Введение

Тип сейсмической волны

P-волна (первичная волна или волна давления) — один из двух основных типов упругих волн, называемых сейсмическими волнами в сейсмологии. P-волны распространяются быстрее других сейсмических волн и, следовательно, являются первым сигналом от землетрясения, достигающим любого пострадавшего места или сейсмографа. P-волны могут распространяться в газах, жидкостях и твердых телах.

Номенклатура

Название P-волны может относиться как к волне давления (поскольку она формируется чередующимися сжатиями и разрежениями), так и к первичной волне (поскольку она обладает высокой скоростью и, следовательно, является первой волной, регистрируемой сейсмографом). Название S-волны обозначает другой режим распространения сейсмических волн, а именно вторичную или поперечную волну, которая обычно более разрушительна, чем первичная волна.

Сейсмические волны на Земле

Первичные и вторичные волны — это волны, распространяющиеся в недрах Земли. Наблюдение за движением и поведением P- и S-волн используется для изучения внутреннего строения Земли. Разрывы в скорости распространения волн в зависимости от глубины свидетельствуют об изменениях фазового состояния или состава. Разница во времени прихода волн, возникших при сейсмическом событии, таком как землетрясение, обусловленная прохождением волн по разным траекториям, позволяет картировать внутреннее строение Земли.

Зона тени P-волны

Почти вся информация о структуре глубинного строения Земли получена из наблюдений за временем распространения, отражениями, преломлениями и фазовыми переходами сейсмических объемных волн, или нормальных мод. P-волны распространяются сквозь жидкие слои недр Земли, однако они незначительно преломляются при прохождении границы между полутвердой мантией и жидким внешним ядром. В результате возникает "теневая зона" для P-волн в диапазоне от 103° до 142° от эпицентра землетрясения, где первичные P-волны не регистрируются сейсмометрами. В отличие от этого, S-волны не распространяются в жидкостях.

Как предупреждение о землетрясении

Предупреждение о землетрясениях возможно благодаря обнаружению неразрушающих первичных волн, которые распространяются по земной коре быстрее, чем разрушительные вторичные и волны Рэлея. Продолжительность предупреждения зависит от разницы во времени между приходом P-волны и других разрушительных волн, обычно измеряется секундами, но может достигать примерно 60-90 секунд для мощных, глубоких и отдаленных землетрясений, таких как землетрясение в Тохоку 2011 года. Эффективность предупреждения зависит от точного определения P-волн и исключения колебаний грунта, вызванных локальной активностью (например, движением грузовиков или строительными работами). Системы раннего оповещения о землетрясениях могут быть автоматизированы для немедленного принятия мер безопасности, таких как рассылка оповещений, остановка лифтов на ближайшем этаже и отключение инженерных сетей.