Шрифт:
С. с. осуществляется в ряде стран мира: в СССР создана Единая система сейсмических наблюдений (ЕССН), в США — Национальная сейсмическая служба (NOS), в Японии — Японское метеорологическое агентство (JMA). Национальные сейсмологические центры обобщают материалы наблюдений сейсмических станций отдельных стран. Для детального изучения сейсмичности организуются региональные С. с. Современные тенденции в развитии С. с. заключаются в создании сети автономных необслуживаемых сейсмических станций, систем группирования с телеметрической передачей информации, регистрации её в цифровом виде и широком обобщении данных с применением ЭВМ. Международная С. с. ведётся Международным сейсмологическим центром в Великобритании, где обобщаются данные большинства сейсмических станций мира. Первичная информация со станций передаётся в сейсмологический центр в виде данных о времени вступления и амплитудах сейсмических волн в специальном виде. Далее осуществляется обработка сейсмологических данных на ЭВМ. В результате систематически определяются координаты гипоцентра и магнитуда землетрясения.
Данные наблюдений С. с. используются для изучения сейсмичности и строения Земли, а также процессов в очагах землетрясений.
По мере развития представлений о строении Земли, очагах землетрясений, методов оценки сейсмической опасности задачи С. с. расширяются (например, вводится систематическое определение дополнительных параметров очагов землетрясений — механизма очага, его размеров и др.). Предполагается составление статистических обобщений о землетрясениях, специальных сейсмологических таблиц об особенностях распространения сейсмических волн и др.
Данные С. с. публикуются в «Сейсмологических бюллетенях сети опорных сейсмических станций СССР» (с 1962); «Землетрясениях в СССР» (Ежегодник, с 1964); «Bulletin of the International Seismological Centre» (Edin., с 1967); «The Seismological Bulletin of the Japan Meteorological Agency» (Tokyo, Japan, с 1951).
Н. В. Кондорская, З. И. Аранович.
Сейсмическая шкала
Сейсми'ческая шкала', шкала для оценки интенсивности колебаний на поверхности Земли при землетрясениях. Существует большое количество С. ш., в которых интенсивность колебания оценивается по степени повреждений зданий, масштабу и формам проявления остаточных деформаций в грунте и другим показателям внешнего эффекта землетрясений.
В СССР используется 12-балльная шкала (ГОСТ 6249—52), в которой для определения балла землетрясения, в дополнение к перечисленным показателям, учитываются показания маятника сейсмометра СБМ; используется также шкала MSK-64 (см. в ст. Землетрясения), уточняющая способы определения интенсивности. С 1973 ведутся работы по составлению новой С. ш., в которой интенсивность землетрясений оценивается не только по результатам визуальных наблюдений, но и по показаниям приборов (сейсмографов, акселерографов и др.), фиксирующих основные элементы колебательного процесса (смещения, скорость, ускорение), которые приобретают частицы грунта в момент землетрясения. Так, баллу 9 отвечает скорость
В некоторых странах используются др. С. ш., например в Японии — 7-балльная. С. ш. применяются для изучения внешнего эффекта землетрясений, составления карт изосейст, при сейсмическом районировании и микрорайонировании территории.
Лит.: Шебалин Н. В., Соотношение между балльностью и интенсивностью землетрясений в зависимости от глубины очага. «Бюлл. Совета по сейсмологии», 1957, № 6; Горшков Г. П., Шенкарёва Г. А., О корреляции сейсмических шкал, «Тр. института физики Земли», 1958, № 1 (168); Назаров А. Г., Дарбинян С. С., Основы количественного определения и интенсивности сильных землетрясений, Ер., 1974.
Г. П. Горшков.
Сейсмические волны
Сейсми'ческие во'лны, колебания, распространяющиеся в Земле от очагов землетрясений, взрывов и других источников. Вблизи очагов сильных землетрясений С. в. обладают разрушительной силой при доминирующем периоде в десятые доли сек. На значительных расстояниях от эпицентров С. в. являются упругими волнами.
Продольные С. в. (Р) переносят изменения объёма в среде — сжатия и растяжения. Колебания в них совершаются в направлении распространения (рис. 1, а). Поперечные С. в. (S) не образуют в среде объёмных изменений и представляют собой колебания частиц, происходящие перпендикулярно направлениям распространения волны (рис. 1, б). В каждый момент и в каждой точке среды сейсмические колебания удовлетворяют (для Р и S волн) волновым уравнениям. В однородной изотропной упругой среде скорости распространения продольных (а) и поперечных (в) волн определяются формулами:
Здесь
Особенность распространения С. в. (упругих волн в твёрдой среде) состоит в том, что при косом падении на поверхность раздела сред с различными параметрами (скоростями и плотностями) волны одного типа, например продольной, возникают, кроме отражённой и преломленной продольных волн (рис. 2), волны отраженные и преломленные поперечные. Вблизи поверхностей раздела в Земле возникают поверхностные С. в. При распространении неоднородной волны SH вдоль горизонтального слоя возникает волна Лява. В случае падения на граничную плоскость волны Р в слое могут возникать отражённые волны Р и SV. При этом, если а2 > в2 > а1 > в1, где a1 и в1 — скорости в слое, a a2 и в2 — в неприлежащей среде, то как отражённая Р, так и отражённая SV при малом e1 обладают свойством полного внутреннего отражения. В результате в слое формируются волны Рэлея. Они, как и волны Лява, обладают дисперсией скоростей. Волны Рэлея возникают в полупространстве без слоистости. Тогда они не диспергируют и их скорость с » 0,9 в.
Волны Р и S распространяются из источника по объёму Земли. Они называются объёмными. Их амплитуда для однородной и изотропной среды убывает обратно пропорционально расстоянию. Поверхностные волны, распространяясь вдоль поверхности, обладают амплитудой, убывающей обратно пропорционально корню квадратному из расстояния. По этой причине в колебаниях от удалённых землетрясений по амплитуде доминируют поверхностные волны.
Благодаря изменениям свойств Земли с глубиной изменяются и скорости распространения объёмных С. в. Это приводит к их рефракции в недрах Земли.