Sismograf

Sismograf

Sismograf- Her türlü sismik dalgayı tespit etmek ve kaydetmek için kullanılan özel bir ölçüm cihazı. Çoğu durumda, sismograf, deprem sırasında hareketsiz kalan, cihazın geri kalanı (gövde, destek) yüke göre hareket etmeye ve kaymaya başlayan yaylı bir ağırlığa sahiptir. Bazı sismograflar yatay hareketlere, bazıları ise dikey hareketlere duyarlıdır. Dalgalar, hareketli bir kağıt bant üzerine titreşen bir kalemle kaydedilir. Ayrıca elektronik sismograflar da vardır (kağıt bantsız).

Yakın zamana kadar sismograf algılama elemanları olarak çoğunlukla mekanik veya elektromekanik cihazlar kullanılıyordu. Hassas mekanik unsurları içeren bu tür aletlerin maliyetinin, ortalama bir araştırmacının pratikte erişemeyeceği kadar yüksek olması oldukça doğaldır ve karmaşıklığı da oldukça doğaldır. mekanik sistem ve buna göre, uygulama kalitesine ilişkin gereksinimler aslında bu tür cihazların endüstriyel ölçekte üretilmesinin imkansızlığı anlamına gelir.

Mikroelektronik ve kuantum optiğinin hızlı gelişimi, şu anda spektrumun orta ve yüksek frekans bölgelerinde geleneksel mekanik sismograflara ciddi rakiplerin ortaya çıkmasına yol açmıştır. Bununla birlikte, mikromakine teknolojisine, fiber optiklere veya lazer fiziğine dayanan bu tür cihazlar, sismoloji (özellikle telesismik ağların organizasyonu) için bir sorun olan kızılötesi düşük frekanslar (birkaç onlarca Hz'ye kadar) bölgesinde çok yetersiz özelliklere sahiptir. ).

Bir sismografın mekanik sistemini oluşturmak için temelde farklı bir yaklaşım da vardır - katı atalet kütlesinin sıvı elektrolitle değiştirilmesi. Bu tür cihazlarda harici bir sismik sinyal bir akışa neden olur. çalışma sıvısı, bu da şuna dönüştürülür: elektrik Bir elektrot sistemi kullanarak. Bu tipteki hassas elementlere moleküler elektronik denir. Sıvı atalet kütleli sismografların avantajları arasında düşük maliyet, uzun servis ömrü (yaklaşık 15 yıl) ve hassas mekanik elemanların bulunmaması yer alır; bu da bunların imalatını ve çalışmasını büyük ölçüde kolaylaştırır.

Bilgisayarlı sismik ölçüm sistemleri

Bilgisayarların ve analogdan dijitale dönüştürücülerin ortaya çıkışıyla sismik ekipmanların işlevselliği önemli ölçüde arttı. Artık birden fazla sismik sensörden gelen sinyalleri eş zamanlı olarak kaydedip gerçek zamanlı olarak analiz etmek ve sinyal spektrumlarını hesaba katmak mümkün. Bu, sismik ölçümlerin bilgi içeriğinde temel bir sıçrama sağladı.

Sismograf örnekleri

• Moleküler elektron sismografı. .
• Otonom alt sismograf. . 3 Aralık 2012 tarihinde kaynağından arşivlendi.

Wikimedia Vakfı. 2010.

Diğer sözlüklerde “Sismografın” ne olduğunu görün:

Sismograf... Yazım sözlüğü-referans kitabı

- (Yunanca, sismosun titreşiminden, sarsıntısından ve grafiğinden yazıyorum). Depremleri gözlemlemeye yarayan cihaz. Sözlük yabancı kelimeler, Rus diline dahil. Chudinov A.N., 1910. SİSMOGRAF Yunanca, sismos, şok ve grapho'dan yazıyorum. için aparat... ... Rus dilinin yabancı kelimeler sözlüğü

Syn. dönem sismik alıcısı Jeolojik Sözlük: 2 cilt halinde. M.: Nedra. K. N. Paffengoltz ve diğerleri tarafından düzenlenmiştir 1978 ... Jeolojik ansiklopedi

Jeofon, sismik alıcı Rusça eşanlamlılar sözlüğü. Sismograf ismi, eşanlamlı sayısı: 2 jeofon (1) ... Eş anlamlılar sözlüğü

- (sismo... ve...grafikten) depremler veya patlamalar sırasında dünya yüzeyindeki titreşimleri kaydeden bir cihaz. Bir sismografın ana parçaları sarkaç ve kayıt cihazıdır... Büyük Ansiklopedik Sözlük

