لرزه نگار

لرزه نگار

لرزه نگار- دستگاه اندازه گیری ویژه ای که برای تشخیص و ثبت انواع امواج لرزه ای مورد استفاده قرار می گیرد. در بیشتر موارد ، لرزه نگار دارای وزن بار فنری است که در هنگام زلزله ثابت می ماند ، در حالی که بقیه ساز (بدن ، تکیه گاه) نسبت به وزن حرکت کرده و جابجا می شود. برخی از لرزه نگاران نسبت به حرکات افقی و برخی دیگر نسبت به حرکات عمودی حساس هستند. امواج توسط قلم ارتعاشی بر روی کمربند کاغذی متحرک ثبت می شوند. لرزه نگارهای الکترونیکی (بدون نوار کاغذی) نیز وجود دارد.

تا همین اواخر ، دستگاه های مکانیکی یا الکترومکانیکی عمدتا به عنوان عناصر حساس لرزه نگارها مورد استفاده قرار می گرفت. کاملاً طبیعی است که هزینه چنین ابزارهایی حاوی عناصر مکانیک دقیق آنقدر زیاد است که عملاً برای یک محقق عادی قابل دسترسی نیست و پیچیدگی سیستم مکانیکی و بر این اساس الزامات کیفیت اجرای آن در واقع به معنی عدم امکان تولید چنین ابزارهایی در مقیاس صنعتی.

توسعه سریع میکروالکترونیک و اپتیک کوانتومی در حال حاضر منجر به ظهور رقبای جدی برای لرزه نگارهای مکانیکی سنتی در مناطق با فرکانس متوسط ​​و زیاد طیف شده است. با این حال ، چنین دستگاه هایی بر اساس فناوری میکروماشین ، فیبر نوری یا فیزیک لیزر دارای ویژگی های بسیار ضعیفی در محدوده فرکانس مادون قرمز (تا چند ده هرتز) هستند ، که برای زلزله شناسی (به ویژه سازمان شبکه های تله لرزه ای) مشکلی ایجاد می کند.

همچنین یک رویکرد کاملاً متفاوت در ساخت سیستم مکانیکی لرزه نگار وجود دارد - جایگزینی یک جرم اینرسی جامد با یک الکترولیت مایع. در چنین دستگاههایی ، یک سیگنال لرزه ای خارجی باعث جریان سیال کار می شود که به نوبه خود توسط یک سیستم الکترودها به جریان الکتریکی تبدیل می شود. عناصر حساس این نوع مولکولی-الکترونیکی نامیده می شوند. مزایای لرزه نگاران با جرم اینرسی مایع عبارتند از هزینه کم ، بلند مدت ، حدود 15 سال ، عمر مفید و عدم وجود عناصر مکانیک دقیق ، که ساخت و عملکرد آنها را بسیار ساده می کند.

سیستم های اندازه گیری لرزه ای کامپیوتری

با ظهور رایانه ها و مبدل های آنالوگ به دیجیتال ، عملکرد تجهیزات اندازه گیری لرزه ای به طرز چشمگیری افزایش یافته است. در حال حاضر امکان ضبط و تجزیه و تحلیل همزمان سیگنالهای چند سنسور لرزه ای برای در نظر گرفتن طیف سیگنال وجود دارد. این یک جهش اساسی در محتوای اطلاعات اندازه گیری های لرزه ای ایجاد کرد.

نمونه هایی از لرزه نگارها

• لرزه نگار الکترونیکی مولکولی ...
• لرزه نگار پایین خودکار. ... بایگانی شده از نسخه اصلی در 3 دسامبر 2012.

بنیاد ویکی مدیا 2010

ببینید "لرزه نگار" در فرهنگ لغت های دیگر چیست:

لرزه نگار ... واژه نامه املا-مرجع

- (یونانی ، از تزلزل seismos ، ضربه مغزی ، و گرافو می نویسم). دستگاهی برای مشاهده زلزله فرهنگ لغات خارجی موجود در زبان روسی. Chudinov AN، 1910. SEISMOGRAPH یونانی. ، از لرزه ، شوک و گرافو ، می نویسم. دستگاه برای ... ... فرهنگ لغات خارجی زبان روسی

سین اصطلاح گیرنده لرزه ای فرهنگ لغت زمین شناسی: در 2 جلد. م.: ندرا. ویرایش شده توسط K. N. Paffengolts و دیگران. 1978 ... دائرclالمعارف زمین شناسی

ژئوفون ، گیرنده لرزه نگاری مترادف روسی. اسم لرزه نگار ، تعداد مترادف: 2 ژئوفون (1) ... فرهنگ لغت مترادف

