሞግራምን በመጠቀም የምድርን መዋቅር መረዳት, የመሬት መንቀጥቀጡ ምንጭ (ኢፒከር እና ሃይፖሴንተር) ማግኘት, በተቻለ መጠን እውነተኛውን ምድር ለመምሰል ከሴይስሚክ ሞገድ ፊዚክስ አርቲፊሻል ምድር ሞዴሎችን ማዘጋጀት. በተጨማሪም የመሬት መንቀጥቀጡ ዘዴን ለመረዳት እና ሌላ የመሬት መንቀጥቀጥ ከተቃረበ የቅድመ ማስጠንቀቂያ ስርዓትን ለመረዳት ያለፉ የመሬት መንቀጥቀጦችን ማጥናትን ያካትታል።

ሲሚሜትሜትር

መሳሪያ ለመሬት መንቀጥቀጥ፣እንደ በመሬት መንቀጥቀጥ፣በእሳተ ገሞራ ፍንዳታ እና በፍንዳታ ምክንያት ለሚፈጠሩ እንቅስቃሴዎች ያገለግላል።

የመሬት መንቀጥቀጥ ለምን ይከሰታል?

የሊቶፕሼሪክ የምድር ክፍል በአስቴኖስፌር ስር ነው. አሽቴኖስፌር፣ በጂኦሎጂካል የጊዜ መለኪያ፣ ይንሰራፋል ማለትም ጠንካራ ቢሆንም በጣም በዝግታ ይንቀሳቀሳል (የምድር ውስጠኛው ክፍል ከሴይስሚክ ሞገዶች በግልጽ የሚታየው ጠንካራ ነው)። በላዩ ላይ የተቀመጠው የሊቶስፈሪክ ሳህን በምላሹ ይንቀሳቀሳል። የጠፍጣፋው ድንበሮች እርስ በእርሳቸው ሲቆለፉ, የሚንቀሳቀስ ጠፍጣፋ ያለማቋረጥ እንዲንቀሳቀሱ ያስገድዳቸዋል. ጠፍጣፋ እርስ በርስ ግጭትን በማሸነፍ የተከማቸበትን ጭንቀት የሚፈታበት ደረጃ ላይ ይደርሳል። ይህ ክስተት የመሬት መንቀጥቀጥ ይባላል. ስለዚህም ጉልበቱ በሴይስሚክ ሞገዶች መልክ ይለቀቃል እና በሴይስሞሜትሮች ላይ ይመዘገባል.

የሴይስሚክ ሞገዶች ምንድናቸው?

የመሬት መንቀጥቀጥ ወይም ማንኛውም በመሬት ውስጥ የሚከሰት ንዝረት እንደ የኃይል ምንጭ ሆኖ ያገለግላል። ጉልበቱ መላውን ምድር በማዕበል መልክ ይጓዛል. እነዚህ ሜካኒካል ሞገዶች የሴይስሚክ ሞገዶች ይባላሉ. በተለያዩ የምድር ክፍሎች የተለያየ ባህሪ ስላላቸው የሚሄድበት የመገናኛ ብዙኃን ባህሪ ተደርገው ይወሰዳሉ። የመሬት መንቀጥቀጥ በተከሰተ ቁጥር ከሰከንድ አንድ አስረኛ እስከ ብዙ ደቂቃዎች ባለው ጊዜ ውስጥ ማዕበሎችን ያፈልቃል። በዚህ ጊዜ ውስጥ (ወይም ድግግሞሽ) ክልል አለቶች እንደ ተጣጣፊ ጠጣር ባህሪ ያሳያሉ። የላስቲክ ጠጣሮች የተለያዩ ሞገዶችን ስለሚፈቅዱ የመሬቱ እንቅስቃሴ ከተከሰተ በኋላ ውስብስብ ያደርገዋል።

ሌላው የመሬት እንቅስቃሴን የሚወክልበት መንገድ ከመደበኛ ሁነታዎች አንጻር ነው. ከትልቅ የመሬት መንቀጥቀጥ በኋላ፣ ምድር እንደ 'ደወል' ትጮኻለች። የመደወል ጊዜ የሚለየው ትልቅ ሲሆን ማለትም ከ40 ሰከንድ በላይ ወይም ከዚያ በላይ ከሆነ ነው። ዝቅተኛው የድግግሞሽ ጊዜ አንድ ሰዓት ያህል ነው.

