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  • 1 # 陪一陪哦

    由地震震源發出的在地球介質中傳播的彈性波。地震發生時,震源區的介質發生急速的破裂和運動,這種擾動構成一個波源。由於地球介質的連續性,這種波動就向地球內部及表層各處傳播開去,形成了連續介質中的彈性波。地震波是指從震源產生向四外輻射的彈性波。地球內部存在著地震波速度突變的基幹介面、莫霍面和古登堡面,將地球內部分為地殼、地幔和地核三個圈層。 地震被按傳播方式分為三種類型:縱波、橫波和麵波。縱波是推進波,地殼中傳播速度為5.5~7千米/秒,最先到達震中,又稱P波,它使地面發生上下振動,破壞性較弱。橫波是剪下波:在地殼中的傳播速度為3.2~4.0千米/秒,第二個到達震中,又稱S波,它使地面發生前後、左右抖動,破壞性較強。面波又稱L波,是由縱波與橫波在地表相遇後激發產生的混合波。其波長大、振幅強,只能沿地表面傳播,是造成建築物強烈破壞的主要因素。 地球介質,包括表層的岩石和地球深部物質,都不是完全彈性體,但因地球內部有很高的壓力,地震波的傳播速度很大,波動給介質帶來的應力和應變是瞬時的,能量的消耗很小,因此可以近似地把地震波看作彈性波。從震源發出的波動有兩種成分: 一種代表介質體積的漲縮,稱為漲縮波,其質點振動方向與傳播方向一致,所以又稱縱波。另一種成分代表介質的變形,稱為畸變波,其質點振動方向與傳播方向垂直,所以又稱橫波。縱波的傳播速度較快,在遠離震源的地方這兩種波動就分開,縱波先到,橫波次之。因此縱波又稱P波,橫波又稱S波。在沒有邊界的均勻無限介質中,只能有P波和S波存在,它們可以在三維空間中向任何方向傳播,所以叫做體波。但地球是有限的,有邊界的。在介面附近,體波衍生出另一種形式的波,它們只能沿著介面傳播,只要離開介面即很快衰減,這種波稱為面波。面波有許多型別,它們的傳播速度比體波慢,因此常比體波晚到,但振幅往往很大,振動週期較長。如果地震的震源較深,震級較小,則面波就不太發育。波速隨頻率或波長而變化,這種現象叫做頻散。在完全彈性的平行層介質中,由於各種型別的波的疊加,在地表觀察到的面波頻散是幾何原因造成的。在地球內部,由於介質的不均勻性和非完全彈性,會導致體波的頻散,這是物理原因造成的。由於頻散,波形在傳播過程中會發生變化。例如在震源處發出的一個脈衝,在遠處就可以散成一個波列。將地球介質看成完全彈性體只是一種近似。精密的觀測表明,地震波在傳播中的能量消耗有時是不能忽略的。在一定觀測點,波的振幅A隨時間t衰減可用A=Aoe-rx表示,r為時間衰減係數,Ao 為初始振幅。波傳播x 距離後,因能量損耗而導致振幅的減小,可用表示,a 為距離衰減係數。表示能量消耗的另一個重要引數Q稱為品質因子,其定義是E 是一定體積的介質在一個週期的時間內所儲存的最大應變能,△E是同一時間內所消耗的能量。因為Q值對頻率的依賴關係比r 或a弱得多,所以被普遍採用。由於波的散射也會引起地震波的能量消耗。地震波在透過不同介質的介面時也能發生折射和反射現象,只是它的折射和反射比光波的折射和反射更加複雜。例如在P 波入射的情況下,不但有折射P波和反射P波,同時還會出現折射的S波成分和反射的S波成分。一般而言我們可將波分成橫波及縱波。橫波又稱機械波即波前進的方向與介質振動的方向是垂直的。而縱波又稱疏密波,既波前進的方向與介質振動的方向是平行的。而地震的p及s波是以英文的簡寫而成。p代表primary wave,primary有先到達的意思,也就是說p波的波速比較快,而s代表secondary wave即第二到達的波。所以地震發生時你會先感覺到p波,而後才會感受到s波。而我們所謂p波就是縱波,波速大約7~8km/s,而s波為橫波,波速約4~5km/s。地震發生時的p波造成我們的感覺是上下振動的,但時間維持較短,強度也要小,所以你不注意有時是感覺不出來的。而s波則是我們都知道的左右搖晃。

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