- (از لرزه نگاری ... و ... نمودار) وسیله ای برای ثبت ارتعاشات سطح زمین در هنگام زلزله یا انفجار. قسمتهای اصلی لرزه نگار پاندول و دستگاه ضبط ... فرهنگ لغت دائرclالمعارف بزرگ

- (لرزه سنج) ، دستگاهی برای اندازه گیری و ثبت امواج لرزه ای ناشی از حرکت (زمین لرزه یا انفجار) در پوسته زمین. ارتعاشات با استفاده از یک عنصر نوشتن بر روی درام چرخان ثبت می شود. برخی از لرزه نگاران قادر به ضبط ... ... فرهنگ نامه دائرclالمعارف علمی و فنی

SEISMOGRAPH ، لرزه نگار ، همسر. (از لرزش لرزه ای یونانی و گرافو می نویسم) (geol.). دستگاهی برای ثبت خودکار ارتعاشات سطح زمین. فرهنگ لغت توضیحی اوشاکوف. D.N. اوشاکوف. 1935 1940 ... فرهنگ لغت توضیحی اوشاکوف

SEISMOGRAPH ، ای شوهر وسیله ای برای ثبت ارتعاشات سطح زمین در هنگام زلزله یا انفجار. واژه نامه توضیحی اوژگوف. S.I. اوژگو ، نیویو شوادووا. 1949 1992 ... واژه نامه توضیحی اوژگوف

لرزه نگار- - ابزاری که برای ثبت ارتعاشات سطح زمین ناشی از امواج لرزه ای طراحی شده است. این شامل یک آونگ است ، به عنوان مثال ، یک وزن فولادی ، که توسط یک فنر یا سیم نازک از یک پایه محکم در زمین ثابت می شود. ... ... میکروسکوپدیا نفت و گاز

لرزه نگار- وسیله ای برای تبدیل ارتعاشات مکانیکی خاک به الکتریکی و ضبط بعدی بر روی کاغذهای حساس به نور. [فرهنگ واژه ها و مفاهیم زمین شناسی. دانشگاه ایالتی تامسک] موضوعات زمین شناسی ، ژئوفیزیک تعمیم ... ... راهنمای مترجم فنی

کتابها

• دنیای بازی: از homo ludens تا gamer ، Maria Tendryakova. نویسنده به وسیع ترین طیف بازی ها می پردازد: از بازی های باستانی ، بازی های فالگیری و مسابقات گرفته تا بازی های رایانه ای جدید. در منشور بازی و دگرگونی هایی که با بازی ها اتفاق می افتد - مد برای ...

"انفجار!" - آرامش قصر شاهنشاهی با صدای یک توپ فلزی که از سر اژدها بیرون می افتد و به دهان یکی از هشت وزغ می افتد ، به طور مساوی در یک دایره در تمام جهات اصلی توزیع می شود. چند روز بعد ، یک پیام رسان خسته به کاخ در استان هنان می رود تا در مورد زمین لرزه ای که اخیراً در یکی از مناطق کشور پهناور او رخ داده به امپراتور گزارش دهد. اما ولادیکا چند روز است از آنچه اتفاق افتاده است آگاه است - او بلافاصله پس از سقوط توپ فلزی از زمین لرزه مطلع شد. این چیست - یکی از قسمت های یک فیلم فانتزی؟ نه - این چین باستان است ، امپراتوری هان ، 132 بعد از میلاد.

از زمان های قدیم ، چین منطقه ای زلزله خیز بوده است. تواریخ تاریخی حاوی اطلاعات زیادی در مورد زمین لرزه هایی است که حتی قبل از دوران ما کل شهرها را ویران کرده است. برای قلمرو وسیعی از امپراتوری هان ، هر زلزله ای چنین خطر بزرگی را به همراه داشت - دشمنان خارجی در استفاده از بدبختی دیگران تردید نکردند ، حملات خود را به شهرهای آسیب دیده ترتیب دادند و ساکنان بی نظم را غارت کردند.

برای جلوگیری از چنین مواردی و کمک به موقع به جمعیت خود ، لازم بود بلافاصله از فاجعه مطلع شویم و بلافاصله به محل حادثه حرکت کنیم. در کجای دیگر ، اگر نه در چین ، اولین لرزه نگار قرار بود ظاهر شود؟ دانشمند برجسته چینی ژانگ هنگ خالق آن شد.