የመሬት መንቀጥቀጥ ጽንሰ-ሀሳብ እንዴት ተዳበረ?

የመሬት መንቀጥቀጥ በተከሰተ ቁጥር ብዙ ድግግሞሽ ማዕበሎችን ያመነጫል። የፍላጎት ድግግሞሽ ድንጋዮቹ የመለጠጥ ባህሪ እንዲኖራቸው ያስችላቸዋል። ስርጭት የ የድምፅ ሞገዶች በelastic media ውስጥ የተረጋገጠ ሳይንስ እና አሁን ካለው ውይይት ወሰን በላይ ነው። ሴይስሞሎጂ ያንን ጽንሰ-ሀሳብ ወርሷል። ለሂሳብ ፎርማሊዝም፣ ሚዲያ አንድ አይነት እና ኢስትሮፒክ ነው ተብሎ ይታሰባል፣ ስለዚህም አንዳንድ ጊዜ በሴይስሞሎጂ 'ቀላል ሚዲያ' የሚለውን ቃል ይፈጥራል።

ከምንጩ የሚመነጨው ማዕበል ሉላዊ የሞገድ ፊት ይፈጥራል የረብሻ ምንጭ የነጥብ ምንጭ ከሆነ (የሁይገን መርህ)። ይሁን እንጂ ማዕበሉ ወደ ትልቅ ርቀት ሲጓዝ እንደ አውሮፕላን ማዕበል ሆኖ ይታያል። የፕላን ሞገድ መጠጋጋት ለቀጣይ ቲዎሬቲካል ስሌቶች ጥቅም ላይ ይውላል። ለቀላልነት ፣ የጨረር መንገድን ከግምት ውስጥ ማስገባት ምቹ እና ጥሩ መጠን ያለው የቲዎሬቲካል ስሌቶች የጨረር ንድፈ-ሀሳብን በመጠቀም ተከናውነዋል።

ምድርን ለመረዳት ቲዎሬቲካል ሴይስሞሎጂ በቂ ነው?

አይደለም፣ ቲዎሬቲካል ሴይስሞሎጂ በቀላሉ በደንብ የሚመሩ ህጎች ወደ ሆኑ ፊዚክስ በመቀየር የሞገድ ስርጭትን ለማቅለል ይረዳናል። ይሁን እንጂ ምልከታ በጣም አስፈላጊ ነው. ቀላል ግምት የምድርን የውስጥ ክፍል እንደማይመስል። የተመልካች መረጃ ስብስቦች ከመሳሪያዎቹ የተገኙ ሲሆን ከዚያም ለተመሳሳይ የጂኦሎጂካል ሁኔታዎች ከቲዎሬቲካል ዳታሴቶች ጋር ይጣጣማሉ. ምዘና የሚካሄደው በቲዎሬቲካል ዳታ እና ከበስተጀርባ ፊዚክስ ጋር በጥሩ ሁኔታ ካልተዛመደ በስተቀር ነው። ይህ ስህተቱን የመቀነሱ ተግባር እንደ ማመቻቸት ይባላል። ይህ ርዕስ በዝርዝር ተጨማሪ ማብራሪያ ያስፈልገዋል. ከተመለከቱት መረጃዎች የቲዎሬቲካል ሞዴል መለኪያን ማግኘት የመሬት መንቀጥቀጥ (seismological inversion) ይባላል.

የመመልከቻ ውሂብ ስብስቦችን እንዴት ማግኘት ይቻላል?

በሴይስሞሎጂ ውስጥ የሴይስሞሜትር መሬት ላይ እናስቀምጣለን. በመሬት ላይ ያለውን መፈናቀል በጊዜ ጥገኝነት የሚለካ በጣም ስሜታዊ መሳሪያ ነው. ሆኖም ግን, የሚመስለውን ያህል ቀጥተኛ አይደለም. መሰረታዊ መርሆው በ 'inertia' ውስጥ ነው. ጅምላው ከምንጩ ጋር በአቀባዊ ተያይዟል እና ልክ እንደ መሬት ላይ እንደተቀመጠው መዋቅር ውስጥ ይቀመጣል። በንዝረቱ ምክንያት በተሰቀለው ክብደት እና በቤቱ መካከል ያለው ልዩነት እንቅስቃሴ ይጀምራል።

