لرزهشناسی مشاهدهای و مهندسی
لرزهسنجها حرکت زمین را ثبت میکنند که با مقیاسهای بزرگی و شدت کمیسازی شده و برای لرزشهای شدید تحلیل میشود. این تحلیلها به تعیین مکان زمینلرزه، هشدار زودهنگام، و تخمینهای خطر لرزهای که راهنمای طراحی ساختمانها هستند، کمک میکند.
Definition
لرزهشناسی مشاهدهای و مهندسی شاخهای است که به ثبت و کمیسازی حرکت زمین و کاربرد این مشاهدات در تعیین مکان زمینلرزه، تعیین بزرگی، پیشبینی حرکت زمین، و ارزیابی خطر و ریسک لرزهای میپردازد.
Scope
این موضوع جنبههای اندازهگیری و کاربردی لرزهشناسی را پوشش میدهد: طراحی و پاسخ لرزهسنجها و شتابسنجها، تعیین مکان زمینلرزه، مقیاسهای بزرگی و شدت، و رابطه فراوانی-بزرگی گوتنبرگ-ریشتر. همچنین به لرزهشناسی حرکت قوی و پیشبینی حرکت زمین، اثرات محلی، هشدار زودهنگام زمینلرزه، و تحلیل خطر لرزهای احتمالی و قطعی میپردازد. تأکید بر تبدیل حرکت ثبتشده زمین به توصیفهای زمینلرزه و تخمینهای خطر مرتبط با مهندسی است.
Core questions
- لرزهسنجها و شتابسنجها چگونه حرکت زمین را در طیف وسیعی از فرکانسها ثبت میکنند؟
- زمینلرزهها چگونه از روی ثبتها مکانیابی شده و بزرگی آنها تعیین میشود؟
- رابطه گوتنبرگ-ریشتر در مورد فراوانی وقوع زمینلرزهها با هر اندازه چه میگوید؟
- حرکت ثبتشده و پیشبینیشده زمین چگونه به خطر لرزهای تبدیل میشود؟
Key concepts
- پاسخ لرزهسنج و شتابسنج
- مکانیابی زمینلرزه و مقیاسهای بزرگی
- رابطه فراوانی-بزرگی گوتنبرگ-ریشتر
- حرکت قوی زمین، اثرات محلی، و معادلات پیشبینی
- تحلیل خطر لرزهای احتمالی و هشدار زودهنگام
Key theories
- رابطه فراوانی-بزرگی گوتنبرگ-ریشتر
- تعداد زمینلرزهها در یک منطقه به صورت لگاریتمی با بزرگی کاهش مییابد، یک مقیاسبندی قانون توانی که توسط مقدار b گوتنبرگ-ریشتر نشان داده میشود و مبنای تخمین تکرار و پیشبینی خطر است.
- تحلیل خطر لرزهای احتمالی
- چارچوب کورنل، تکرار منبع زمینلرزه، پیشبینی حرکت زمین، و ادغام بر روی تمام رویدادهای ممکن را ترکیب میکند تا احتمال تجاوز لرزش زمین از یک سطح معین در یک مکان را تخمین بزند و اساس آییننامههای ساختمانی مدرن را فراهم آورد.
Mechanisms
لرزهسنج حرکت نسبی بین یک جرم اینرسی و زمین متحرک را حس میکند و پاسخ فرکانسی آن شکل موج ثبتشده را تعیین میکند؛ دامنهها و زمانهای رسیدن ثبتشده به تخمین مکان و بزرگی کمک میکنند، در حالی که رکوردهای حرکت قوی، که توسط تقویت محلی نزدیک به سطح اصلاح شدهاند، مدلهای حرکت زمین را که در تحلیل خطر ادغام شدهاند، محدود میکنند.
Clinical relevance
این شاخه مستقیماً از طریق سیستمهای هشدار زودهنگام زمینلرزه، مقررات لرزهای آییننامههای ساختمانی، مدلهای ریسک بیمه و برنامهریزی اضطراری، و شبکههای نظارتی که انطباق با ممنوعیت آزمایش هستهای را تأیید میکنند، به جامعه خدمت میکند.
History
ریشتر اولین مقیاس بزرگی ابزاری را در سال ۱۹۳۵ معرفی کرد و به همراه گوتنبرگ، قانون فراوانی-بزرگی را پایهگذاری کرد؛ گسترش شبکههای استاندارد جهانی و حرکت قوی پس از دهه ۱۹۶۰، و چارچوب خطر کورنل در سال ۱۹۶۸، عمل مدرن مشاهداتی و مهندسی را بنا نهاد.
Key figures
- Charles Richter
- Beno Gutenberg
- C. Allin Cornell
Related topics
Seminal works
- gutenberg1944
- cornell1968
- lay1995
Frequently asked questions
- تفاوت بین بزرگی و شدت چیست؟
- بزرگی یک عدد واحد است که انرژی آزاد شده در منبع زمینلرزه را اندازهگیری میکند و از ثبتهای ابزاری به دست میآید؛ شدت، قدرت لرزش و خسارت تجربه شده در یک مکان خاص را توصیف میکند، بنابراین یک زمینلرزه یک بزرگی دارد اما شدتهای زیادی که با فاصله کاهش مییابند.
- چگونه هشدار زودهنگام زمینلرزه میتواند چند ثانیه قبل از لرزش اطلاع دهد؟
- شبکهها ابتدا امواج P سریعتر و کمخسارتتر را شناسایی کرده و به سرعت مکان و اندازه زمینلرزه را تخمین میزنند، سپس هشدارهایی را ارسال میکنند که میتوانند از امواج S و سطحی کندتر و مخربتر به مکانهای دورتر از مرکز زمینلرزه پیشی بگیرند.