Kto vynašiel seizmograf?

Pri diskusii zemetrasenie štúdie a inovácie, ktoré sú okolo nej, existuje viacero spôsobov, ako sa na to pozerať. Existuje seizmograf, ktorý sa používa na zisťovanie zemetrasení a zaznamenávanie informácií o nich, ako sú sila a trvanie. Je tiež vytvorených množstvo nástrojov na analýzu a zaznamenávanie ďalších podrobností o zemetrasení, ako je intenzita a veľkosť. Toto sú niektoré z nástrojov, ktoré formujú spôsob, akým študujeme zemetrasenie.

Seizmické vlny sú vibrácie spôsobené zemetraseniami, ktoré prechádzajú zemou. Zaznamenávajú sa na nástrojoch nazývaných seizmografy, ktoré sledujú kľukatú stopu, ktorá ukazuje meniacu sa amplitúdu pozemných kmitov pod nástrojom. Senzorová časť seismografu sa označuje ako seizometer, zatiaľ čo schopnosť grafov bola pridaná ako neskorší vynález.

Citlivé seizmografy, ktoré tieto zemné pohyby výrazne zväčšujú, dokážu odhaliť silné zemetrasenia zo zdrojov kdekoľvek na svete. Čas, miesto a rozsah zemetrasenia je možné určiť z údajov zaznamenaných seizmografickými stanicami.

Okolo roku 132 nl vynašiel prvý čínsky vedec Chang Heng seismoscope, nástroj, ktorý by mohol zaregistrovať výskyt zemetrasenia nazývaného dračia nádoba. Draková nádoba bola valcovitá nádoba s ôsmimi dračími hlavami usporiadanými okolo jej okraja, pričom každá z nich držela loptu v ústach. Okolo úpätia nádoby bolo osem žabiek, z ktorých každá bola priamo pod dračí hlavou. Keď došlo k zemetraseniu, guľa padla z drakových úst a bola chytená za ústa žaby.

O niekoľko storočí neskôr boli v Taliansku vyvinuté zariadenia využívajúce pohyb vody a neskôr ortuť. Konkrétnejšie, Luigi Palmieri navrhol seizometer ortuti v roku 1855. Palmieriho seizometer mal trubice tvaru U usporiadané pozdĺž bodov kompasu a naplnené ortuťou. Keď zasiahlo zemetrasenie, ortuť by sa pohla a vytvorila elektrický kontakt, ktorý zastavil hodiny a spustil záznamový bubon, na ktorom bol zaznamenaný pohyb plaváka na povrchu ortuti. Toto bolo prvé zariadenie, ktoré zaznamenalo čas zemetrasenia a intenzitu a trvanie pohybov.

John Milne bol anglický seizmológ a geológ, ktorý vynašiel prvý moderný seizmograf a podporoval výstavbu seizmologických staníc. V roku 1880 začali Sir James Alfred Ewing, Thomas Gray a John Milne - všetci britskí vedci pracujúci v Japonsku - študovať zemetrasenia. Založili Seismologickú spoločnosť Japonska, ktorá financovala vynález seizmografov. Milne vynašiel v tom istom roku horizontálny kyvadlový seizmograf.

Po druhej svetovej vojne sa horizontálny kyvadlový seizmograf zlepšil seizmografom Press-Ewing, ktorý sa vyvinul v Spojených štátoch na zaznamenávanie dlhodobých vĺn. Tento seizmograf používa Milneho kyvadlo, ale čap nesúci kyvadlo je nahradený pružným drôtom, aby sa zabránilo treniu.

Intenzita a veľkosť sú ďalšími dôležitými oblasťami pri štúdiu zemetrasení. Rozsah meria energiu uvoľnenú pri zdroji zemetrasenia. Je určený logaritmom amplitúdy vĺn zaznamenaných na seizmograme v určitom období. Medzitým intenzita meria silu otrasov spôsobenú zemetrasením na určitom mieste. Toto je určené vplyvmi na ľudí, ľudské štruktúry a prírodné prostredie. Intenzita nemá matematický základ - stanovenie intenzity je založené na pozorovaných účinkoch.

Kredit za prvé moderné stupnice intenzity patrí spoločne Michele de Rossi z Talianska a Francois Forel Švajčiarska, ktorý nezávisle uverejnil podobné stupnice intenzity v rokoch 1874 a 1881, resp. Rossi a Forel neskôr spolupracovali a produkovali Rossi-Forelovu škálu v roku 1883, ktorá sa stala prvou mierkou, ktorá sa v medzinárodnom meradle používala široko.

Rossi-Forelova stupnica používala 10 stupňov intenzity. V roku 1902 taliansky sopečník Giuseppe Mercalli vytvoril 12stupňovú stupnicu.

Aj keď sa vytvorilo množstvo stupníc intenzity na meranie účinkov zemetrasení, v súčasnosti sa v Spojených štátoch používa stupnica intenzity modifikovanej Mercalli (MM). Bol vyvinutý v roku 1931 americkými seizmológmi Harrym Woodom a Frankom Neumannom. Táto stupnica sa skladá z 12 zvyšujúcich sa úrovní intenzity, ktoré siahajú od nepostrehnuteľného trasenia po katastrofické zničenie. Nemá matematický základ; namiesto toho je to svojvoľné hodnotenie založené na pozorovaných účinkoch.

Stupnica Richterovej stupnice bola vyvinutá v roku 1935 Charlesom F. Richter z Kalifornského technologického inštitútu. Na Richterovej stupnici je veľkosť vyjadrená v celých číslach a desatinných zlomkoch. Napríklad zemetrasenie s intenzitou 5,3 sa môže počítať ako mierne a silné zemetrasenie by sa mohlo hodnotiť ako s hodnotou 6,3. Z dôvodu logaritmického základu stupnice predstavuje každé zvýšenie počtu celých čísel desaťnásobný nárast meranej hodnoty. amplitúda. Ako odhad energie každý krok celého čísla v stupnici veľkosti zodpovedá uvoľneniu asi 31-krát viac energie, ako je množstvo spojené s predchádzajúcou hodnotou celého čísla.

Pri prvom vytvorení sa Richterova stupnica mohla použiť iba na záznamy z nástrojov rovnakej výroby. Teraz sú nástroje starostlivo kalibrované voči sebe navzájom. Preto je možné vypočítať veľkosť pomocou Richterovej stupnice zo záznamu akéhokoľvek kalibrovaného seizmografu.