ይህ ደግሞ በቁጥር ሊተረጎም የሚችለውን እንቅስቃሴ ይመለከታል። ጥቅም ላይ የዋለው መሳሪያ ሴይስሞሜትር ይባላል. በአሁኑ ጊዜ ዲጂታል ሴይስሞሜትሮች ወደ ሕልውና ገብተዋል። የተቀዳው መረጃ ሴይስሞግራም ይባላል. የተለመደው የሴይስሞግራም ንዝረትን በሶስት አቅጣጫዎች ይመዘግባል. ምስራቅ-ምዕራብ፣ ሰሜን-ደቡብ እና አቀባዊ አካላት የንዝረት አቅጣጫዎች ናቸው።

የሴይስሚክ ሞገዶች ዓይነቶች

የሴይስሚክ ሞገዶች በሰፊው የተከፋፈሉ ናቸው

1. የሰውነት ሞገዶች
2. የገጽታ ማዕበል.

የሰውነት ሞገድ

የሰውነት ሞገድ የሚነሳው በሰውነት ሃይል ነው፣ ይህ በ ∫∫∫fdv የሚሰጥ የድምጽ ሃይል መስክ ነው፣ f ነው በአንድ አሃድ መጠን መጨረሻ የሌለው መጠን ላይ የሚሰራ።

የሰውነት ሞገዶች በሚከተሉት ተከፍለዋል:

የመጀመሪያ ደረጃ ሞገዶች / ፒ ሞገዶች : እነዚህ ሞገዶች የሚጓዙት በመሃል ላይ ባሉ ተለዋዋጭ መፈናቀሎች ነው. እነዚህ compressions እና የመለጠጥ መካከለኛ ቅንጣቶች መካከል ብርቅዬ ወደ ማዕበል propagation አቅጣጫ ይጓዛሉ. ይህ በተፈጥሮ ውስጥ ቁመታዊ ያደርገዋል. በዚህ መንገድ የመካከለኛው ክፍል ቅንጣቶች ቀላል harmonic motion እና የሴይስሚክ ሞገድ እንደ ውስብስብ የሞገድ እንቅስቃሴዎች ይተላለፋል። ይህ ማዕበሉ ወደ ሒሳብ ቀመሮች ሊገባ ስለሚችል የመሬት መንቀጥቀጥ ባህሪን ለመረዳት ይረዳል።

የመጀመሪያ ደረጃ ሞገዶች እስካሁን ድረስ በጣም ፈጣኑ ሞገድ ናቸው እና መጀመሪያ ወደ ምድር ገጽ ይደርሳል። በሴይስሞግራም ላይ, የመጀመሪያው መድረሻ ፒ ሞገድ ነው. ቅንጣቢው መካከለኛ እንደ ሞገድ ስርጭት በተመሳሳይ አቅጣጫ ሲንቀጠቀጥ፣ ፒ ሞገዶች በአብዛኛው የሚታወቁት በሴይስሞግራም ቋሚ አካል ላይ ነው። የፒ ሞገድ ፍጥነት በ √λ+2μ/ρ ይሰጣል። λ እና μ ፍጥነቱን የሚቆጣጠረው የላስቲክ መለኪያ (Lame's parameter ይባላል) ናቸው። ρ ጥግግት ነው።

ሁለተኛ ደረጃ ሞገዶች / ኤስ ሞገድ፡ ከራሱ ሃይል ምንጭ፣ ቅንጣትን ወደ ሞገድ እንቅስቃሴው ወደ ጎን አቅጣጫ የሚቀይር ሌላ አይነት ብጥብጥ ይፈጠራል። ይህ በተፈጥሮ ውስጥ እንዲሻገሩ ያደርጋቸዋል. የንጥሎቹ ተዘዋዋሪ እንቅስቃሴ በመካከለኛ ወደ ሸለተ መዛባት ያመራል። እነዚህ ሞገዶች isovolumic ናቸው፣ ይህ ማለት የአንድ የተወሰነ ክፍል መጠን በሞገድ በሚሰራጭበት ጊዜ ሳይለወጥ ይቆያል። የጭረት ሞገድ ፍጥነት በ √μ/ρ ተሰጥቷል። የሸርተቴ ሞገድ ፍጥነትን የሚቆጣጠረው ብቸኛው የላስቲክ መለኪያ የሸረሪት ሞጁል ነው።

