二、地震仪
记录和测量地震的仪器叫地震仪。世界上出现最早的地震仪,是我国东汉张衡(公元78—139年)于公元132年发明的候风地动仪。
19世纪80年代后,才出现记录地震时地面质点运动的位移、速度和加速度的各种仪器,称地震仪。其制作原理与候风地动仪相似,都是利用物体的惯性制成的。地震仪固定于地面上,仪器内有一悬挂重锤P,并附有杠杆S,和记录笔,另有一记录滚筒固定于仪器底座上。当地震时,地震仪随地面一起振动,但其中悬锤则因惯性于一瞬间而留于原位,这样连于其上的杠杆带动记录笔把地震波曲线记录在旋转的滚筒(每24小时旋转一周)上。如果没有地震,则只记录下一条直线。当然,这是最简单的原始地震仪。
现代地震仪与上述地震仪的制作原理基本相同,一般由拾震器(或叫摆,相当于上述地震仪的重锤P)、放大器(相当于上述的杠杆S)和记录器(相当于上述的记录笔和旋转滚筒)等三部分组成。拾震器有水平的和垂直的两种,分别接受地震时地面的水平振动和垂直振动。仪器牢固地设在地基上,地震时随地面一起震动,由于摆的重锤的惯性,产生相对于其他部位的差异运动,由此反映出地面的振动。放大器用机械的、光学的或电子的方法将这种相对运动加以放大,随之用记录器的记录笔,而当前是用照象或磁带等方式连续记录下来,在记录纸上留下一条锯齿状曲线,称为地震图或地震谱。按其放大倍数,地震仪可分为十倍级、千倍级、万倍级、十万倍级甚至百万倍级。现代化精密地震仪可以测出振幅仅有百分之几微米的振动。
震中距不同,地震仪上记录下来的地震谱有不同的型式。不同性质的地震波在地震谱上的表现形象,称为震相。如震中距较小的地震谱,因纵波和横波到达的时间差很小,在地震谱上就不易区分P波和S波曲线。震中距较大的地震,震波到达的时间较迟,纵波和横波到达的时间差较大。P波和S波的时间差为3′43″,震中距为2250km。PL段是震动的开始,叫初震;L后震动最大,叫主震;以后震波波幅又逐渐变小。如果观测点距震中很远,没有记录到S波,而P波也推迟到达,说明横波没有通过地核,而纵波通过地核时减慢了速度。利用专门方法,分析地震谱可以求得地震发生的时间、强度、震中距、震中方向、震源深度等。
本文标题:地震波和地震仪(2)
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