भूकंप विज्ञान: 9 तथ्य जो आपको जानना चाहिए

भूकंप विज्ञान क्या है?

भूकंप विज्ञान भूकंप, इसकी तबाही, कारणों और भविष्यवाणी का अध्ययन है। यह आगे पृथ्वी संरचना और इमेजिंग के संदर्भ में विस्तृत अध्ययन की ओर ले जाता है। जैसा कि सीधे पृथ्वी में देखना असंभव है। तो पृथ्वी ग्रह के बारे में और गहराई में क्या हो रहा है, यह जानने के लिए अप्रत्यक्ष विधि का उपयोग किया जाता है। भूकंप विज्ञान में, भूकंपीय तरंगें पृथ्वी की सतह पर पहुंचने पर सूचनाओं का खजाना ले जाती हैं। भूकंपीय तरंगें यांत्रिक प्रकृति की होने के कारण उस माध्यम पर अत्यधिक निर्भर करती हैं जिससे वह यात्रा करती है। इस प्रकार, माध्यम के भौतिक गुणों को निकाला जा सकता है। बगल में तापमान के रूप में भौतिक गुण बेहद महत्वपूर्ण हैं और दबाव इन अप्रत्यक्ष मापों को गंभीर रूप से प्रभावित करता है।

सीस्मोलॉजिस्ट कौन हैं?

भूकंप वैज्ञानिक

जो लोग भूकंप से संबंधित सिस्मोलॉजी अध्ययन की जांच करते हैं वे हैं “भूकंप वैज्ञानिक“। यह भूकंप के पूर्वानुमान के साथ जुड़ा हो सकता है, भूकंप संरचना का उपयोग करके भूकंप संरचना का पता लगा सकता है, भूकंप स्रोत (एपिकेंटर और हाइपोत्र्रे) की खोज कर सकता है, जहाँ तक संभव हो वास्तविक पृथ्वी की नकल करने के लिए भूकंपीय तरंग भौतिकी से कृत्रिम पृथ्वी मॉडल विकसित करना है। इसमें भूकंप तंत्र को समझने के लिए और प्रारंभिक चेतावनी प्रणाली के लिए पिछले भूकंपों का अध्ययन भी शामिल है यदि एक और भूकंप आसन्न है।

भूकम्पमापी

एक उपकरण का उपयोग जमीनी गति के लिए किया जाता है, जैसे कि भूकंप, ज्वालामुखी विस्फोट और विस्फोट।

भूकंप क्यों आता है?

पृथ्वी का लिथोस्फेरिक हिस्सा एस्थेनोस्फीयर द्वारा रेखांकित किया गया है। एश्टोनोस्फीयर, भूवैज्ञानिक समय के पैमाने में, ढोंगी यानी ठोस होने के बावजूद बहुत धीमी गति से चलता है (पृथ्वी के आंतरिक को भूकंपीय तरंगों से स्पष्ट माना जाता है)। इस पर बैठा लिथोस्फेरिक प्लेट बदले में गति से गुजरता है। जैसा कि प्लेट की सीमाओं को एक दूसरे के संबंध में बंद किया जाता है, चलती प्लेट उन्हें लगातार स्थानांतरित करने के लिए मजबूर करती है। एक मंच पर पहुँच जाता है जब प्लेट एक दूसरे के खिलाफ घर्षण पर काबू पाने के प्रस्ताव से गुजरना तनाव संग्रहीत। इस घटना को भूकंप कहा जाता है। इसलिए, ऊर्जा भूकंपीय तरंगों के रूप में मुक्त हो जाती है और भूकंपीय तरंगों पर दर्ज होती है।

भूकंपीय तरंगें क्या हैं?

भूकंप या पृथ्वी के भीतर होने वाला कोई भी कंपन ऊर्जा स्रोत के रूप में कार्य करता है। ऊर्जा संपूर्ण पृथ्वी को तरंगों के रूप में यात्रा करती है। इन यांत्रिक तरंगों को भूकंपीय तरंगें कहा जाता है। वे पृथ्वी के विभिन्न हिस्सों में अलग तरह से व्यवहार करते हैं और इसलिए इसे उस माध्यम की विशिष्ट संपत्ति माना जाता है जिसके माध्यम से यह यात्रा करता है। जब भी भूकंप आता है, यह एक सेकंड के दसवें से कई मिनट तक की अवधि के साथ तरंगों को प्रसारित करता है। इस अवधि के भीतर (या आवृत्ति) श्रेणी की चट्टानें लोचदार ठोस की तरह व्यवहार करती हैं। जैसा कि लोचदार ठोस विभिन्न प्रकार की तरंगों की अनुमति देते हैं, इस प्रकार घटना के बाद जमीन की गति को काफी जटिल बना देता है।

जमीनी गति का प्रतिनिधित्व करने का एक और तरीका सामान्य मोड के संदर्भ में है। भूकंप की एक बड़ी घटना के बाद, पृथ्वी एक 'घंटी' की तरह बजती है। बजने की अवधि पहचानने योग्य होती है जब वह बड़ी होती है यानी 40 सेकंड या उससे अधिक। सबसे कम आवृत्ति में लगभग एक घंटे की अवधि होती है।

सिस्मोलॉजी का सिद्धांत कैसे विकसित हुआ?