ژانگ هنگ از یک مقام فقیر چینی در سال 78 میلادی متولد شد. از دوران کودکی ، با نشان دادن سخت کوشی و تشنگی برای دانش ، ژانگ هنگ همیشه در بین همسالان خود برجسته بود. مرد جوان به سرعت از نردبان حرفه ای بالا رفت ، بنابراین تعجب آور نیست که در سن 37 سالگی یکی از معتبرترین موقعیت ها را در امپراتوری هان - پست تاریخ نگار و ستاره شناس دربار - گرفت. ژانگ هنگ در طول زندگی خود اختراعات جالبی را ارائه داد ، نقشه های جغرافیایی چین را بهبود بخشید ، سهم بزرگی در توسعه ریاضیات داشت. علاوه بر این ، او اولین کسی بود که ادعا کرد نور ماه نور خورشید را منعکس می کند. اما مشهورترین ساخته او لرزه نگار است که وی در سال 132 بعد از میلاد پس از زلزله دیگری که خسارات زیادی به پایتخت وارد کرد به امپراتور ارائه کرد. به گفته نویسندگان چینی باستان ، یک لرزه نگار شگفت انگیز امکان ثبت زمین لرزه هایی را که صدها کیلومتر از محل دستگاه رخ می دهد ، فراهم کرده است.

لرزه نگار ژانگ هنگ شباهت چندانی با ابزارهای مدرن اندازه گیری فعالیت های زیرزمینی ندارد. این یک ظرف عظیم مسی است که یک آونگ به بالای آن متصل است. 8 اهرم به آونگ آورده شد ، به طور مساوی در سراسر محیط توزیع شد. تحت تأثیر کوچکترین لرزش ناشی از زلزله ای که از راه دور در حال وقوع است ، پاندول به طرف دیگر منحرف شد و یکی از اهرم ها را فعال کرد ، که به نوبه خود در انتهای دیگر به سر اژدها متصل بود و با یک توپ فلزی در داخل بیرون می رفت. به سیستم چشمه ها توپ را با دهان باز در شکل های وزغ ها به پایین پرتاب کردند. توپ افتاده صدای زنگ مهیبی ایجاد کرد که در سراسر قصر شنیده می شد.

لرزه نگار مورد پسند امپراتور قرار گرفت و از آن زمان همیشه در حالت آماده باش بوده و آماده هشدار در مورد فاجعه ای است که رخ داده است. این لرزه نگار اولین مورد در تاریخ بود که نام سازنده آن را جاودانه کرد. سرنوشت خود ژانگ هنگ 4 سال پس از اختراع دستگاه به طرز چشمگیری تغییر کرد: در نتیجه فتنه های کاخ ، دانشمند از پایتخت اخراج شد و به عنوان مدیر یک استان دور افتاده امپراتوری منصوب شد ، جایی که تا پایان عمر خود کار کرد زندگی

اما مهمترین س remainsال باقی می ماند - آیا لرزه نگار ژانگ هنگ واقعاً زمین لرزه ثبت کرده است یا توصیفات کار او بیش از حد تزئین شده است؟ جالب اینجاست که در تمام توصیفات به جای مانده ، توجه زیادی به ظاهر لرزه نگار شده است ، و نه اصل کارکرد آن. این دستگاه مطمئناً زیبا است و طراحی آن واقعاً اصلی است ، اما محققان مدرن مایلند در مورد پر کردن داخلی آن بیشتر بدانند. شکی نیست که قسمت اصلی مکانیسم داخلی یک آونگ معلق بود که قادر بود با رعایت باورنکردنی به لرزه هایی که در فواصل زیاد رخ می داد پاسخ دهد. دقیقاً چگونه او در کشتی ثابت شده بود و چه چیزی به او اجازه داد لرزش هایی را احساس کند که فرد نمی تواند احساس کند؟ متأسفانه ، این هنوز یک راز اصلی است.

البته علاقه مندان بارها سعی کرده اند دستگاهی مشابه ایجاد کنند. همه لرزه نگارهای ژانگ هنگ که امروزه در موزه ها می بینیم ، کار استادان معاصر است. در ساخت داخل این لرزه نگارها ، مواد پیشرفته مورد آزمایش قرار گرفت و خود پاندول با دقت جواهرات ساخته شد ، که با تمام احترام به صنعتگران باستانی چینی ، دو هزار سال پیش نمی توان به دست آورد. این سازها که در بسیاری از نقاط جهان واقع شده اند ، هرگز نتوانسته اند حتی یک زلزله ثبت کنند. اگرچه برخی از بلایای طبیعی بسیار شدید بود و حتی منجر به تلفات متعدد شد.

اما شاید ما نبوغ مخترعی را که تقریباً دو هزار سال پیش توانست با کمک ساده ترین فناوری ها یک لرزه نگار کار فوق العاده دقیق ایجاد کند ، دست کم بگیریم؟

در صورت مشاهده خطا ، لطفاً قسمتی از متن را انتخاب کرده و فشار دهید Ctrl + Enter.

تصور آن دشوار است ، اما سالانه حدود یک میلیون زلزله در سیاره ما رخ می دهد! البته اینها عمدتاً لرزشهای ضعیفی هستند. به طور متوسط ​​هر دو هفته یکبار زمین لرزه های نیروی مخرب بسیار کمتر اتفاق می افتد. خوشبختانه اکثر آنها در پایین اقیانوس ها رخ می دهند و هیچ مشکلی برای بشریت ایجاد نمی کنند ، مگر اینکه در نتیجه جابجایی های لرزه ای سونامی رخ دهد.

