Введение

Горизонтально поляризованные поверхностные волны

В эластодинамике волны Лава, названные в честь Августа Эдварда Хау Лава, являются горизонтально поляризованными поверхностными волнами. Волна Лава возникает в результате интерференции множества сдвиговых волн (S-волн), распространяющихся вдоль эластичного слоя, примыкающего к эластичному полупространству с одной стороны и к вакууму – с другой. В сейсмологии волны Лава (также известные как Q-волны, от немецкого Quer – поперечные) – это поверхностные сейсмические волны, вызывающие горизонтальные сдвиги земной поверхности во время землетрясения. Август Эдвард Хау Лав математически предсказал существование волн Лава в 1911 году. Они образуют особый класс, отличающийся от других типов сейсмических волн, таких как P-волны и S-волны (волны, распространяющиеся в теле Земли), или волны Рэлея (ещё один тип поверхностной волны). Волны Лава распространяются со скоростью, меньшей, чем у P- и S-волн, но большей, чем у волн Рэлея. Эти волны наблюдаются только при наличии слоя с низкой скоростью распространения волн, расположенного над слоем или подслоями с высокой скоростью.

Описание

Движение частиц волны Любви образует горизонтальную линию, перпендикулярную направлению распространения (то есть это поперечные волны). При углублении в материал движение может уменьшаться до "узла", а затем попеременно возрастать и убывать при рассмотрении более глубоких слоев частиц. Амплитуда, или максимальное смещение частиц, часто быстро уменьшается с глубиной. Поскольку волны Любви распространяются по поверхности Земли, их сила (или амплитуда) экспоненциально уменьшается с глубиной очага землетрясения. Однако, благодаря своей локализации на поверхности, их амплитуда убывает лишь как , где – расстояние, пройденное волной от эпицентра землетрясения. Таким образом, поверхностные волны затухают с расстоянием медленнее, чем объемные волны, распространяющиеся в трех измерениях. Мощные землетрясения могут генерировать волны Любви, которые совершают несколько оборотов вокруг Земли, прежде чем затухнуть. Ввиду столь медленного затухания, волны Любви являются наиболее разрушительными за пределами непосредственной близости от очага или эпицентра землетрясения. Именно их большинство людей ощущают непосредственно во время землетрясения. Ранее часто полагали, что животные, такие как кошки и собаки, способны предсказывать землетрясения. Однако они просто более чувствительны к колебаниям грунта, чем люди, и способны улавливать более слабые объемные волны, предшествующие волнам Любви, такие как P-волны и S-волны.