- (sismometre), yer kabuğundaki hareketin (DEPREM veya patlama) neden olduğu SİSMİK DALGALARI ölçen ve kaydeden bir cihaz. Titreşimler, dönen bir tambur üzerindeki bir kayıt elemanı kullanılarak kaydedilir. Bazı sismograflar tespit etme yeteneğine sahiptir... Bilimsel ve teknik ansiklopedik sözlük

SİSMOGRAF, sismograf, koca. (Yunanca sismos sarsıntısı ve grapho'dan yazıyorum) (geol.). Dünya yüzeyindeki titreşimleri otomatik olarak kaydeden bir cihaz. Sözlük Ushakova. D.N. Ushakov. 1935 1940... Ushakov'un Açıklayıcı Sözlüğü

SİSMOGRAF, ha, kocam. Deprem veya patlama sırasında dünya yüzeyindeki titreşimleri kaydeden cihaz. Ozhegov'un açıklayıcı sözlüğü. Sİ. Ozhegov, N.Yu. Shvedova. 1949 1992… Ozhegov'un Açıklayıcı Sözlüğü

Sismograf- - sismik dalgaların neden olduğu dünya yüzeyindeki titreşimleri kaydetmek için tasarlanmış bir cihaz. Zemine sıkıca sabitlenmiş bir standdan bir yay veya ince tel üzerine asılan bir sarkaçtan, örneğin çelik bir ağırlıktan oluşur.... ... Petrol ve Gaz Mikroansiklopedisi

sismograf- Dönüşüm cihazı mekanik titreşimler elektrikte toprak ve ardından ışığa duyarlı kağıda kayıt. [Jeolojik terimler ve kavramlar sözlüğü. Tomsk Devlet Üniversitesi] Konular jeoloji, jeofizik Genelleme... ... Teknik Çevirmen Kılavuzu

Kitabın

• Oyun dünyaları: homo ludens'ten oyuncu Maria Vladimirovna Tendryakova'ya. Yazar en geniş oyun yelpazesine hitap ediyor: eski oyunlardan, falcılık oyunlarından ve yarışmalardan yeni çıkmış oyunlara kadar bilgisayar oyunları. Oyunun prizmasından ve oyunlarda meydana gelen dönüşümlerden - moda...

"Pat!" - imparatorluk sarayının huzuru, ejderhanın kafasından düşen ve her yöne eşit bir şekilde dağılmış sekiz kurbağadan birinin ağzına çınlayan bir sesle düşen metal bir topun sesiyle bozulur. Birkaç gün sonra bitkin bir haberci, imparatora geniş ülkesinin bir bölgesinde yakın zamanda meydana gelen depremi bildirmek için dörtnala Henan eyaletindeki saraya gidecek. Ancak piskopos, birkaç gündür olup bitenlerin farkındaydı; depremi metal topun düşmesinden hemen sonra öğrendi. Bu nedir, fantastik bir filmin bölümlerinden biri mi? Hayır, burası Antik Çin, Han İmparatorluğu, MS 132.

Antik çağlardan beri Çin depreme yatkın bir bölge olmuştur. Tarihi kronikler, çağımızdan önce bile şehirleri bütünüyle yok eden depremler hakkında pek çok bilgi içermektedir. Han İmparatorluğu'nun geniş bir bölgesi için bu tür depremlerin her biri büyük bir tehlike taşıyordu. dış düşmanlar Başkasının talihsizliğinden yararlanmaktan çekinmediler, hasarlı şehirlere baskınlar düzenlediler ve kafası karışmış sakinleri soydular.

Bu tür vakaları durdurmak ve kendi halkımıza zamanında yardım etmek için, yaşanan trajediyi hemen öğrenmek ve hemen olay mahalline gitmek gerekiyordu. İlk sismograf Çin'de değilse başka nerede ortaya çıkmalı? Yaratıcısı, seçkin antik Çinli bilim adamı Zhang Heng'di.

