Эпицентр
| Часть серии о |
| Землетрясения |
|---|
 |
Эпицентр s ( / ˈ ɛ p ɪ ˌ ɛ n t ər / эпицентр , эпицентр или ) [1] в сейсмологии — точка на поверхности Земли непосредственно над гипоцентром или очагом , точка, где возникает землетрясение или подземный взрыв.
Определение
[ редактировать ]
Основная цель сейсмометра – определить местонахождение начальных точек эпицентров землетрясений. Вторичная цель - определение «размера» или величины должна быть рассчитана после того, как станет известно точное местоположение. [ нужна ссылка ]
Самые ранние сейсмографы были предназначены для определения направления первых движений от землетрясения. Китайский сейсмограф-лягушка [2] уронил бы свой шар в общем компасном направлении землетрясения, предполагая сильный положительный импульс. Теперь мы знаем, что первые движения могут быть практически в любом направлении в зависимости от типа инициирующего разрыва ( механизма очага ). [3]
Первым уточнением, позволившим более точно определить местоположение, стало использование шкалы времени . Вместо того, чтобы просто отмечать или записывать абсолютные движения маятника , смещения были нанесены на движущийся график, приводимый в движение часовым механизмом. Это была первая сейсмограмма , которая позволила точно рассчитать время первого движения грунта и составить точный график последующих движений.
По первым сейсмограммам, как видно на рисунке, было замечено, что трасса разделилась на две основные части. Первой пришедшей сейсмической волной была P-волна , за которой последовала S-волна . Зная относительные «скорости распространения», было несложно вычислить расстояние до землетрясения. [4]
Один сейсмограф мог бы указать расстояние, но его можно было бы нарисовать в виде круга с бесконечным количеством возможностей. Два сейсмографа дадут две пересекающиеся окружности с двумя возможными местоположениями. Только с помощью третьего сейсмографа можно было бы определить точное местоположение.
Для определения местоположения современных землетрясений по-прежнему требуется как минимум три сейсмометра. Скорее всего, их много, образующих сейсмическую группу. Акцент делается на точности, поскольку можно многое узнать о механике разломов и сейсмической опасности , если определить, что места небольших землетрясений находятся в пределах километра или двух. Для этого компьютерные программы используют итерационный процесс, включающий алгоритм «угадывания и исправления». [5] очень хорошая модель местной скоростной Кроме того, требуется структуры земной коры: сейсмические скорости изменяются в зависимости от местной геологии. Для P-волн связь между скоростью и объемной плотностью среды была количественно выражена в соотношении Гарднера .
Поверхностное повреждение
[ редактировать ]До инструментального периода наблюдения землетрясений считалось, что эпицентром является место, где произошел наибольший ущерб. [6] но разрыв подземного разлома может быть продолжительным и распространять поверхностные повреждения по всей зоне разрыва. Например, при землетрясении в Денали магнитудой 7,9 в 2002 году на Аляске эпицентр находился на западном конце разлома, но наибольший ущерб был нанесен примерно в 330 км (210 миль) от восточного конца. [7] Глубина очага землетрясений, происходящих в континентальной коре, обычно составляет от 2 до 20 километров (от 1,2 до 12,4 миль). [8] Континентальные землетрясения ниже 20 км (12 миль) редки, тогда как в зоне субдукции землетрясения могут возникать на глубинах более 600 км (370 миль). [8]
Эпицентральное расстояние
[ редактировать ]Во время землетрясения сейсмические волны распространяются во всех направлениях от гипоцентра. Сейсмическое затенение планеты происходит на противоположной стороне Земли от эпицентра землетрясения, потому что жидкое внешнее ядро преломляет P продольные или продольные волны ( -волны ), одновременно поглощая поперечные или сдвиговые волны ( S-волны ). За пределами зоны сейсмической тени оба типа волн могут быть обнаружены, но из-за разных скоростей и путей прохождения через Землю они приходят в разное время. Измерив разницу во времени на любом сейсмографе и расстояние на графике времени распространения, на котором P-волна и S-волна имеют одинаковое расстояние, геологи могут рассчитать расстояние до эпицентра землетрясения. Это расстояние называется эпицентральным расстоянием , обычно измеряется в ° (градусах) и обозначается в сейсмологии как Δ (дельта). обеспечивает Эмпирическое правило Ласки аппроксимацию эпицентрального расстояния в диапазоне 2 000–10 000 км.
После того, как расстояния от эпицентра рассчитаны как минимум по трем сейсмографическим измерительным станциям, точку можно определить с помощью трилатерации .
