كيف يتم في محطة الرصد تسجيل الأمواج الزلزالية

كيف يتم تسجيل الموجات الزلزالية في محطة الرصد؟

يقوم المتخصصون بمراقبة وتسجيل الموجات الزلزالية باستخدام ما يعرف بجهاز قياس الزلازل.

وهو ما يُعرف باللغة الإنجليزية باسم جهاز قياس الزلازل ، والذي يتكون من كتلة متصلة بقاعدة ثابتة.

وعندما تحدث الزلازل الأخيرة ، تهتز هذه القاعدة مع اهتزاز الأرض ، مع استقرار الكتلة.

تتم مراقبة هذا الاهتزاز وتسجيله في مادة معينة مثل الأشرطة المغناطيسية أو الأوراق أو في أي مادة أخرى.

وتجدر الإشارة إلى أن عملية التتبع هذه مرتبطة بحركة الكتلة المعلقة بالنسبة إلى الأرض.

للحصول على قياس متعلق بالحركة المطلقة للأرض ، يتم تحويل القياسات المذكورة أعلاه إلى حسابات رياضية.

مكونات جهاز قياس الزلازل

إلى حد كبير ، يتم الاعتماد على جهاز قياس الزلازل بطريقة مماثلة لاستخدام مقياس الزلازل.

مقياس الزلازل هو أحد مكونات جهاز قياس الزلازل الذي يسجل الموجات الزلزالية.

والتي يتم تثبيتها على الكرة الأرضية في مناطق مختلفة من العالم ، وتعمل كشبكة رصد الزلازل ، وتتكون أجهزة قياس الزلازل من جزأين رئيسيين هما:

مقياس الزلازل

إنها القطعة المعروفة باللغة الإنجليزية باسم مقياس الزلازل ، وهي أحد الأجزاء الداخلية لجهاز قياس الزلازل ، وهي عبارة عن كتلة بندول معلق بواسطة الزنبرك.

مخطط الزلازل

هو الجهاز المعروف بالإنجليزية باسم Seismogram والذي يستخدم لمراقبة وتسجيل الحركات الأرضية.

يتكون من محور أفقي مسؤول عن قياس الوقت في الوحدة الثانية ومحور رأسي مسؤول عن قياس إزاحة الأرض باستخدام وحدة المليمتر.

مبدأ تشغيل جهاز قياس الزلازل

• حاليًا ، يتم التحكم في حركة الأرض إلكترونيًا ، مع تخزين البيانات الرقمية في الكمبيوتر.
  • لكن قبل ذلك ، كانت البيانات مكتوبة على الورق واستخدموا لتثبيت جهاز قياس الزلازل على أسطح الأرض بشكل صحيح.
• وعندما تهتز الأرض ، يهتز الجهاز مع استقرار الكتلة المعلقة في الربيع ، ولا يتحرك بسبب خمولها.
  • بعد ذلك ، يسجل مخطط الزلازل الحركات النسبية بين الكتلة الثابتة وبقية مكونات الجهاز.
  • ما يتم تسجيله هو الحركات الأرضية المعروفة بالزلازل.
• ولكن في حالة عدم حدوث الزلازل ، لا يقوم الجهاز بمراقبة أو تسجيل أي من البيانات.
  • يرسم فقط خطًا مستقيمًا يظهر موجات صغيرة تشير إلى وجود ظواهر بسيطة أخرى مثل الضوضاء أو الاضطرابات في المنطقة.
• ولكن عند حدوث الزلازل ، يعرض الجهاز بيانات الموجات الزلزالية.
  • أن يسجل الرسم البياني للزلازل في شكل رسوم بيانية.
• تحدد الرسوم البيانية للبيانات قوة اهتزاز الأرض ، ومدة الاهتزاز ، والمسافة بين الشاشة وموقع الزلزال.
  • كما يحدد سعة الموجة ويراقبها لتحديد حجم ومقدار الزلازل.
• وإذا كان مخطط الزلازل يسجل الموجة p وموجة السطح ، ولا يسجل موجات s.
  • يشير هذا إلى أن جهاز قياس الزلازل بعيد عن مركز الزلزال ، أي على الجانب الآخر من الأرض.
  • لا يمكن لموجات S أن تنتقل عبر اللب السائل للأرض.
• في حالة تحديد المسافة بين مركز الزلزال وجهاز قياس الزلازل.
• لكن لم يتم تحديد موقعه بالضبط (موقع ظهوره في بلد أو منطقة على الخريطة).