Zhang Heng, MS 78'de yoksul bir Çinli memurun ailesinde doğdu. Çocukluğundan beri sıkı çalışma ve bilgiye susuzluk gösteren Zhang Heng, akranları arasında her zaman öne çıktı. Genç adam hızla kariyer basamaklarını yükseltti, bu nedenle 37 yaşında Han İmparatorluğu'nun en saygın pozisyonlarından birini - saray tarihçisi-astrolog görevini - alması şaşırtıcı değil. Zhang Heng hayatı boyunca pek çok ilginç buluşla ortaya çıktı, geliştirildi coğrafi HaritalarÇin, matematiğin gelişimine büyük katkı sağladı. Ayrıca ay ışığının yansıdığını iddia eden ilk kişi oydu. Güneş ışığı. Ancak en ünlü eseri, MS 132'de başkentte büyük hasara yol açan bir başka depremin ardından imparatora hediye ettiği sismograftır. Eski Çinli yazarlara göre, muhteşem bir sismograf, cihazın bulunduğu yerden yüzlerce kilometre uzakta meydana gelen depremleri kaydetmeyi mümkün kıldı.

Zhang Heng'in sismografı, yer altı faaliyetlerini ölçmek için kullanılan modern cihazlara pek benzemiyor. Bu, içinde tepesine bağlı bir sarkacın bulunduğu devasa bir bakır kaptır. Sarkaca, çevreye eşit olarak dağıtılmış 8 kol bağlandı. Uzaklarda şiddetli depremin yarattığı en ufak sarsıntının etkisiyle sarkaç yana saptı ve kollardan birini harekete geçirdi, bu da diğer ucunda metal bir topla ejderhanın dış kafasına tutturuldu. içeri. Yaylardan oluşan bir sistem, topu ağızları açık kurbağa figürlerinin üzerine düşürüyordu. Düşen top, sarayın her yerinden duyulabilecek bir gürleme sesi yarattı.

Sismograf imparatorun beğenisine sunuldu ve o zamandan beri her zaman çalışır durumda, sorun konusunda uyarıda bulunmaya hazır. Bu sismograf, yaratıcısının adını ölümsüzleştiren tarihteki ilk sismograf oldu. Zhang Heng'in kaderi, cihazın icadından 4 yıl sonra dramatik bir şekilde değişti: saray entrikalarının bir sonucu olarak, bilim adamı başkentten kovuldu ve imparatorluğun uzak bir eyaletinin yöneticisi olarak atandı ve burada ömrünün sonuna kadar çalıştı. hayat.

Ancak en önemli soru hala ortada duruyor: Zhang Heng'in sismografı gerçekten bir deprem mi kaydetti, yoksa eserinin açıklamaları aşırı derecede süslenmiş mi? Hayatta kalan tüm açıklamalarda sismografın çalışma prensibine değil görünümüne çok dikkat edilmesi ilginçtir. Cihaz kesinlikle çok güzel ve tasarımı gerçekten orijinal, ancak modern araştırmacılar iç dolgusu hakkında daha fazla bilgi edinmek istiyor. Hiç şüphe yok ki, iç mekanizmanın ana kısmı, uzun mesafelerde meydana gelen sarsıntılara inanılmaz bir doğrulukla tepki verebilen asılı bir sarkaçtı. Gemide tam olarak nasıl sabitlendi ve bir kişinin hissedemeyeceği titremeleri fark etmesini sağlayan şey neydi? Maalesef asıl gizem bu olmaya devam ediyor.

Elbette meraklılar benzer bir cihaz oluşturmak için birçok girişimde bulundular. Bugün müzelerde gördüğümüz Zhang Heng'in tüm sismografları eserdir modern ustalar. Bu sismografların içleri yapılırken gelişmiş malzemeler denendi ve sarkacın kendisi de çok hassas bir şekilde yapıldı; bu, eski Çin ustalarına olan saygımızla, iki bin yıl önce başarılması mümkün değildi. Dünyanın pek çok yerinde bulunan bu cihazlar bugüne kadar tek bir depremi bile kaydedemedi. Bazı doğal afetler oldukça şiddetli olmasına ve hatta çok sayıda can kaybına yol açmasına rağmen.

Ama belki de neredeyse iki bin yıl önce en basit teknolojileri kullanarak inanılmaz derecede hassas çalışan bir sismograf yaratmayı başaran mucidin dehasını hafife alıyoruz?

Bir hata bulursanız lütfen metnin bir kısmını vurgulayın ve tıklayın. Ctrl+Enter.

Hayal etmesi zor ama gezegenimizde her yıl yaklaşık bir milyon deprem meydana geliyor! Tabii bunlar çoğunlukla zayıf sarsıntılardır. Yıkıcı kuvvetteki depremler çok daha az sıklıkta, ortalama iki haftada bir meydana gelir. Neyse ki çoğu okyanusların dibinde meydana geliyor ve sismik yer değiştirmeler sonucu bir tsunami meydana gelmediği sürece insanlığa herhangi bir sorun yaratmıyor.