همه از پیامدهای فاجعه بار زمین لرزه ها می دانند: فعالیت زمین ساختی آتشفشان ها را بیدار می کند ، امواج غول پیکر جزر و مدی کل شهرها را به اقیانوس می برد ، گسل ها و رانش زمین باعث تخریب ساختمان ها ، آتش سوزی و سیل می شود و صدها و هزاران انسان را می گیرد.

بنابراین ، مردم در همه زمان ها سعی کردند زمین لرزه ها را مطالعه کرده و از پیامدهای آن جلوگیری کنند. بنابراین ، ارسطو در قرن چهارم. قبل و NS اعتقاد بر این بود که گرداب های جوی به زمین نفوذ می کنند ، که در آن حفره ها و شکاف های زیادی وجود دارد. گردابها با آتش تقویت می شوند و به دنبال راهی برای خروج هستند و باعث زمین لرزه و فوران آتشفشان می شوند. همچنین ، ارسطو حرکات خاک را در هنگام زلزله مشاهده کرد و سعی کرد طبقه بندی آنها را انجام دهد و شش نوع حرکت را مشخص کرد: بالا و پایین ، از یک طرف به طرف دیگر و غیره.

اولین تلاش شناخته شده برای ساخت دستگاه پیش بینی زلزله متعلق به ژانگ هنگ ، فیلسوف و ستاره شناس چینی است. در چین ، این بلایای طبیعی بسیار اتفاق افتاده و رخ می دهد ، علاوه بر این ، سه مورد از چهار زمین لرزه بزرگ در تاریخ بشر در چین رخ داده است. و در سال 132 ، ژانگ هنگ دستگاهی اختراع کرد که به آن هوفنگ را "پره هوای زلزله" نامید و می تواند ارتعاشات سطح زمین و جهت انتشار آنها را ثبت کند. Houfeng و اولین لرزه نگار جهان (از یونانی. Seismos "نوسان" و grapho "نوشتن") ابزاری برای تشخیص و ثبت امواج لرزه ای است.

پیامدهای زلزله سال 1906 سانفرانسیسکو

به عبارت دقیق تر ، این دستگاه بیشتر شبیه یک لرزه نگاری بود (از اسکوپئو یونانی "من نگاه می کنم") ، زیرا ضبط قرائت های آن به طور خودکار انجام نمی شد ، بلکه توسط دست یک ناظر انجام می شد.

هوفنگ از مس به شکل ظرف شراب با قطر 180 سانتی متر و دیواره های نازک ساخته شده بود. هشت اژدها در خارج از کشتی قرار داشت. سر اژدها به هشت جهت اشاره کرد: شرق ، جنوب ، غرب ، شمال ، شمال شرق ، جنوب شرق ، شمال غربی و جنوب غربی. هر اژدها یک توپ مسی در دهان خود نگه داشت و یک وزغ با دهان باز زیر سرش نشسته بود. فرض بر این است که یک پاندول با میله هایی که به سر اژدها متصل است به صورت عمودی در داخل کشتی نصب شده است. هنگامی که در اثر شوک زیرزمینی ، پاندول شروع به حرکت کرد ، میله متصل به سر روبه روی شوک دهان اژدها را باز کرد و توپ از آن به داخل دهان وزغ مربوطه خارج شد. اگر دو توپ به بیرون پرتاب شود ، می توان قدرت زلزله را در نظر گرفت. اگر دستگاه در کانون زلزله بود ، همه توپها بیرون می زدند. ناظران ابزار می توانند بلافاصله زمان و جهت زمین لرزه را ثبت کنند. این دستگاه بسیار حساس بود: حتی لرزه های ضعیفی را نیز لرزاند که مرکز آن 600 کیلومتر دورتر بود. در سال 1388 ، این لرزه نگار به طور دقیق زمین لرزه ای را که در منطقه Lunxi رخ داده است نشان می دهد.

در اروپا ، مطالعه زمین لرزه ها بسیار دیرتر آغاز شد. در سال 1862 ، کتاب زلزله بزرگ ناپلان 1857: اصول اساسی مشاهدات لرزه نگاری توسط مهندس ایرلندی روبرت مالت منتشر شد. مالت یک اکتشاف به ایتالیا انجام داد و نقشه منطقه آسیب دیده را تهیه کرد و آن را به چهار منطقه تقسیم کرد. نواحی معرفی شده توسط مالت نمایانگر اولین مقیاس شدت لرزش است.