जब भी भूकंप आता है तो यह कई बारंबारता वाली तरंगों का उत्सर्जन करता है। फ़्रीक्वेंसी रेंज ऑफ़ इंटरेस्ट चट्टानों को लोचदार व्यवहार करने में सक्षम बनाता है। का प्रसार ध्वनि तरंगे लोचदार मीडिया में एक सिद्ध विज्ञान है और वर्तमान चर्चा के दायरे से बाहर है। भूकंप विज्ञान को वह अवधारणा विरासत में मिली। गणितीय औपचारिकता के लिए, मीडिया को सजातीय और आइसोट्रोपिक माना जाता है, इस प्रकार कभी-कभी भूकंप विज्ञान में 'सरल मीडिया' शब्द को गढ़ा जाता है।

स्रोत से निकलने वाली तरंग गोलाकार तरंग अग्रभाग बनाती है, बशर्ते कि विक्षोभ का स्रोत एक बिंदु स्रोत हो (ह्यगेन का सिद्धांत)। हालाँकि, जैसे-जैसे तरंग एक महत्वपूर्ण दूरी तक यात्रा करती है, यह एक समतल तरंग की तरह व्यवहार करने लगती है। इस प्रकार आगे की सैद्धांतिक गणनाओं के लिए समतल तरंग सन्निकटन का उपयोग किया जाता है। सरलता के लिए, किरण पथ पर विचार करना सुविधाजनक है और किरण सिद्धांत का उपयोग करके अच्छी मात्रा में सैद्धांतिक गणनाएँ पूरी की गई हैं।

क्या सैद्धांतिक भूकंपवाद पृथ्वी को समझने के लिए पर्याप्त है?

नहीं, सैद्धांतिक भूकंपीयता केवल भौतिकी में संचालित नियमों को बदलकर तरंग प्रसार को आसान बनाने में हमारी मदद करती है। हालाँकि, अवलोकन सर्वोत्कृष्ट है। साधारण सन्निकटन पृथ्वी के आंतरिक भाग की नकल नहीं करता है। अवलोकन संबंधी डेटासेट उपकरणों से प्राप्त किए जाते हैं और फिर इसी तरह की भूवैज्ञानिक स्थितियों के लिए सैद्धांतिक डेटासेट के साथ मिलान किया जाता है। सैद्धांतिक डेटा और पृष्ठभूमि भौतिकी में मूल्यांकन तब तक किए जाते हैं जब तक कि यह बहुत हद तक टिप्पणियों से मेल नहीं खाता। त्रुटि को कम करने के इस कार्य को अनुकूलन कहा जाता है। इस विषय पर विस्तार से और स्पष्टीकरण की आवश्यकता है। अवलोकन किए गए डेटा से सैद्धांतिक मॉडल पैरामीटर प्राप्त करना भूकंपीय व्युत्क्रम कहलाता है।

अवलोकन डेटा सेट कैसे प्राप्त करें?

भूकंप विज्ञान में हम भूकंपमापी को जमीन पर रखते हैं। यह एक अत्यधिक संवेदनशील उपकरण है जो जमीनी विस्थापन की समय निर्भरता को मापता है। हालाँकि, यह उतना सीधा नहीं है जितना लगता है। मूल सिद्धांत 'जड़ता' में निहित है। द्रव्यमान को स्प्रिंग से लंबवत रूप से जोड़ा जाता है और पिंजरे जैसी संरचना में रखा जाता है जिसे जमीन पर रखा जाता है। कंपन के कारण लटके हुए पिंड और पिंजरे के बीच अंतर गति शुरू हो जाती है।

यह बदले में गति को और अधिक मात्रात्मक रूप से व्याख्या कर सकता है। प्रयुक्त उपकरण को सीस्मोमीटर कहा जाता है। इन दिनों डिजिटल सीस्मोमीटर अस्तित्व में हैं। रिकॉर्ड किए गए डेटा को सीस्मोग्राम कहा जाता है। एक विशिष्ट सीस्मोग्राम तीन दिशाओं में कंपन रिकॉर्ड करता है। पूर्व-पश्चिम, उत्तर-दक्षिण और ऊर्ध्वाधर घटक कंपन की दिशाएं हैं।

