作业帮地震P波 和S波的问题
来源：学生作业帮助网 编辑：作业帮 时间：2024/05/05 11:16:57
地震P波 和S波的问题
地震P波 和S波的问题
地震P波 和S波的问题
地震波主要分为两种,一种是表面波,一种是实体波.表面波只在地表传递,实体波能穿越地球内部.
实体波(Body Wave)：在地球内部传递,又分成P波和S波两种.
P波：P代表主要（Primary）或压缩（Pressure）,为一种纵波,粒子振动方向和波前进方平行,在所有地震波中,前进速度最快,也最早抵达.P波能在固体、液体或气体中传递.
S波：S意指次要（Secondary）或剪力（Shear）,前进速度仅次于P波,粒子振动方向垂直于波的前进方向,是一种横波.S波只能在固体中传递,无法穿过液态外地核.
利用P波和S波的传递速度不同,利用两者之间的走时差,可作简单的地震定位.
表面波（Surface Wave）：浅源地震所引起的表面波最明显.表面波有低频率、高震幅和具频散(Dispersion)的特性,只在近地表传递,是最有威力的地震波.
洛夫波（Love Wave）：粒子振动方向和波前进方向垂直,但振动只发生在水平方向上,没有垂直分量.
雷利波（Rayleigh wave）：又称为地滚波,粒子运动方式类似海浪,在垂直面上,粒子呈逆时针椭圆形振动.
地震定位
S-P波走时差：
地震发生后,P波和S波会以不同的速度向外传递,随着距离的不同,P波和S波抵达的时间差也会不同.我们已知P波和S波波速,利用下列公式即可求出测站距离震中距离.
t=(r/Vs)-(r/Vp)
t=走时差
Vs=S波速度
Vp=P波速度
r=震中和测站距离
将每个测站的结果,以离震中距离为半径,测站为圆心画圆,当测站数目足够时,这些圆会交为同一点,即可求得震中.
P波抵达时间：
S-P波走时曲线的定位原理非常浅显易懂,但是在实际状况中,要精确的判定P波的抵达时间远比S波容易.在一般情况下,P波信号的强度远大于背景噪声,能轻易的判定,而S波的波速低于P波,造成判断S波的抵达时间会受到P波的干扰而出现误差.
使用P波抵达时间定位时,会采用多个测站的P波抵达时间,配合地壳的P波波速模型,利用逆推原理来判定震中.在这种情况下,地壳的速度模型就扮演重要的角色,然而地壳的组成复杂,地质构造也会影响波速,地震定位的精确性仍有很大的进步空间.
双差分定位：
理论上,如果两个地震的震源靠近,震源机制解相同,两个地震抵达同一测站的地震波会有相似的波形.根据这个原理,比较震源相近的地震波波型,求得两个地震的走时差,并利用这个数值修正地震之间的相对位置,可以获得地震的精确位置.