اما زلزله شناسی به عنوان یک علم تنها با ظاهر گسترده و معرفی ابزارهایی برای ثبت ارتعاشات خاک ، یعنی با ظهور لرزه سنجی علمی شروع به توسعه کرد.

در سال 1855 ، لوئیجی پالمیر ایتالیایی یک لرزه نگار اختراع کرد که قادر به ثبت زمین لرزه های دور بود. او بر اساس اصل زیر عمل کرد: در هنگام زلزله ، جیوه از حجم کروی به ظرف خاصی بسته به جهت ارتعاشات ریخته شد. نشانگر تماس کانتینر ساعت را متوقف کرد و زمان دقیق را نشان داد و شروع به ثبت ارتعاشات زمین بر روی درام کرد.

در سال 1875 ، یکی دیگر از دانشمندان ایتالیایی ، فیلیپو سچی ، یک لرزه نگار طراحی کرد که ساعت را در اولین شوک روشن کرد و اولین ارتعاش را ثبت کرد. اولین رکورد لرزه ای که به دست ما رسیده است با این دستگاه در سال 1887 ساخته شد. پس از آن ، پیشرفت سریع در زمینه ایجاد ابزارهای ثبت ارتعاشات خاک آغاز شد. در سال 1892 ، گروهی از دانشمندان انگلیسی که در ژاپن کار می کردند ، اولین دستگاه نسبتاً آسان برای استفاده ، لرزه نگار جان میلن را ایجاد کردند. در اوایل سال 1900 ، یک شبکه جهانی از 40 ایستگاه لرزه نگاری مجهز به ابزار Milne در حال کار بود.

لرزه نگار شامل یک پاندول با طرح های مختلف و سیستم ثبت نوسانات آن است. با توجه به روش ثبت نوسانات آونگ ، لرزه نگارها را می توان به ابزارهایی با ثبت مستقیم ، مبدل های نوسانات مکانیکی و لرزه نگاران با بازخورد تقسیم کرد.

لرزه نگارهای مستقیم از یک روش ضبط مکانیکی یا نوری استفاده می کنند. در ابتدا ، با روش مکانیکی نوشتن ، یک قلم در انتهای پاندول قرار می گرفت و خطی را روی کاغذ دودی خراش می داد ، که سپس با یک ترکیب ثابت پوشانده می شد. اما آونگ لرزه نگار با ضبط مکانیکی به شدت تحت تأثیر اصطکاک قلم روی کاغذ است. برای کاهش این تأثیر ، توده بسیار بزرگی از پاندول مورد نیاز است.

با روش نوری ضبط ، یک آینه در محور چرخش ثابت شد ، که از طریق لنز روشن می شد و پرتوی منعکس شده بر روی کاغذ عکاسی روی یک درام چرخان افتاد.

روش ثبت مستقیم هنوز در مناطق فعال لرزه ای که حرکت خاک به اندازه کافی بزرگ است استفاده می شود. اما برای ثبت زلزله های ضعیف و در فواصل زیاد از منابع ، باید نوسانات پاندول را تشدید کرد. این کار توسط مبدلهای مختلف جابجایی مکانیکی به جریان الکتریکی انجام می شود.

طرح انتشار موج لرزه ای از منبع زلزله ، یا مرکز مرکزی (زیر) و کانون (بالا).

تغییر ارتعاشات مکانیکی برای اولین بار توسط دانشمند روسی بوریس بوریسویچ گولیتسین در سال 1902 پیشنهاد شد. این یک ثبت گالوانومتری بر اساس یک روش الکترودینامیکی بود. یک سیم پیچ القایی که به طور محکم به پاندول متصل شده بود در میدان آهنربای دائمی قرار گرفت. در طول نوسانات پاندول ، شار مغناطیسی تغییر کرد ، نیروی الکتروموتور در سیم پیچ ظاهر شد و جریان توسط گالوانومتر آینه ای ثبت شد. یک پرتو نور به آینه گالوانومتر هدایت شد و پرتوی منعکس شده ، مانند روش نوری ، روی کاغذ عکاسی افتاد. چنین لرزه نگاری در دهه های آینده شناخته شده در سراسر جهان است.

اخیراً مبدلهای به اصطلاح پارامتری گسترده شده اند. در این مبدلها ، حرکت مکانیکی (حرکت جرم پاندول) باعث تغییر در هر پارامتر مدار الکتریکی (به عنوان مثال ، مقاومت الکتریکی ، خازن ، سلف ، شار نورانی و غیره) می شود.

ب. گولیتسین.

ویژگی ایستگاه لرزه نگاری. تجهیزات نصب شده در آنجا حتی کوچکترین ارتعاشات خاک را ثبت می کند.

نصب تلفن همراه برای تحقیقات ژئوفیزیک و لرزه نگاری.