موقع الزلزال

• يتم استخدام ثلاث أجهزة قياس زلازل مختلفة في ثلاث محطات زلزالية لتحديد المسافة من مركز الزلزال إلى موقع معين.
  • إذا كان هناك فرق كبير بين وقت وصول الموجة P وموجة S ، فهذا يشير إلى أن مركز الزلزال بعيد عن الجهاز.
• نرسم دائرة بطول نصف قطرها يساوي المسافة التي تم تحديدها بين مركز الزلزال وموقع الجهاز.
  • موقع مركز الزلزال في أي نقطة على الخط الدائري.
• اخترنا جهازين من بين الأجهزة الثلاثة لاستخدام البيانات المستخرجة منها.
  • ارسم دائرتين نصف قطرهما يساوي المسافة المحددة من مركز الزلزال.
  • وموقع جهاز قياس الزلازل بشرط أن يتم تحديد موقع مركز الزلزال في أي نقطة على الخط الدائري.
• أدناه ، يمكننا أن نرى أن الدائرتين تتقاطعان عند نقطتين مختلفتين.
• نحن نستخدم البيانات من جميع الأجهزة الثلاثة ، لذلك يجب أن تتقاطع الدائرة.
  • مما ينتج عنه نقطة واحدة مع الدوائر الأخرى ، وتعرف هذه النقطة بمركز الزلزال.
  • تم استخدام هذه الخطوات لتحديد مركز الزلزال وموقعه لعدة قرون.
• وحتى نتمكن من مراقبة وتسجيل البيانات الخاصة بالموجات الزلزالية جيدًا وبجودة عالية لمعرفة حجم وحجم الزلازل.
  • يجب استيفاء الشروط التالية عند تركيب أجهزة قياس الزلازل في مكان معين ، وتوجد هذه الشروط في النقاط التالية:

يمكنك قراءة:

اختر مكان تثبيت هادئ

يجب اختيار مكان هادئ ، قليل الحركات والاهتزازات ، وبعيدًا عن مناطق العنصر البشري المختلفة.

يسبب ذلك مضايقات مثل حركة وسائل النقل سواء كانت برية أو جوية بالإضافة إلى أعمال البناء.

لأن كل هذه الأنشطة تعمل على منع أي اهتزاز ناتج عن زلازل صغيرة وليست قريبة جدًا.

تركيب الصخور

عندما يتم وضع عداد الزلازل وتثبيته في منطقة معينة ، يجب وضع ما يسمى بأجهزة استشعار الجهاز مباشرة مع هذه الصخور.

تلتقط هذه المستشعرات حركات الأرض التي تتولد في القشرة الأرضية عند حدوث الزلازل.

لتقليل مستوى الضوضاء التي تصل إلى الجهاز ، يتم استخدام طبقة رقيقة من الأرض ، والتي تساعد أيضًا في التثبيت والصيانة اللاحقة للعداد.

وإذا تم وضعها على أحد الأساسات الهشة كالأرض ، فإن الضوضاء الخارجية ستنتقل عبرها مع الموجات الزلزالية ، مما يجعل من الصعب تفسيرها.

قد يثير اهتمامك:

الفصل الخاص بعلم الزلازل الحديث

يُعرف العالم جون ميلن بأنه والد علم الزلازل الحديث ، وذلك لاهتمامه الكبير بدراسة الزلازل وكيفية رصدها وقياسها.

أسس مرصد الزلازل على جزيرة وايت في المملكة المتحدة عام 1895 م.

نشر العديد من الأخبار المتعلقة بالزلازل وأنشطتها ، وكان مسؤولاً عن إدارة شبكة عالمية من أجهزة قياس الزلازل.

بعد وفاة هذا العالم ، أصبح مرصده الزلزالي ، الذي أنشأه ، المركز الدولي لرصد الزلازل.

والذي يعرف بالإنجليزية بالمركز الدولي لرصد الزلازل ويستمر نشاطه حتى يومنا هذا.

في ذلك الوقت ، اعتمدت أجهزة قياس الزلازل على مغازل بسيطة لتسجيل الاهتزازات الأرضية النسبية.

بالإضافة إلى القدرة على تسجيل التواريخ الزمنية الخاصة بك على أقراص مضغوطة باستخدام الورق والقلم.

تتطور عملية مراقبة الزلازل وقياسها لاستخدام أشعة الضوء على ورق التصوير.

يتم رصد الإشارات الضعيفة وتسجيلها لأي من الزلازل الكبيرة التي تحدث ، حتى لو كانت تقع على مسافات بعيدة جدًا في أماكن مختلفة حول العالم.

نختار لك:

أنواع الموجات الزلزالية

هناك ثلاثة أنواع رئيسية من الموجات الزلزالية:

موجة ف

إنها موجة أولية تُعرف باللغة الإنجليزية باسم الموجة الأولية.

موجة S.

إنها موجة ثانوية تُعرف باللغة الإنجليزية باسم أمواج ثانوية ، ومن أهم خصائصها أنها لا تستطيع السفر عبر الماء أو الهواء.

وعندما يحدث ، يكون مدمرًا للغاية ، على عكس الموجات p.

الموجة السطحية

إنها الموجة المعروفة باللغة الإنجليزية باسم أمواج السطح ، والتي تنشأ عندما يكون مركز الزلزال قريبًا جدًا من سطح الكرة الأرضية.

تنتقل مباشرة تحت السطح ، وهناك نوعان من الموجات وهما (رايلي – موجة لوف).