የላይኛው ምስል የ S-waveን ይወክላል ቅንጣት እንቅስቃሴ ከማዕበል ስርጭት ጋር ቀጥ ያለ ሲሆን የታችኛው ምስል ደግሞ P-wave ሲሆን ቅንጣት እንቅስቃሴ ወደ ፊት እና ወደ ማዕበል ስርጭት አቅጣጫ ነው። በፒ እና ኤስ ሞገድ መካከል ያለው አንድ ትልቅ ልዩነት ፒ ሞገድ በሁሉም ሚዲያዎች እንደ ጠጣር ፣ፈሳሽ እና ጋዝ ሊጓዝ ይችላል ፣ነገር ግን ሸለተ ሞገድ በፈሳሽ ውስጥ መጓዝ አይችልም። ስለዚህ በምድር ውጫዊ እምብርት ውስጥ, S-wave የትም እንደሌለ ይታያል. ፒ ሞገድ ብቻ አለ።

የወለል ሞገዶች;

የላይኛው ሞገዶች የሰውነት ሞገዶች መገለጫዎች ናቸው. ድንጋይ በሚወረወርበት ጊዜ በተፈጠረው የውሃ አካል ላይ እንዳሉ ሞገዶች ናቸው። መነሻቸው ከገጽታ ኃይል ነው ተብሎ የሚታሰበው f በአንድ ክፍል አካባቢ የሚሠራበት ኃይል ነው።

የወለል ሞገድ ዓይነቶች:

የገጽታ ሞገዶች በሚከተሉት ተከፍለዋል፡-

ሬይሊግ ሞገድ

ከ P ሞገድ ሱፐርላይዜሽን የሚነሳው ከኤስ ሞገድ ቋሚ አካል ጋር ማለትም የኤስቪ ሞገድ ነው. እንደ P እና SV እርስ በእርሳቸው በቋሚ አቅጣጫ ፖላራይዝድ ናቸው። የእነሱ ልዕለ አቀማመጥ ወደ ሬይሊግ ሞገድ ሞላላ ፖላራይዜሽን ይመራል።

የሬይሊግ ሞገድ በዩኒፎርም በግማሽ ቦታ፡ በአንድ ወጥ በሆነ የግማሽ ክፍተት የሬይሊግ ሞገዶች በተፈጥሮ ውስጥ የማይበታተኑ ናቸው። ሆኖም፣ እንደ እውነቱ ከሆነ ሚዲያው ራሱ ወጥ ያልሆነ በመሆኑ የሬይሊግ ሞገድ የተበታተነ ተፈጥሮ ነው።

መበታተን ምንድን ነው?

መበታተን የፍጥነት ድግግሞሽ ጥገኛነትን ያመለክታል. ይህ ማለት የተለያየ ድግግሞሽ ያላቸው ሞገዶች በተለያዩ ፍጥነቶች ይጓዛሉ. እንደ የመሬት መንቀጥቀጥ ማዕበሎች ከ 0.001 Hz እስከ 100 Hz የሚደርስ ሁሉንም የድግግሞሽ ክፍሎችን ይይዛል።

ይህ ሰፊ የድግግሞሽ ክልል ሲሆን አወቃቀሩን ከመሬት ላይ አንስቶ እስከ ምድር መሃል ድረስ ያለውን መረጃ የያዘ ነው። የድግግሞሽ ድግግሞሽ ከግዜው ጋር የተገላቢጦሽ ስለሆነ። ዝቅተኛ ድግግሞሽ ያለው የማዕበሉ ክፍል ከፍተኛ ጊዜ ይኖረዋል እና ስለዚህ የበለጠ ጥልቀት ያለው ጥልቀት እና በተቃራኒው። እንዲሁም ከፍ ያለ ጊዜ ያለው ማዕበል ለተመሳሳይ መጠን መዋቅር ስሜታዊ ይሆናል። ስለዚህ፣ በመሬት ውስጥ ያለውን ትልቅ መዋቅር ለመሳል ፍላጎት ካለን ከፍ ያለ ጊዜ ያለው ሞገድ ቅርፅን መምረጥ አለብን። ለቀጭ ንብርብር ምስል ሞገዶች ዝቅተኛ ጊዜ (ከፍተኛ ድግግሞሽ) መምረጥ አለባቸው።

