Cine a inventat seismograf - atunci când a inventat

Este greu de imaginat, dar în fiecare an pe planeta noastră există aproximativ un milion de cutremure! Desigur, tremurături cea mai mare parte slab. Puterea distructivă a cutremurelor apar mai puțin frecvent, în medie, la fiecare două săptămâni. Din fericire, cele mai multe dintre ele apar pe fundul oceanului, și nu aduce nici un necaz pentru omenire, dacă numai ca urmare a unor schimburi seismice nu există nici un tsunami.

Despre consecințele catastrofale ale cutremurelor toata lumea stie: activitatea tectonică trezește vulcani, valuri de maree gigantice spălate în ocean întregului oraș, perturbațiile și alunecări de teren distruge clădiri, incendii și inundații care provoacă și transporta sute de mii de vieți omenești.

Prin urmare, oamenii în orice moment căutat să studieze cutremure și pentru a preveni consecințele acestora. De exemplu, Aristotel în IV. înainte și. e. El credea că vârtejuri atmosferice sunt introduse în sol, în care o mulțime de goluri și crevase. Vortexuri sunt îmbunătățite de foc și să caute o cale de ieșire, provocând cutremure și erupții vulcanice. Aristotel urmărit, de asemenea, mișcările de sol în timpul cutremurelor și a încercat să le dea o clasificare, subliniind cele șase tipuri de mișcări: în sus și în jos, dintr-o parte în alta, etc ...

Prima încercare cunoscută de a produce un dispozitiv pentru a prezice cutremure, face parte filozoful chinez și astronom Zhang Han. În China, aceste dezastre naturale apar și se întâmplă foarte des, de fapt, trei dintre cele patru mari din istoria omenirii au existat cutremure în China. În 132, Chzhan Hen a inventat dispozitivul, care a fost dat numele Houfen „cutremur giruetă“, și care ar putea repara vibrațiile suprafața pământului și direcția de propagare. Houfen și a devenit primul seismograf din lume (din greacă. Seismos «fluctuație» și grafo «scrierea") un instrument pentru detectarea și înregistrarea undelor seismice.

Consecințele cutremurului din San Francisco, în 1906

Strict vorbind, instrumentul a fost mai seismoscop (din greacă. Skopeo «ceas»), pentru că înregistrarea mărturiei sale a fost realizată nu în mod automat, ci de mâna observatorului.

Houfen a fost realizat din cupru, sub forma unui vas cu diametrul de vin de 180 cm și cu pereți subțiri. In afara vasului are opt dragoni. cap Dragons a subliniat cele opt direcții: est, sud, vest, nord, nord-est, sud-est, nord-vest și sud-vest. Fiecare dragon are loc în gura împușcat de cupru, și sub capul lui stătea o broască cu gura deschisă. Se presupune că tijele pendul în interiorul vasului a fost un montate vertical, cu care sunt atașate la capetele balaurului. Atunci când, datorită unui pendul tremor în mișcare, forța de tracțiune cuplat cu capul spre partea împinge dezvăluie fălcile dragon și mingea laminate din aceasta într-o gură pectorala corespunzătoare. Dacă lansat două bile, s-ar putea asuma puterea de cutremur. În cazul în care instrumentul este în mijlocul, apoi laminate toate bilele. Monitoarele instrument poate face imediat o înregistrare a timpului și direcția de cutremur. Instrumentul a fost foarte sensibil: o ridica chiar si tremuraturi slab cu epicentrul la 600 km de ea. În 138 de seismograf indicat cu precizie la cutremurul care a avut loc în Lunsi.

In Europa, un studiu serios de cutremure a început mult mai târziu. În 1862 a publicat o carte de inginer irlandez Robert Maleta „Marele napolitană cutremur din 1857 principiile de bază ale observațiilor seismice.“ Malet a făcut o expediție în Italia și a făcut o hartă a zonei afectate, împărțind-o în patru zone. Malet a intrat zonă reprezintă prima suficient intensitatea scuturare, primitiv, la scară.

Dar seismologie ca știință a început să se dezvolte numai odată cu apariția omniprezentă și introducerea de dispozitive pentru a înregistra mișcări la sol, t. E. Odată cu apariția Seismologie științifice.

În 1855, italian Luigi Palmieri a inventat seismograf capabil să înregistreze cutremure îndepărtate. Acesta a acționat pe următorul principiu: atunci când un cutremur vărsat de mercur dintr-un volum sferic într-un container special, în funcție de direcția de oscilație. contactul cu indicatorul container oprește ceasul, indicând ora exactă și începe înregistrarea vibrațiilor la sol pe tambur.

