БСЭ БСЭ - Большая Советская Энциклопедия (СЕ)

В некоторых странах используются др. С. ш., например в Японии — 7-балльная. С. ш. применяются для изучения внешнего эффекта землетрясений, составления карт изосейст, при сейсмическом районировании и микрорайонировании территории.

Лит.: Шебалин Н. В., Соотношение между балльностью и интенсивностью землетрясений в зависимости от глубины очага. «Бюлл. Совета по сейсмологии», 1957, № 6; Горшков Г. П., Шенкарёва Г. А., О корреляции сейсмических шкал, «Тр. института физики Земли», 1958, № 1 (168); Назаров А. Г., Дарбинян С. С., Основы количественного определения и интенсивности сильных землетрясений, Ер., 1974.

Г. П. Горшков.

Сейсми'ческие во'лны,колебания, распространяющиеся в Земле от очагов землетрясений, взрывов и других источников. Вблизи очагов сильных землетрясений С. в. обладают разрушительной силой при доминирующем периоде в десятые доли сек. На значительных расстояниях от эпицентров С. в. являются упругими волнами.

Продольные С. в. ( Р ) переносят изменения объёма в среде — сжатия и растяжения. Колебания в них совершаются в направлении распространения ( рис. 1 , а). Поперечные С. в. ( S ) не образуют в среде объёмных изменений и представляют собой колебания частиц, происходящие перпендикулярно направлениям распространения волны ( рис. 1 , б) . В каждый момент и в каждой точке среды сейсмические колебания удовлетворяют (для Р и S волн) волновым уравнениям. В однородной изотропной упругой среде скорости распространения продольных (а) и поперечных (в) волн определяются формулами:

и

Здесь , k — модуль всестороннего сжатия; l и m — константы Ляме, причём m называется модулем сдвига. Скорость продольных волн больше поперечных.

Особенность распространения С. в. (упругих волн в твёрдой среде) состоит в том, что при косом падении на поверхность раздела сред с различными параметрами (скоростями и плотностями) волны одного типа, например продольной, возникают, кроме отражённой и преломленной продольных волн ( рис. 2 ), волны отраженные и преломленные поперечные. Вблизи поверхностей раздела в Земле возникают поверхностные С. в. При распространении неоднородной волны SH вдоль горизонтального слоя возникает волна Лява. В случае падения на граничную плоскость волны Р в слое могут возникать отражённые волны Р и SV . При этом, если а 2> в 2> а 1> в 1, где a 1и в 1— скорости в слое, a a 2и в 2— в неприлежащей среде, то как отражённая Р, так и отражённая SV при малом e 1обладают свойством полного внутреннего отражения. В результате в слое формируются волны Рэлея. Они, как и волны Лява, обладают дисперсией скоростей. Волны Рэлея возникают в полупространстве без слоистости. Тогда они не диспергируют и их скорость с » 0,9 в.

Волны Р и S распространяются из источника по объёму Земли. Они называются объёмными. Их амплитуда для однородной и изотропной среды убывает обратно пропорционально расстоянию. Поверхностные волны, распространяясь вдоль поверхности, обладают амплитудой, убывающей обратно пропорционально корню квадратному из расстояния. По этой причине в колебаниях от удалённых землетрясений по амплитуде доминируют поверхностные волны.

Благодаря изменениям свойств Земли с глубиной изменяются и скорости распространения объёмных С. в. Это приводит к их рефракции в недрах Земли.

Наблюдения на поверхности Земли над распространением С. в. позволяют исследовать строение Земли. Зависимость скорости распространения волн Р и S от глубины ( рис. 3 ) позволила выявить ряд оболочек «твёрдой» Земли. Подробности строения Земли см. в ст. Земля.

Лит.: Саваренский Е. Ф., Кирнос Д. П., Элементы сейсмологии и сейсмометрии, 2 изд., М., 1955; Буллен К. Е., Введение в теоретическую сейсмологию, пер. с англ., М., 1966; Саваренский Е. Ф., Сейсмические волны, М., 1972; Бреховских Л. М., Волны в слоистых средах, 2 изд. М., 1973.

Е. Ф. Саваренский.

Рис. 2. Отражение и преломление продольных волн (Р) на границе раздела.

Рис. 1. Блок-диаграмма колебаний в продольной (а) и поперечной (б) сейсмических волнах.

Рис. 3. Зависимость скорости продольных (Р) и поперечных (S) волн от глубины Земли.

Сейсми'ческие ста'нции,станции для регистрации колебаний земной поверхности, вызываемых землетрясениями, а также для первичной обработки полученных записей. В зависимости от решаемых задач С. с. подразделяются на телесейсмические и региональные.

Телесейсмические станции предназначены для регистрации сейсмических сигналов в основном на эпицентральном расстоянии свыше 2000 км. Эти станции снабжены стандартной сейсмической аппаратурой: короткопериодными сейсмографами высокой чувствительности в полосе пропускания 10—0,7 гц; широкополосными сейсмографами средней чувствительности с полосой пропускания 10—0,05 гц; часть станций оснащена длиннопериодными сейсмографами средней чувствительности с полосой пропускания 0,2—0,015 гц.

Региональные С. с. предназначены для регистрации близких землетрясений с эпицентральными расстояниями до 2000 км. Эти станции оснащены короткопериодной аппаратурой, а также регистрируют сильные движения в полосе пропускания 10—0,1 гц.

Мировая сеть насчитывает (1974) около 2000 С. с. (в т. ч. свыше 200 на территории СССР). Все С. с. мира ведут регистрацию землетрясений по единому времени (среднее гринвичское), проводят первичную обработку сейсмограмм (измеряются моменты вступлений различных сейсмических волн и их динамические параметры). Эти сведения по государственным каналам связи направляются в соответствующие центры обработки; они являются исходными данными для сейсмологических бюллетеней. С. с. работают в соответствии с инструкциями и руководствами, подготовленными как в центрах национальных сейсмических служб, так и в международных сейсмологических организациях.