تغییر در این پارامتر منجر به تغییر جریان در مدار می شود و در این حالت جابجایی پاندول (و نه سرعت آن) است که میزان سیگنال الکتریکی را تعیین می کند. از بین مبدلهای پارامتری مختلف در زلزله سنجی ، دو مورد عمدتا از فوتوالکتریک و خازنی استفاده می شود. محبوب ترین مبدل خازنی Benioff است. در میان معیارهای انتخاب ، مهمترین آنها سادگی دستگاه ، خطی بودن ، سطح پایین سر و صدای ذاتی و کارایی منبع تغذیه است.

لرزه نگارها به ارتعاشات عمودی یا افقی زمین حساس هستند. برای مشاهده حرکت خاک در همه جهات ، معمولاً از سه لرزه نگار استفاده می شود: یکی با پاندول عمودی و دو با افقی جهت دار به سمت شرق و شمال. پاندول های عمودی و افقی در طراحی خود متفاوت هستند ، بنابراین به نظر می رسد دستیابی به هویت کامل ویژگی های فرکانسی آنها بسیار دشوار است.

با ظهور رایانه ها و مبدل های آنالوگ به دیجیتال ، عملکرد تجهیزات اندازه گیری لرزه ای به طرز چشمگیری افزایش یافته است. در حال حاضر امکان ضبط و تجزیه و تحلیل همزمان سیگنالهای چند سنسور لرزه ای برای در نظر گرفتن طیف سیگنال وجود دارد. این یک جهش اساسی در محتوای اطلاعات اندازه گیری های لرزه ای ایجاد کرد.

لرزه نگارها عمدتا برای مطالعه پدیده زمین لرزه استفاده می شوند. با کمک آنها می توان قدرت زلزله ، محل وقوع آن ، فراوانی مبدأ در یک مکان معین و مکانهای غالب وقوع زلزله را به روش ابزاری تعیین کرد.

تجهیزات ایستگاه لرزه نگاری در نیوزلند.

اطلاعات اولیه در مورد ساختار داخلی زمین نیز از داده های لرزه ای با تفسیر زمینه های امواج لرزه ای ناشی از زلزله و انفجارهای قوی بدست آمده و در سطح زمین مشاهده شده است.

با کمک ثبت امواج لرزه ای ، مطالعاتی در مورد ساختار پوسته زمین نیز انجام می شود. به عنوان مثال ، مطالعات دهه 1950 نشان می دهد که ضخامت لایه های پوسته و همچنین سرعت امواج در آنها از مکانی به مکان دیگر متفاوت است. در آسیای مرکزی ، ضخامت پوسته به 50 کیلومتر و در ژاپن - 15 کیلومتر می رسد. نقشه ای از ضخامت پوسته زمین ایجاد شده است.

می توان انتظار داشت که فناوری های جدید به زودی در روش های اندازه گیری اینرسی و گرانشی ظاهر شوند. این امکان وجود دارد که این لرزه نگاران نسل جدید باشند که قادر به تشخیص امواج گرانشی در جهان هستند.

ضبط لرزه نگار

دانشمندان در سراسر جهان در حال توسعه پروژه هایی برای ایجاد سیستم های هشدار دهنده زلزله ماهواره ای هستند. یکی از این پروژه ها رادار دیافراگم سنجی مصنوعی (InSAR) است. این رادار یا به عبارت بهتر رادارها ، جابجایی صفحات تکتونیکی را در یک منطقه خاص ردیابی می کند و به لطف داده هایی که دریافت می کنند ، حتی جابجایی های ظریف را می توان ثبت کرد. دانشمندان بر این باورند که به لطف این حساسیت ، می توان مناطق دقیق و خطرناک ناشی از زلزله را با دقت بیشتری تعیین کرد.

از زمان شکل گیری کره زمین ، پایه سطح به طور مداوم در حال حرکت بوده است. هنگامی که پوسته زمین حرکت می کند ، می تواند عواقب ناگواری را در قالب پدیده ای مانند زلزله به دنبال داشته باشد. هنگامی که یک صفحه روی صفحه دیگر می خزد ، تنش داخلی پوسته قاره تجمع می یابد ، هنگامی که نقطه بحرانی عبور می کند ، انرژی انباشته آزاد می شود و باعث تخریب وحشتناک می شود. برای جلوگیری از تلفات زلزله و مطالعه خود پدیده ، لرزه نگار اختراع شد. با کمک آن ، تعیین مقدار انرژی آزاد شده توسط ارتعاشات پوسته زمین امکان پذیر شد.