भूकंपीय तरंगों के प्रकार

भूकंपीय तरंगों को मोटे तौर पर विभाजित किया जाता है

1. शरीर की तरंगें
2. सतह की लहर।

भूगर्भीय लहर

शरीर तरंग शरीर के बल के कारण उत्पन्न होती है, यह एक आयतन बल क्षेत्र द्वारा दिया गया है , जहां f प्रति इकाई आयतन पर एक अनंत लघु आयतन पर कार्य करने वाला बल है।

शरीर की तरंगों को आगे विभाजित किया गया है:

प्राथमिक तरंगें / P तरंगें: ये तरंगें माध्यम में लोचदार विस्थापन द्वारा यात्रा करती हैं। वे तरंग प्रसार की दिशा में लोचदार माध्यम के कणों के संकुचन और दुलर्भ यात्राओं द्वारा यात्रा करते हैं। यह इसे प्रकृति में अनुदैर्ध्य बनाता है। इस तरह माध्यम के कण सरल हार्मोनिक गति और भूकंपीय तरंग से गुजरते हैं जो तरंग गतियों के एक जटिल समूह के रूप में संचारित होते हैं। यह भूकंपीय व्यवहार को लहर को समझने में मदद करता है क्योंकि इसे गणितीय योगों में डाला जा सकता है।

प्राथमिक तरंगें अब तक की सबसे तेज़ तरंग हैं और पृथ्वी की सतह पर सबसे पहले पहुँचती हैं। सिस्मोग्राम पर सबसे पहले आगमन पी तरंग का होता है। चूंकि कण माध्यम तरंग प्रसार के समान दिशा में कंपन करता है, पी तरंगों को ज्यादातर सीस्मोग्राम के ऊर्ध्वाधर घटक पर पहचाना जाता है। P तरंग की गति किसके द्वारा दी गई है? . और लोचदार पैरामीटर (जिसे लेम का पैरामीटर कहा जाता है) हैं जो वेग को नियंत्रित करते हैं। घनत्व है.

द्वितीयक तरंगें/एस तरंग: ऊर्जा स्रोत से ही एक अन्य प्रकार का विक्षोभ उत्पन्न होता है जो कण को ​​तरंग गति की लंबवत् दिशा में विस्थापित कर देता है। यह उन्हें प्रकृति में अनुप्रस्थ बनाता है। कणों की अनुप्रस्थ गति से माध्यम में अपरूपण विरूपण होता है। ये तरंगें आइसोवॉल्यूमिक होती हैं, अर्थात तरंग प्रसार के दौरान किसी दी गई इकाई का आयतन अपरिवर्तित रहता है। अपरूपण तरंग की गति किसके द्वारा दी गई है? . एकमात्र लोचदार पैरामीटर जो कतरनी तरंग की गति को नियंत्रित करता है वह कतरनी मापांक है।

शीर्ष छवि एस-लहर का प्रतिनिधित्व करती है जहां कण गति तरंग प्रसार के लिए लंबवत होती है जबकि नीचे की छवि पी-लहर होती है जहां तरंग प्रसार की दिशा में कण गति आगे और पीछे होती है। P और S तरंग के बीच एक बड़ा अंतर है P तरंग सभी मीडिया जैसे ठोस, तरल और गैस में यात्रा कर सकती है जबकि कतरनी तरंग द्रव में यात्रा नहीं कर सकती है। इस प्रकार पृथ्वी के बाहरी कोर में, एस-वेव कहीं नहीं देखा जाता है। केवल P तरंग मौजूद है।

सतह तरंगें:

सतही तरंगें शरीर की तरंगों की अभिव्यक्ति हैं। वे पत्थरों को फेंकने पर बने जल निकाय पर लहर की तरह होते हैं। उनकी उत्पत्ति सतह बल से मानी जाती है जिसका प्रतिनिधित्व प्रति इकाई क्षेत्र में f बल बल अभिनय द्वारा किया जाता है।

सतह तरंग के प्रकार:

सतह की लहरों को आगे विभाजित किया गया है:

रेले तरंग:

यह S तरंग अर्थात SV तरंग के ऊर्ध्वाधर घटक के साथ P तरंग के सुपरपोज़िशन से उत्पन्न होता है। जैसा कि पी और एसवी एक दूसरे के संबंध में लंबवत दिशा में ध्रुवीकृत होते हैं। उनका सुपरपोजिशन रेले वेव के अण्डाकार ध्रुवीकरण की ओर जाता है।

समान-अन्तरिक्ष में रेले तरंग: समान रूप से अर्ध-अन्तरिक्ष में रेले की तरंगें प्रकृति में गैर-फैलने वाली होती हैं। हालांकि, वास्तव में माध्यम स्वयं गैर-समान है, जिसके परिणामस्वरूप रेलेव लहर की फैलने वाली प्रकृति है।

फैलाव क्या है?