Herkes depremlerin yıkıcı sonuçlarını bilir: tektonik aktivite volkanları uyandırır, dev gelgit dalgaları tüm şehirleri okyanusa sürükler, faylar ve heyelanlar binaları tahrip eder, yangınlara ve sellere neden olur ve yüzlerce ve binlerce insanın hayatına mal olur.

Bu nedenle insanlar her zaman depremleri incelemeye ve sonuçlarını önlemeye çalışmışlardır. Böylece 4. yüzyılda Aristoteles. önce ben. e. atmosferik girdapların birçok boşluk ve yarığa sahip olan zemine nüfuz ettiğine inanıyordu. Girdaplar ateşle yoğunlaşır ve bir çıkış yolu arar, depremlere ve volkanik patlamalara neden olur. Aristoteles ayrıca depremler sırasında toprağın hareketlerini gözlemledi ve bunları altı tür hareket belirleyerek sınıflandırmaya çalıştı: yukarı ve aşağı, bir yandan diğer yana vb.

Depremleri tahmin eden bir cihaz yapma konusunda bilinen ilk girişim Çinli filozof ve gökbilimci Zhang Heng'e aittir. Çin'de bu doğal afetler çok sık yaşandı ve yaşanıyor; üstelik insanlık tarihinin en büyük dört depreminden üçü Çin'de meydana geldi. Ve 132 yılında Zhang Heng, Houfeng'e "deprem rüzgar gülü" adını verdiği ve dünya yüzeyindeki titreşimleri ve bunların yayılma yönünü kaydedebilen bir cihaz icat etti. Hoofeng, sismik dalgaları tespit eden ve kaydeden dünyanın ilk sismografı (Yunanca sismos "salınım" ve grapho "yazma" kelimelerinden gelir) oldu.

1906 San Francisco depreminin sonuçları.

Açıkça söylemek gerekirse, cihaz daha çok bir sismoskopa benziyordu (Yunanca skopeo'dan "bakıyorum"), çünkü okumaları otomatik olarak değil, bir gözlemcinin eliyle kaydediliyordu.

Hoofeng, 180 cm çapında ve ince duvarlı bir şarap kabı şeklinde bakırdan yapılmıştır. Geminin dışında sekiz ejderha vardı. Ejderhaların başları sekiz yöne işaret ediyordu: doğu, güney, batı, kuzey, kuzeydoğu, güneydoğu, kuzeybatı ve güneybatı. Her ejderhanın ağzında bakır bir top vardı ve başının altında ağzı açık bir kurbağa oturuyordu. Ejderhaların başlarına tutturulmuş olan geminin içine çubuklu bir sarkacın dikey olarak yerleştirildiği varsayılmaktadır. Yeraltı şoku sonucu sarkaç hareket etmeye başladığında, şokun yönüne bakan başa bağlı bir çubuk ejderhanın ağzını açtı ve top buradan ilgili kurbağanın ağzına doğru yuvarlandı. İki top yuvarlanırsa depremin şiddeti tahmin edilebilir. Cihaz merkez üssündeyse, tüm toplar yuvarlandı. Enstrümanın gözlemcileri depremin zamanını ve yönünü anında kaydedebildi. Cihaz çok hassastı: merkez üssü 600 km uzakta olan zayıf sarsıntıları bile tespit etti. Bu sismograf, 138 yılında Longxi bölgesinde meydana gelen bir depremi doğru bir şekilde gösteriyordu.

Avrupa'da depremler çok daha sonra ciddi şekilde incelenmeye başlandı. 1862 yılında İrlandalı mühendis Robert Malet tarafından “1857 Büyük Napoliten Depremi: Sismolojik Gözlemlerin Temel Prensipleri” kitabı yayımlandı. Malet, İtalya'ya bir keşif gezisi yaptı ve etkilenen bölgenin bir haritasını çizerek onu dört bölgeye ayırdı. Malet tarafından ortaya konulan bölgeler, sarsıntı yoğunluğunun ilk ve oldukça ilkel ölçeğini temsil ediyor.

Ancak bir bilim olarak sismoloji, yalnızca yer titreşimlerini kaydeden aletlerin yaygınlaşması ve uygulamaya konulmasıyla, yani bilimsel sismometrinin ortaya çıkışıyla gelişmeye başladı.