Эпицентральное расстояние также используется при расчете сейсмических магнитуд, как это разработали Рихтер и Гутенберг . [9] [10]
Разрыв неисправности
[ редактировать ]Точка, в которой начинается сдвиг разлома, называется очагом землетрясения. [8] Разрыв разлома начинается в очаге, а затем распространяется вдоль поверхности разлома. Разрыв прекращается там, где напряжения становятся недостаточными для продолжения разрушения разлома (потому что горные породы более прочные) или когда разрыв попадает в пластичный материал. [8] Магнитуда землетрясения связана с общей площадью его разлома. [8] Большинство землетрясений небольшие, с размерами разрывов меньше глубины очага, поэтому разрыв не разрушает поверхность, но при больших магнитудах разрушительные землетрясения и разрывы поверхности являются обычным явлением. [8] Разрывы разломов при сильных землетрясениях могут простираться более чем на 100 км (62 мили). [8] Когда разлом разрывается в одностороннем порядке (с эпицентром в конце разлома или около него), волны сильнее в одном направлении вдоль разлома. [11]
Макросейсмический эпицентр
[ редактировать ]Макросейсмический эпицентр является наилучшей оценкой местоположения эпицентра, полученной без использования инструментальных данных. Это можно оценить, используя данные об интенсивности, информацию о форшоках и афтершоках, знание местных систем разломов или экстраполяцию данных о подобных землетрясениях. Для исторических землетрясений, не зафиксированных инструментально, можно указать только макросейсмический эпицентр. [12]
Этимология
[ редактировать ]Слово происходит от неолатинского существительного epicentrum . [13] латинизация epikentros древнегреческого , «занимающего кардинальную точку , прилагательного ἐπίκεντρος ( ) расположенного в центре», [14] от ἐπί ( эпи ) «на, на, в» [15] и κέντρον ( кентрон ) « центр ». [16] Термин был придуман ирландским сейсмологом Робертом Маллетом . [17]
Оно также используется для обозначения «центра активности», например: «Поездки ограничены в китайской провинции, которая считается эпицентром вспышки атипичной пневмонии». [18] [19] В книге «Современное американское использование» Гарнера приводится несколько примеров использования слова «эпицентр» в значении «центр». Гарнер также ссылается на статью Уильяма Сэфайра , в которой Сэфайр цитирует геофизика, объясняющего использование этого термина «ложной эрудицией со стороны писателей в сочетании с научной неграмотностью со стороны редакторов». [20] Гарнер предположил, что эти злоупотребления могут быть просто «метафорическими описаниями очагов нестабильной и потенциально разрушительной среды». [21]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Оксфордский словарь английского языка : «Точка над центром: применяется в сейсмоле к точке возникновения землетрясений».
- ^ «Китайский сейсмограф» . Архивировано из оригинала (jpg) 16 сентября 2019 г. Проверено 11 августа 2023 г.
- ^ «Программа по опасным землетрясениям Геологической службы США» . Архивировано из оригинала 22 декабря 2005 г. Проверено 6 сентября 2023 г.
- ^ «Как найти эпицентр землетрясения?» .
- ^ «Программа по опасным землетрясениям Геологической службы США» . Архивировано из оригинала 18 декабря 2005 г. Проверено 6 сентября 2023 г.
- ^ Йейтс, Р.С.; Сие, Кентукки ; Аллен, ЧР (1997). Геология землетрясений . Издательство Оксфордского университета . п. 64. ИСБН 978-0-19-507827-5 .
- ^ Фуис, Гэри; Уолд, Лиза. «Разрыв на юге-центральной Аляске - землетрясение по разлому Денали 2002 года» . Геологическая служба США . Проверено 20 апреля 2008 г.
- ^ Jump up to: а б с д и ж г Джордан, Томас Х.; Гротцингер, Джон П. (2012). Неотъемлемая Земля (2-е изд.). Нью-Йорк: WH Freeman. п. 429. ИСБН 9781429255240 . OCLC 798410008 .
- ^ Тайлер М. Шау (1991). «Шкала Рихтера (ML)» . Геологическая служба США. Архивировано из оригинала 25 апреля 2016 г. Проверено 14 сентября 2008 г.
- ^ Уильям Л. Эллсуорт (1991). «Амплитуда поверхностной волны (M s ) и амплитуда объемной волны (mb)» . Геологическая служба США. Архивировано из оригинала 2 февраля 2009 г. Проверено 14 сентября 2008 г.
- ^ «Что такое направленность?» . землетрясение.usgs.gov . Проверено 1 июля 2018 г.
- ^ Муссон, RMW; Чечич, И. (1 января 2002 г.). «49 – Макросейсмология» . Международная геофизика . 81 . Академическая пресса: 807–822. doi : 10.1016/S0074-6142(02)80256-X . ISBN 9780124406520 .
- ^ «эпицентр» . Интернет-словарь Мерриам-Вебстера . 2009 . Проверено 19 октября 2009 г.
- ^ ἐπίκεντρος , Генри Джордж Лидделл, Роберт Скотт, Греко-английский лексикон , о Персее
- ^ ἐπί , Генри Джордж Лидделл, Роберт Скотт, Греко-английский лексикон , о Персее
- ^ эпицентр , в Оксфордских словарях
- ^ Филиатро, А. (2002). Элементы сейсмостойкой инженерии и структурной динамики (2-е изд.). Прессы Интер Политехника. п. 1. ISBN 978-2-553-01021-7 .
- ^ Рик Томпсон (2004). Пишу для журналистов вещания . Рутледж. п. 160. ИСБН 978-1-134-36915-7 .
- ^ Ольтерманн, П. (2009). Как писать . Случайный дом. п. 246. ИСБН 978-0-85265-138-4 .
- ^ Сафайр, Уильям (6 мая 2001 г.). «О языке» . Журнал «Нью-Йорк Таймс» . п. 22. Архивировано из оригинала 17 октября 2022 г. Проверено 17 октября 2022 г.
- ^ Гарнер, бакалавр (2009). Современное американское использование Гарнера . Издательство Оксфордского университета. п. 310. ИСБН 9780199888771 .
| Базы данных органов управления : Национальные |
|---|