फैलाव से तात्पर्य वेग की आवृत्ति निर्भरता से है। इसका मतलब है कि विभिन्न आवृत्तियों वाली तरंगें विभिन्न वेगों के साथ यात्रा करती हैं। स्रोत से निकलने वाली भूकंपीय तरंगों में 0.001 हर्ट्ज से लेकर 100 हर्ट्ज तक के सभी फ्रीक्वेंसी कंपोनेंट होते हैं।

यह एक व्यापक आवृत्ति रेंज है जो सतह से पृथ्वी के केंद्र तक संरचना के बारे में जानकारी का खजाना वहन करती है। जैसा कि आवृत्ति समय अवधि के विपरीत आनुपातिक है। कम आवृत्ति वाली लहर का हिस्सा उच्च अवधि और इसलिए अधिक से अधिक प्रवेश गहराई और इसके विपरीत होगा। साथ ही उच्च समय अवधि के साथ तरंग समान आकार की संरचना के प्रति संवेदनशील होगी। इसलिए, यदि हम पृथ्वी के भीतर बड़ी संरचना की इमेजिंग में रुचि रखते हैं, तो हमें उच्च अवधि के साथ तरंग का चयन करना चाहिए। कम अवधि (उच्च आवृत्ति) वाली पतली परत इमेजिंग तरंगों के लिए चुना जाना चाहिए।

प्यार की तरंगे :

यह अपरूपण तरंगों के क्षैतिज घटक अर्थात एसएच का सुपरपोजिशन है। यह उस स्थिति में उत्पन्न होता है जब कतरनी तरंग एक परत में फंस जाती है जिसका वेग मुक्त सतह (ऊपरी सतह) से अधिक और अर्ध-अनंत आधे स्थान से कम होता है। उस स्थिति में सुपरपोज़्ड एसएच तरंगें जो सुपरक्रिटिकल कोण पर परावर्तित होती हैं, प्रेम तरंगों के निर्माण में रचनात्मक रूप से हस्तक्षेप करती हैं। प्रेम तरंगें क्षैतिज रूप से चलती हैं। वे सर्वाधिक विनाशकारी हैं.

भूकंपीय तरंग क्षीणन क्या है?

पृथ्वी के भीतर संचरण करते समय भूकंपीय तरंगों को विभिन्न तरीकों से देखा जाता है।

ज्यामितीय प्रसार:

जैसे-जैसे स्रोत से ऊर्जा का प्रसार होता है, ऊर्जा एक बड़े धरातल क्षेत्र में फैल जाती है, ताकि प्रति इकाई क्षेत्र में ऊर्जा की मात्रा कम होती रहे। यह सभी प्रकार की तरंगों के साथ सार्वभौमिक है।

क्या शरीर की लहर और सतह की तरंग समान रूप से होती है?

नहीं, ज्यामितीय फैलने वाली शरीर की लहर में एटेनुएट होता है, जबकि सतह की तरंगों के रूप में।

2. एनेलास्टिक क्षीणन:

वास्तव में भूकंपीय तरंगों के प्रसार के लिए पृथ्वी पूरी तरह से लोचदार नहीं है। एनेलास्टिक घटक कुछ हद तक भूकंपीय तरंगों के अवशोषण की ओर जाता है, इसे एनेलास्टिक क्षीणन कहा जाता है।

भूकंपीय तरंगों की अप्रभावी प्रकृति:

शरीर की तरंगें स्वभाव से गैर-फैलाने वाली होती हैं। जबकि सतह की तरंगें कुछ निश्चित स्थिति में फैलती हैं। एक सजातीय माध्यम से गुजरने पर रेले की लहर गैर-फैलाव वाली होती है। जबकि प्रेम तरंगें स्वाभाविक रूप से फैलती हैं। पृथ्वी की संरचना को समझने में सतह की तरंगों का फैलाव महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। उच्च अवधि (कम आवृत्ति) वाली लहरें तेजी से यात्रा करती हैं और पृथ्वी के भीतर गहराई से यात्रा करती हैं और इसके विपरीत। यह सामान्य फैलाव के लिए सही है। हालांकि, कुछ मामलों में विपरीत होता है। इसमें छोटी अवधि वाली तरंगें तेजी से यात्रा करती हैं और लंबी अवधि की तरंगों से पहले सेंसर तक पहुंचती हैं।

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