1855 yılında İtalyan Luigi Palmieri, uzak depremleri kaydedebilen bir sismografı icat etti. Şu prensibe göre çalışıyordu: Bir deprem sırasında, titreşimin yönüne bağlı olarak cıva küresel bir hacimden özel bir kaba dökülüyordu. Konteyner temas göstergesi saati durdurarak şunu belirtir: tam zamanı ve tamburdaki toprak titreşimlerini kaydetmeye başladı.

1875 yılında bir başka İtalyan bilim adamı Filippo Sechi, ilk şok anında saati çalıştıran ve ilk titreşimi kaydeden bir sismograf tasarladı. Bize ulaşan ilk sismik kayıt 1887 yılında bu cihaz kullanılarak yapıldı. Bundan sonra yer titreşimlerini kaydedecek cihazların oluşturulması alanında hızlı ilerlemeler başladı. 1892'de Japonya'da çalışan bir grup İngiliz bilim adamı, kullanımı oldukça kolay ilk cihaz olan John Milne sismografını yarattı. Daha 1900 yılında, Milne cihazlarıyla donatılmış 40 sismik istasyondan oluşan dünya çapında bir ağ faaliyet gösteriyordu.

Bir sismograf, şu veya bu tasarıma sahip bir sarkaçtan ve titreşimlerini kaydeden bir sistemden oluşur. Sarkaç salınımlarını kaydetme yöntemine göre, sismograflar doğrudan kayıt yapan cihazlara, mekanik titreşim dönüştürücülere ve geri beslemeli sismograflara ayrılabilir.

Doğrudan kayıt yapan sismograflar, mekanik veya optik kayıt yöntemini kullanır. Başlangıçta, mekanik kayıt yöntemiyle sarkacın ucuna, füme kağıda bir çizgi çizen bir kalem yerleştirildi ve daha sonra bu bir sabitleme bileşiği ile kaplandı. Ancak mekanik kayıtlı bir sismografın sarkacında güçlü etki kalem ile kağıt arasındaki sürtünme. Bu etkiyi azaltmak için çok büyük bir sarkaç kütlesine ihtiyaç vardır.

Şu tarihte: optik yöntem Kayıt sırasında, mercek aracılığıyla aydınlatılan dönme eksenine bir ayna sabitlendi ve yansıyan ışın, dönen bir tambur üzerine sarılmış fotoğraf kağıdının üzerine düştü.

Yer hareketlerinin oldukça büyük olduğu sismik açıdan aktif bölgelerde doğrudan kayıt yöntemi halen kullanılmaktadır. Ancak zayıf depremleri ve kaynaklarından uzak mesafeleri kaydetmek için sarkacın salınımlarını yoğunlaştırmak gerekir. Bu, mekanik hareketlerin elektrik akımına çeşitli dönüştürücüleri tarafından gerçekleştirilir.

Deprem kaynağından veya merkez üssünden (altta) ve merkez üssünden (üstte) sismik dalgaların yayılımını gösteren diyagram.

Mekanik titreşimlerin dönüşümü ilk olarak 1902 yılında Rus bilim adamı Boris Borisovich Golitsyn tarafından önerildi. Bu, elektrodinamik yönteme dayalı galvanometrik bir kayıttı. Sarkaca sıkı bir şekilde bağlanan bir indüksiyon bobini, kalıcı bir mıknatısın alanına yerleştirildi. Sarkaç salındığında manyetik akı değişti, bobinde bir elektromotor kuvvet oluştu ve akım bir ayna galvanometresi tarafından kaydedildi. Galvanometre aynasına bir ışık huzmesi yönlendirildi ve yansıyan ışın, optik yöntemde olduğu gibi, fotoğraf kağıdının üzerine düştü. Bu tür sismograflar, gelecek onlarca yıl boyunca dünya çapında tanındı.

İÇİNDE Son zamanlarda sözde parametrik dönüştürücüler yaygınlaştı. Bu dönüştürücülerde mekanik hareket (sarkaç kütlesinin hareketi) bazı parametrelerde değişikliğe neden olur. elektrik devresi(Örneğin, elektrik direnci, kapasitans, endüktans, ışık akısı vb.).

B. Golitsyn.

Sismoloji istasyonu girişi. Oraya kurulan ekipmanlar topraktaki en ufak titreşimleri bile kaydediyor.

Jeofizik ve sismolojik araştırmalar için mobil kurulum.