የፍቅር ሞገድ;

እሱ የተቆራረጡ ሞገዶች አግድም አካል ማለትም SH. የሼር ሞገድ ፍጥነቱ ከነፃው ገጽ (ከላይኛው ወለል) የሚበልጥ እና ከፊል - ማለቂያ ከሌለው ግማሽ ቦታ ያነሰ በሆነ ንብርብር ውስጥ ሲጣበቅ በሁኔታው ውስጥ ይነሳል። በዚህ ጊዜ ልዕለ ኃይሉ የ SH ሞገዶች እጅግ በጣም ወሳኝ በሆነው ማዕዘን ላይ የሚንፀባረቁበት ሁኔታ ገንቢ በሆነ መልኩ የፍቅር ሞገዶችን ይፈጥራል። የፍቅር ሞገዶች በአግድም ይጓዛሉ. በጣም አጥፊዎች ናቸው።

የሴይስሚክ ሞገድ መዳከም ምንድን ነው?

በመሬት ውስጥ በሚተላለፉበት ጊዜ የመሬት መንቀጥቀጥ ማዕበል በተለያዩ መንገዶች እየቀነሰ ይሄዳል።

ጂኦሜትሪክ መስፋፋት;

ማዕበሉ ከምንጩ ርቆ ሲሰራጭ ሃይል በትልቁ የገጽታ ቦታ ላይ ይሰራጫል ስለዚህም በእያንዳንዱ ክፍል ውስጥ ያለው የኃይል መጠን እየቀነሰ ይሄዳል። ከሁሉም ዓይነት ሞገድ ጋር ዓለም አቀፋዊ ነው.

የሰውነት ሞገድ እና የገጽታ ማዕበል በእኩል መጠን ይቀንሳል?

የለም፣ በጂኦሜትሪክ መስፋፋት የሰውነት ሞገድ እየቀነሰ ሲሄድ የገጽታ ሞገዶች ደግሞ እየቀነሱ ይሄዳሉ።

2. የማደንዘዝ ስሜት;

በእውነቱ ምድር የሴይስሚክ ሞገዶችን ለማሰራጨት ፍጹም የመለጠጥ አይደለችም። የማደንዘዣው ክፍል በተወሰነ ደረጃ የሴይስሚክ ሞገዶችን ወደ መሳብ ይመራል, ይህ እንደ ማደንዘዣ attenuation ይባላል.

የሴይስሚክ ሞገዶች የተበታተነ ተፈጥሮ;

የሰውነት ሞገዶች በተፈጥሮ ውስጥ የማይበታተኑ ናቸው. የገጽታ ሞገዶች በተወሰነ ሁኔታ ውስጥ የተበታተኑ ሲሆኑ። የሬይሊግ ሞገድ ተመሳሳይ በሆነ መካከለኛ ውስጥ ሲያልፉ የማይበታተኑ ናቸው። የፍቅር ሞገዶች በተፈጥሯቸው የተበታተኑ ሲሆኑ. የመሬት ላይ ሞገዶች መበታተን የምድርን መዋቅር ለመረዳት ቁልፍ ሚና ይጫወታል. ከፍ ያለ ጊዜ (ዝቅተኛ ድግግሞሽ) ያላቸው ሞገዶች በፍጥነት ይጓዛሉ እና ወደ ጥልቀት በመሬት ውስጥ ይጓዛሉ እና በተቃራኒው። ይህ ለተለመደው ስርጭት እውነት ነው. ሆኖም ፣ በአንዳንድ ሁኔታዎች ተቃራኒዎች ይከሰታሉ። በዚህ ጊዜ አጭር ጊዜ ያላቸው ሞገዶች በፍጥነት ይጓዛሉ እና ከረጅም ጊዜ ማዕበል በፊት ወደ ሴንሰሩ ይደርሳል።

ለበለጠ መጣጥፍ እዚህ ጠቅ ያድርጉ