地震波
2022-10-26 14:59:43? ?來源:防災(zāi)科技學(xué)院 責(zé)任編輯:蔡麗潔 我來說兩句 |
地震產(chǎn)生的地震波在離開震源的巖土體傳播引起的變形小,可視為彈性,觀測儀器記錄的是彈性地震波。彈性地震波有兩種類型:體波和面波,其中體波又分為縱波(P波)和橫波(S波)。面波又分為瑞利波(R波)和拉夫波(L波)。 體波特點(diǎn) ①縱波主要對(duì)應(yīng)介質(zhì)的壓縮和拉伸變形,橫波對(duì)應(yīng)介質(zhì)的剪切變形,氣體和液體不能承受剪切變形,因此不存在橫波。 ②縱波傳播速度快,又稱為P波(Primary wave),意為最初達(dá)到的波;橫波的波速較縱波低,故也稱為S波(Second Wave),意為續(xù)至波。 ③縱波傳播引起質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向與波傳播方向相同;橫波質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)方向與波傳播方向垂直。 ④一般地震波的橫波振幅比縱波振幅大,兩者振幅都隨離開波源距離成反比衰減。 面波特點(diǎn) ①面波是因不同介質(zhì)邊界影響產(chǎn)生的波,可以理解為縱波和橫波干涉的結(jié)果,沿界面?zhèn)鞑?,地球表面是影響最大的界面,在地殼?nèi)界面上也有面波。 ②瑞利波源于縱波和橫波中的平面內(nèi)偏振分量干涉,拉夫波是縱波與橫波中的出平面偏振分量干涉結(jié)果,兩者獨(dú)立傳播。 ③面波振幅在界面上最大,隨離開界面的垂直距離呈指數(shù)型衰減。 ④在界面延伸方向上,面波振幅隨離開波源距離的平方根成反比衰減,因此比體波衰減慢,在遠(yuǎn)場,面波振幅可以超過體波。 ⑤面波的傳播速度略小于橫波波速。 ⑥半空間中瑞利波質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)軌跡為逆時(shí)針橢圓。 體波分為縱波(P波)與橫波(S波),亦稱壓縮波和剪切波。縱波引起質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的方向與波傳播方向相同,橫波引起質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)方向與波傳播方向垂直??v波的傳播速度比橫波快約1.7倍,因此總是先到達(dá)。
瑞利波(R波)為面波的一種類型,面波沿界面?zhèn)鞑ィ琑波傳播速度略低于橫波,引起質(zhì)點(diǎn)在豎向做逆時(shí)針橢圓運(yùn)動(dòng),是P波和S波豎向偏振分量受界面影響干涉的結(jié)果,振幅隨豎向沿離開界面距離衰減。 拉夫波(L波)為面波的一種類型,拉夫波引起質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)方向與波傳播方向垂直,是S波的水平分量受界面影響的結(jié)果,可單獨(dú)傳播,振幅隨沿離開界面距離衰減,拉夫波只有在分層介質(zhì)中出現(xiàn)。 一個(gè)典型的遠(yuǎn)場地震位移記錄。2006年7月19日10:57:36.8印尼巽他海峽發(fā)生Ms6.0級(jí)地震(S6.5°,E105.4°),這是昆明地震臺(tái)(KIM,震中距 31.6°,方位角355.0°)的實(shí)際記錄??v軸是地震動(dòng)的位移(單位:微米),橫軸是時(shí)間??梢姷絇波最先到達(dá),其次是S波,振幅比P波大,然后是面波。圖中面波振幅比體波大很多,這是因?yàn)槊娌S距離衰減比體波慢。在近場,振幅最大的是S波,對(duì)近場工程結(jié)構(gòu)而言,S波引起的破壞大,更受到重視。
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