Bu parametrenin değiştirilmesi devredeki akımın değişmesine yol açar ve bu durumda elektrik sinyalinin büyüklüğünü belirleyen sarkacın yer değiştirmesidir (hızı değil). Sismometrideki çeşitli parametrik dönüştürücülerden esas olarak kullanılan ikisi fotoelektrik ve kapasitiftir. En popüler olanı kapasitif Benioff dönüştürücüsüdür. Seçim kriterleri arasında cihazın basitliği, doğrusallık, düşük gürültü seviyesi ve enerji verimliliği ana kriterlerdi.

Sismograflar yerin dikey veya yatay titreşimlerine duyarlı olabilir. Toprağın her yöndeki hareketini gözlemlemek için genellikle üç sismograf kullanılır: biri dikey sarkaçlı, ikisi doğu ve kuzeye dönük yatay sarkaçlı. Dikey ve yatay sarkaçların tasarımları farklıdır, bu nedenle frekans özelliklerinin tam olarak aynı olmasını sağlamak oldukça zordur.

Bilgisayarların ve analogdan dijitale dönüştürücülerin ortaya çıkışıyla sismik ekipmanların işlevselliği önemli ölçüde arttı. Artık birden fazla sismik sensörden gelen sinyalleri eş zamanlı olarak kaydedip gerçek zamanlı olarak analiz etmek ve sinyal spektrumlarını hesaba katmak mümkün. Bu, sismik ölçümlerin bilgi içeriğinde temel bir sıçrama sağladı.

Sismograflar öncelikle deprem olayını incelemek için kullanılır. Onların yardımıyla depremin gücünü, meydana geldiği yeri, belirli bir yerde meydana gelme sıklığını ve depremlerin meydana geldiği baskın yerleri araçsal olarak belirlemek mümkündür.

Yeni Zelanda'daki sismolojik istasyon ekipmanı.

Hakkında temel bilgiler iç yapı Dünya yüzeyinde gözlemlenen ve depremlerin ve güçlü patlamaların neden olduğu sismik dalga alanlarının yorumlanmasıyla sismik verilerden de Dünya elde edilmiştir.

Sismik dalgaların kaydedilmesi kullanılarak yer kabuğunun yapısına ilişkin çalışmalar da yapılmaktadır. Örneğin 1950'li yıllarda yapılan araştırmalar, kabuk katmanlarının kalınlığının ve içindeki dalgaların hızlarının yerden yere farklılık gösterdiğini gösteriyor. Orta Asya'da kabuğun kalınlığı 50 km'ye, Japonya'da -15 km'ye ulaşır. Yerkabuğunun kalınlığına ilişkin bir harita oluşturuldu.

Ataletsel ve yerçekimsel ölçüm yöntemlerinde yeni teknolojilerin yakın zamanda ortaya çıkmasını bekleyebiliriz. Yeni nesil sismografların Evrendeki yer çekimi dalgalarını tespit edebilmesi mümkün.

Sismograf kaydı

Dünyanın dört bir yanındaki bilim insanları uydu deprem uyarı sistemleri oluşturmak için projeler geliştiriyor. Böyle bir proje, İnterferometrik-Sentetik Açıklıklı Radardır (InSAR). Bu radar, daha doğrusu radarlar yer değiştirmeyi takip ediyor tektonik plakalar Belli bir alanda ve elde ettikleri veriler sayesinde en ufak yer değiştirmeler bile kayıt altına alınabiliyor. Bilim insanları, bu hassasiyet sayesinde yüksek stresli bölgelerin ve sismik tehlike taşıyan bölgelerin daha doğru tespit edilebileceğine inanıyor.

Kuruluşundan bu yana küre yüzeyin tabanı sürekli hareket halindedir. Yerkabuğunun hareket etmesi deprem gibi ciddi sonuçlara yol açabilir. Bir levha diğerinin üzerine süründüğünde kıtasal kabuğun iç gerilimi birikir ve geçtikçe kritik nokta biriken enerji açığa çıkar ve korkunç bir yıkıma neden olur. Deprem sırasında can kayıplarını önlemek ve olayın kendisini incelemek için bir sismograf cihazı icat edildi. Onun yardımıyla yer kabuğunun titreşimleri sırasında açığa çıkan enerji miktarını belirlemek mümkün hale geldi.

