تعیین مرکز زمین لرزه

در قسمت پنجم از جلسات مهندسی زلزله به زبان ساده در این گفتار به نحوه تعیین مرکز زمین لرزه پرداخته می‌شود. قبل از آن نیاز است به چند تعریف اولیه بپردازیم.

  • کانون زلزله انتشار: امواج زلزله به‌گونه‌ای است که گویی از یک مرکز واحد ساطع‌شده‌اند، این مرکز را کانون زلزله می‌نامند.
  • مرکز زلزله: تصویر کانون زلزله بر روی سطح کره زمین را مرکز زلزله گویند.
  • عمق زلزله: فاصله بین نقاط کانون و مرکز زلزله عمق زلزله نامیده می شود.

تعیین مرکز زلزله

انواع زلزله ها بر حسب عمق کانونی

  1. زلزله های سطحی: عمق کمتر از 60 کیلومتر است.
  2. زلزله های متوسط : که عمق کانون آن بین 70 تا 300 کیلومتر است.
  3. زلزله های عمیق: که عمق کانون آن بیش از 300 کیلومتر است.

حوزه اثر زلزله های سطحی، نسبتاً کوچک است و در خارج از آن جز با وسایل لرزه نگاری نمی توان زلزله را حس نمود در حالی که زلزله های عمیق در فواصل دور نیز احساس می شوند. از نظر مهندسی، زلزله های مخرب همواره از نوع سطحی هستند و زلزله های عمیق تاثیر تخریبی چندانی ندارند.

تعیین مرکز زمین لرزه

اگر فاصله کانون زلزله تا محل ایستگاه دریافت کننده امواج برابر با d باشد زمان رسیدن موج P به ایستگاه tp و زمان رسیدن موج S به ایستگاه  ts به صورت زیر با فاصله کانون تا ایستگاه رابطه دارد.

tp = d/vp ; ts = d/vs

اولین امواجی که بوسیله لرزه نگار دریافت و ثبت می شود امواج طولی P می باشد. دومین امواج دریافتی امواج عرضی s است که دامنه ارتعاش بزرگتری نسبت به امواج P دارند. بنابراین با داشتن لرزه نگاشت یک زلزله می توان فاصله زمانی امواج طولی و عرضی را تعیین نمود.

فرمول محاسبه کانون زمین لرزه

محل انتشار امواج کانون زلزله بر روی سطح کره ای به مرکز ایستگاه ثبت امواج و شعاع d در حجم زمین قرار دارد. اینک با داشتن مقدار d از اطلاعات ایستگاه می توان با رسم کره و تعیین نقطه مشترک کره ها، محل کانون زلزله را تعیین نمود.

محاسبه کانون زلزلهبرای تعیین محل زلزله حداقل به سه ایستگاه لرزه نگاری نیاز است. بنابر این به جای یک ایستگاه لرزه نگاری، یک سری از ایستگاه‌های لرزه نگاری در اطراف مناطق ایجاد می کنند که به آنها خط array لرزه نگاری می گویند تا بتوانند مشخصات دقیق تر و بیشتری از زلزله را تعیین کنند. هر چه تعداد مراکزی که یک زلزله را ثبت می کنند زیادتر باشند، مشخصات آن زلزله را با دقت بیشتری تخمین می زنند.