لرزه نگار چیست؟

کلمه "لرزه نگار" خود از یونانی آمده و مستقیماً به معنی "ثبت" ، "زلزله" است. قدیمی ترین لرزه نگار در چین باستان ساخته شده است. این یک کاسه برنزی بزرگ بود که روی هشت اژدها نگه داشت ، در دهان باز هر اژدها یک توپ قرار داشت. یک پاندول در داخل کاسه آویزان شده بود ، به یک ستون متصل شده بود ، که به طور محکم بر روی اسلب روی زمین نصب شده بود. هنگامی که یک نوسان رخ داد ، پاندول به دیواره کاسه برخورد کرد و یک توپ از دهان اژدها خارج شد و به داخل دهان وزغ فلزی واقع در پایین این سازه افتاد. چنین دستگاهی می تواند ارتعاشات را در 600 کیلومتری محل خود ثبت کند.

اصل عملکرد

اصل کار لرزه نگار بر اساس انتقال ارتعاشات به اجسام نصب شده در قسمتی از پوسته زمین است. هنگامی که یک صفحه از پوسته زمین بر روی دیگری یافت می شود ، مقدار زیادی انرژی تجمع می یابد و هنگامی که آزاد می شود ، لرزش رخ می دهد.

لرزه نگار چیست؟ دستگاههای مدرن شامل یک پاندول است که توسط یک نخ معلق شده و به صورت محکم روی زمین ثابت شده است. در انتهای پاندول یک پر وجود دارد که وقتی نوسان می کند دامنه مقدار تغییر شکل را می کشد. یک طبل با کاغذ ، که روند زلزله روی آن نمایش داده می شود ، نیز به طور محکم بر روی زمین نصب شده است. هنگام وقوع زلزله ، آونگ بر اثر اینرسی در جای خود باقی می ماند و طبل کاغذ نوسان می کند و مقدار انرژی آزاد شده توسط پدیده زلزله را ترسیم می کند. دستگاه های مدرن قادر به کنترل حتی تغییرات غیر مخرب جزئی هستند.

لرزه نگار در حیوانات چیست؟ بدنه آنها به گونه ای طراحی شده است که کوچکترین تغییرات در جو و وضعیت سطح زمین در شعاع چند کیلومتری باعث ایجاد اضطراب در آنها می شود. قانون حفظ و حراست از خود عمل می کند و آنها مناطق خطرناکی را ترک می کنند. حساس ترین آنها نسبت به پدیده زلزله مربوط به گونه های دوزیستان و خزندگان است ، یعنی مارها ، قورباغه ها ، مارمولک ها.

مشخصات

لرزه نگارهای مدرن قادرند دامنه ارتعاشات را در سه صفحه تعیین و اندازه گیری کنند. اندازه گیری سرعت ارتعاش ، لرزه نگارها دارای دامنه فرکانس اندازه گیری از 0.3 تا 500 هرتز ، و محدوده اندازه گیری سرعت ارتعاش از 0.0002 تا 20 میلی متر بر ثانیه است. لرزه نگارها می توانند هم قابل حمل و هم ثابت باشند. دومی از اندازه های بزرگ ساخته شده اند و به طور خاص یک بار و برای کل عمر مفید نصب می شوند. بسته به زمین می توان دستگاه قابل حمل را در مکان خاصی نصب کرد. همه مدل های مدرن مجهز به رابط های نرم افزاری هستند و تمام اندازه گیری های خود را مستقیماً به پایگاه داده رایانه منتقل می کنند.

ویژگی های برنامه

لرزه نگار چیست و کجا نصب می شود؟ در مناطق خطرناکی قرار می گیرد که امکان ارتعاشات پوسته زمین وجود دارد. لرزه نگارهای قابل حمل در مناطق معدنی یا معدنی زیرزمینی نصب می شوند تا با جلوگیری از زلزله و تخلیه کارگران از تلفات انسانی جلوگیری شود. هنگام نصب ، توجه داشته باشید که در صورت نصب در نزدیکی جاده هایی که ممکن است تجهیزات سنگین از آن عبور کنند ، دستگاه می تواند خطاهای جدی ایجاد کند.

در سال 132 پس از میلاد در چین ، ژانگ هنگ مخترع اولین لرزه نگاری را معرفی کرد که تصور می شد قادر به پیش بینی زلزله با دقت ابزارهای مدرن است.

اسناد تاریخی توضیحات دقیقی از ظاهر و نحوه عملکرد آن حفظ کرده اند ، اما طراحی دقیق داخلی هنوز یک راز باقی مانده است. دانشمندان بارها تلاش کرده اند تا مدلی از چنین لرزه نگاری بسازند و نظریه های مختلفی در مورد اصل عملکرد آن ارائه دهند.

متداول ترین آنها می گوید که یک آونگ در داخل یک پیاز مسی هنگام لرزش حرکت می کند ، حتی اگر مرکز زلزله صدها کیلومتر دورتر واقع شده باشد. به نوبه خود ، آونگ به سیستم اهرم ها برخورد کرد ، که به کمک آنها دهان یکی از هشت اژدهای واقع در خارج باز شد.