Sismograf nedir

“Sismograf” kelimesi Yunanca kökenlidir ve doğrudan “kayıt”, “deprem” anlamına gelir. En eski sismograf 1900'lerde yapıldı Antik Çin. Bu, sekiz ejderha tarafından desteklenen büyük bir bronz kaseydi; her ejderhanın açık ağzında bir top vardı. Kasenin içinde, yer yüzeyinde yatan bir levhanın tabanına sağlam bir şekilde monte edilmiş bir standa tutturulmuş bir sarkaç asılıydı. Bir salınım meydana geldiğinde sarkaç kasenin duvarına çarptı ve ejderhanın ağzından bir top düşerek bu yapının dibinde bulunan metal bir kurbağanın ağzına düştü. Böyle bir cihaz bulunduğu yerden 600 km uzaktaki titreşimleri kaydedebiliyor.

Çalışma prensibi

Sismografın çalışma prensibi, titreşimlerin yer kabuğunun bir bölümüne yerleştirilen nesnelere iletilmesine dayanır. Yerkabuğunun bir plakası diğerine değdiğinde büyük miktarda enerji birikir ve serbest bırakıldığında bir sarsıntı meydana gelir.

Sismograf nedir? Modern cihazlar, bir ip üzerine asılan ve yere sağlam bir şekilde yerleştirilmiş bir standa bağlanan bir sarkaçtan oluşur. Sarkacın ucunda, salınırken deformasyon değerinin genliğini çekecek bir tüy vardır. Deprem sürecinin sergileneceği kağıtlı bir tambur da yere sağlam bir şekilde monte edilir. Bir deprem meydana geldiğinde sarkaç atalet nedeniyle yerinde kalır ve kağıt içeren tambur salınarak deprem sırasında açığa çıkan enerjinin değerini çeker. Modern cihazlar, yıkıcı olmayan küçük değişiklikleri bile izleyebilmektedir.

Hayvanlarda sismograf nedir? Vücutları öyle tasarlanmıştır ki, birkaç kilometrelik bir yarıçap içinde atmosferdeki ve dünya yüzeyinin durumundaki en ufak değişiklikler bile onları endişeye sevk eder. Kendini koruma yasası devreye giriyor ve tehlikeli bölgeleri terk ediyorlar. Deprem olgusuna en duyarlı olanların amfibi ve sürüngen türlerine yani yılan, kurbağa, kertenkele türlerine ait olduğu düşünülmektedir.

Özellikler

Modern sismograflar üç düzlemdeki titreşimlerin genliğini tespit edip ölçebilmektedir. Titreşim hızını ölçerken, sismograflar 0,3 ila 500 Hz arasında bir ölçüm frekansı aralığına ve 0,0002 ila 20 mm/s arasında bir titreşim hızı ölçüm aralığına sahiptir. Sismograflar taşınabilir veya sabit olabilir. İkincisi büyük boyutlarda yapılır ve özel olarak bir kez ve tüm hizmet ömrü boyunca kurulur. Taşınabilir olanlar bölgeye bağlı olarak belirli bir yere yeniden kurulabilir. Tüm modern modeller sağlanan yazılım arayüzleri ve tüm ölçümlerini doğrudan bilgisayardaki bir veri tabanına aktarıyorlar.

Uygulama özellikleri

Sismograf nedir ve nereye kurulur? Yerkabuğunun titreşimlerinin mümkün olduğu potansiyel olarak tehlikeli bölgelere yerleştirilir. Taşınabilir sismograflar, depremleri önleyerek ve işçileri tahliye ederek can kaybını önlemek amacıyla madencilik veya yeraltı maden sahalarına kurulmaktadır. Montaj yapılırken cihazın ağır ekipmanların geçebileceği yolların yakınına kurulması durumunda ciddi hatalara neden olabileceği dikkate alınmalıdır.

MS 132'de Çin'de bilim adamı-mucit Zhang Heng, depremleri modern aletlerin doğruluğuyla tahmin edebildiğine inanılan ilk sismoskopu tanıttı.

Bunun doğru bir açıklaması tarihi kayıtlarda korunmuştur. dış görünüş ve nasıl çalıştığı, ancak tam iç yapı hâlâ bir sır olarak kalıyor. Bilim adamları defalarca böyle bir sismoskopun bir modelini oluşturmaya çalıştılar ve çalışma prensibi hakkında çeşitli teoriler öne sürdüler.

Bunlardan en yaygın olanı, depremin merkez üssü yüzlerce kilometre uzakta olsa bile, bakır bir şişenin içindeki sarkacın sarsıntı sırasında hareket etmeye başladığını söylüyor. Buna karşılık sarkaç, dışarıda bulunan sekiz ejderhadan birinin ağzının açılmasını sağlayan bir kaldıraç sistemine çarptı.

Doğu Han Hanedanlığı'na (MS 25-220) ve mucidi Zhang'a ait eski bir sismoskopun yeniden inşası

Her hayvanın ağzında demir kurbağanın içine düşen ve yüksek bir çınlama sesi çıkaran bronz bir top vardı. İÇİNDE tarihi denemelerÇıkarılan sesin imparatorluk sarayındaki herkesi uyandıracak kadar yüksek olduğu söyleniyor.

Ağzı açılan ejderha, depremin hangi yönde meydana geldiğini gösterdi. Sekiz hayvanın her biri yönlerden birine aitti: Sırasıyla Doğu, Batı, Kuzey, Güney, kuzeydoğu, kuzeybatı, güneydoğu ve güneybatı.

Zhang'ın o zamanlar zaten ünlü bir bilim adamı olmasına ve imparatorluk mahkemesinin baş gökbilimci görevine atadığı gerçeğine rağmen, buluş başlangıçta şüpheyle karşılandı. Ancak MS 138 civarında, bronz top ilk alarmı vererek başkent Luoyang'ın batısında bir deprem meydana geldiğini gösteriyordu.

Şehirde hiç kimsenin deprem belirtisi hissetmemesi nedeniyle sinyal dikkate alınmadı. Birkaç gün sonra Luoyang'dan ciddi bir yıkım haberi getiren bir haberci geldi: 300 km uzakta bulunan bir şehir, doğal afet sonucu harabeye dönmüştü.

Çin'deki Jeofizik Enstitüsü'nden bir bilim insanı, böyle bir sismoskopla tespit edilen ilk depremin 13 Aralık 134'te meydana geldiğini ve büyüklüğünün 7 olduğunu belirledi.

Böylece cihaz, uzak bölgelerdeki depremleri tespit etmek amacıyla oluşturulmuş ancak ancak mucidinin ömrü boyunca çalışabilmişti. Görünüşe göre, ilk sismoskopun tasarımı o kadar karmaşıktı ki, onu yalnızca bilim adamının kendisi çalışır durumda tutabilirdi.

Kopyayı yeniden yaratmaya yönelik modern girişimler karışık bir başarı ile karşılandı ve hepsi, modern sismograflarda da kullanılan bir ilke olan atalet kullanılarak yaratıldı.

1939'da bir Japon bilim adamı böyle bir sismoskopun bir modelini yarattı, ancak her durumda top tam olarak deprem merkez üssü yönünde düşmedi.

Buluşun daha doğru bir şekilde yeniden yapılandırılması, 2005 yılında Çin Bilimler Akademisi, Ulusal Müze ve Çin Sismoloji Bürosu'ndan bilim adamları tarafından ortaklaşa oluşturuldu.

Çin medyasına göre cihaz, Tangshan, Yunnan, Qinghai-Tibet Platosu ve Vietnam'da meydana gelen beş depremin yeniden üretilen dalgalarına doğru tepki verdi. Nazaran modern cihazlar Sismoskop inanılmaz bir doğruluk gösterdi ve şekli tarihi metinlerde anlatılanla aynıydı.

Ancak herkes ilk sismoskopun etkinliğine inanma eğiliminde değil. Robert Reiterman, Yönetici müdür Deprem Mühendisliği Araştırma Üniversitesi Konsorsiyumu, tarihsel kayıtlarda açıklanan cihazın doğruluğu konusundaki şüphelerini dile getirdi.

“Depremin merkez üssü yakın bir mesafede olsaydı, tüm yapı o kadar sallanırdı ki, tüm ejderhaların topları aynı anda düşerdi. Uzak mesafede, dünyanın hareketleri, titreşimlerin hangi taraftan geldiğini tespit edecek net bir iz bırakmaz. Çünkü dünya yüzeyindeki titreşimler sismoskopa ulaştığı ana kadar farklı yönlerde, büyük ihtimalle kaotik bir şekilde meydana geliyorlar” diye yazıyor “Mühendisler ve Depremler: Uluslararası Bir Tarih.”

Eğer sismoskop, modern kopyaların işleyişinde de ima edildiği gibi, tarihi kayıtlarda tanımlandığı kadar doğru bir şekilde gerçekten çalıştıysa, o zaman Zhang'ın dehası hala anlaşılması zor olarak kalıyor.

Zhang Heng(78 - 139) - Çinli filozof, ansiklopedist düşünür, yazar, şair, devlet adamı matematik, astronomi, mekanik, sismoloji ve coğrafya alanlarında dünya keşif ve icatlarına sahip bir bilim insanı.