بازسازی لرزه نگاری باستانی از سلسله هان شرقی (25-220 میلادی) و مخترع آن ژانگ

در دهان هر حیوان یک توپ برنزی وجود داشت که درون وزغ آهنی افتاد و همزمان صدای بلند را به صدا درآورد. مقالات تاریخی می گویند صدای تولید شده آنقدر بلند بود که می توانست همه ساکنان دربار شاهنشاهی را بیدار کند.

اژدها ، که دهانش باز شده بود ، نشان داد که زمین لرزه در چه جهتی رخ داده است. هر یک از هشت حیوان به یکی از جهات تعلق داشتند: به ترتیب شرق ، غرب ، شمال ، جنوب ، شمال شرق ، شمال غربی ، جنوب شرقی و جنوب غربی.

این اختراع در ابتدا با شک و تردید مورد استقبال قرار گرفت ، با وجود این واقعیت که ژانگ در آن زمان دانشمند مشهوری بود که توسط دربار امپراتوری به عنوان ستاره شناس ارشد منصوب شد. اما در حدود سال 138 میلادی ، توپ برنز اولین زنگ خطر را به صدا درآورد و نشان داد که این زمین لرزه در غرب لویانگ پایتخت رخ داده است.

این سیگنال نادیده گرفته شد زیرا هیچ کس در شهر علائم زلزله را احساس نکرد. چند روز بعد ، یک پیام رسان از لوویانگ با خبر تخریب شدید رسید: این شهر ، در فاصله 300 کیلومتری واقع شده است ، در نتیجه یک فاجعه طبیعی ویران شده است.

دانشمندی از موسسه ژئوفیزیک در چین تعیین کرد که اولین زمین لرزه ای که توسط چنین لرزه نگاری کشف شد در 13 دسامبر 134 رخ داد و قدرت آن 7 ریشتر بود.

بنابراین ، این دستگاه برای تشخیص زلزله در مناطق دور افتاده ایجاد شد ، اما فقط در طول عمر مخترع خود کار کرد. ظاهراً دستگاه اولین لرزه نگاری آنقدر پیچیده بود که فقط خود دانشمند می توانست آن را در حالت سالم نگه دارد.

تلاش های مدرن برای بازآفرینی یک نسخه با موفقیت های متفاوتی روبرو شده است و همه آنها بر اساس استفاده از اینرسی ، اصلی است که در لرزه نگاران مدرن استفاده می شود.

در سال 1939 ، یک دانشمند ژاپنی مدلی از چنین لرزه نگاری ایجاد کرد ، اما در همه موارد توپ دقیقاً در جهت مرکز زلزله سقوط نکرد.

دانشمندان آکادمی علوم چین ، موزه ملی و دفتر لرزه نگاری چین موفق شدند بازسازی دقیق تری از این اختراع را در سال 2005 ایجاد کنند.

به گفته رسانه های چینی ، این دستگاه به موجهای تولید شده از پنج زمین لرزه که در تانگشان ، یوننان ، فلات چینگهای-تبت و ویتنام رخ داده است ، واکنش دقیق نشان داد. در مقایسه با ابزارهای مدرن ، لرزه نگاری دقت شگفت انگیزی از خود نشان داد و شکل آن همان است که در متون تاریخی شرح داده شده است.

با این حال ، همه تمایل ندارند که به کارایی اولین لرزه نگاری اعتقاد داشته باشند. رابرت ریترمن ، مدیر اجرایی کنسرسیوم دانشگاهها برای تحقیقات مهندسی زلزله ، در مورد صحت دستگاه توصیف شده در داستانهای تاریخی ابراز تردید کرد.

"اگر مرکز زلزله در فاصله نزدیک بود ، کل ساختار آنقدر قوی بود که توپها همزمان از همه اژدها خارج می شدند. در فاصله ای دور ، حرکتهای زمین اثری واضح از خود به جای نمی گذارد تا مشخص شود ارتعاشات از کدام طرف سرچشمه می گیرد. از آنجا که تا زمانی که ارتعاشات سطح زمین به لرزه نگاری می رسد ، در جهات مختلف رخ می دهد ، به احتمال زیاد از نظر آشفتگی. "

اگر لرزه نگاری واقعاً به همان اندازه ای که در پرونده های تاریخی توصیف شده بود کار می کرد ، که عملکرد کپی های مدرن نیز به آن اشاره می کند ، نبوغ ژانگ هنوز دست نیافتنی است.

ژانگ هنگ(78 - 139) - فیلسوف چینی ، اندیشمند دائرclالمعارف ، نویسنده ، شاعر ، دولتمرد و دانشمند ، که دارای اکتشافات و اختراعات جهانی در ریاضیات ، نجوم ، مکانیک ، زلزله شناسی و جغرافیا است.