In 1875 un alt om de știință italian Filippo Seki, proiectat un seismograf, care a inclus ceasul la momentul primei împinge și în primul leagăn înregistrat. Prima înregistrare seismică existentă se face cu acest instrument în 1887, apoi a început un progres rapid în dezvoltarea de instrumente pentru înregistrarea mișcărilor la sol. In 1892, un grup de oameni de știință britanici care lucrează în Japonia, a creat primul destul de ușor de manevrat dispozitiv seismograf Dzhona Milna. Deja în 1900 a funcționat o rețea globală de 40 de stații seismice echipate cu dispozitive Milne.

Seismograf constă dintr-un pendul al unui design și a sistemului de înregistrare a oscilațiilor sale. Inregistrandu seismografe pendul oscilatii pot fi împărțite în dispozitive cu detectarea directă, convertoare de oscilații mecanice și un seismografe de feedback.

Seismographs cu detecție directă folosind metoda de înregistrare mecanică sau optic. Inițial, în timpul procesului mecanic pentru a termina înregistrarea pendulului plasat stilou linie zgâriat pe hârtie afumată, care este apoi acoperit cu compoziția de fixare. Dar seismograf pendul cu înregistrarea mecanică este puternic influențată de stiloul pe hârtie frecarea. Pentru a reduce acest efect, este nevoie de o masă foarte mare a pendulului.

Atunci când metoda de înregistrare optică, pe oglinda axa de rotație întărită este iluminat prin lentila, iar incidentul fasciculului reflectat pe rana fotografie hârtie pe tambur rotativ.

Metoda de detectare directă este încă folosit în zonele în care mișcarea seismică a solului suficient de mari. Dar pentru înregistrarea cutremure mici la distanțe mai mari de centrele trebuie să consolideze pendulul oscilează. Acest lucru este realizat prin diverse mișcări mecanice traductoare in curent electric.

Schema de propagare a undelor seismice din centrul seismice sau hypocenter (de jos) și butucul (sus).

Transformarea oscilațiilor mecanice a fost propus pentru prima dată de savantul roman Boris Borisovich Golitsyn în 1902, a fost o înregistrare galvanometric, pe baza unei metode electrodinamic. Închide ermetic cu o bobină de inducție pendul este plasată într-un câmp al unui magnet permanent. Atunci când oscilațiilor unui flux magnetic pendul este schimbat într-o bobină, forța electromotoare și curentul galvanometru oglinda înregistrate. Pe oglinda galvanometru direcționează fasciculul de lumină și fasciculul reflectat ca în metoda optică, a avut loc pe hârtie foto. Astfel de seismografe au câștigat aprecierea la nivel mondial pentru multe decenii de acum încolo.

În ultimii ani, o proliferare a așa-numitei convertoare parametrice. În aceste convertoare mișcarea mecanică (mișcarea masei pendulului) determină o schimbare într-un parametru al unui circuit electric (de exemplu, rezistența electrică, capacitate, inductanță, flux de lumină și m. P.).

Adit stație seismologice. Instalat echipamente de acolo surprinde chiar și cele mai mici fluctuații în sol.

Unitate mobilă pentru cercetare geofizice și seismice.

Modificarea acestui parametru conduce la modificarea curentului de circuit, iar în acest caz este deplasarea pendulului (mai degrabă decât rata) determină amplitudinea semnalului electric. Dintr-o varietate de convertoare parametri seismometrie, practic, două fotoelectric și capacitiv utilizat. Cea mai mare popularitate a fost primit de către traductor capacitiv Benioff. Printre principalele criterii de selecție au fost simple dispozitive, liniaritate, nivel de zgomot redus, eficiență în alimentarea cu energie.

Seismographs sunt sensibile la fluctuațiile în sol sau vertical în plan orizontal. Pentru a observa deplasarea solului în toate direcțiile, de obicei folosit trei seismograf, una cu un pendul vertical și două orizontale, orientate spre est și nord. pendule verticale și orizontale diferă în structura lor, prin urmare, este destul de dificil de a realiza identitatea completă a caracteristicilor lor de frecvență.

Odată cu apariția calculatoarelor și a echipamentului funcționalitate seysmoizmeritelnogo analog-digital-convertoare a crescut brusc. Acum puteți înregistra simultan și analiza în timp real, semnalele de la mai mulți senzori seismice, spectrul semnalului în considerare. Acesta a oferit un salt fundamental în seysmoizmereny conținutul informațional.

Seismografe sunt utilizate în principal pentru a studia fenomenul de cutremure. Cu ajutorul lor, este posibil să se definească un mod instrumental la puterea cutremurului, locul apariției acestora, frecvența de origine într-un anumit loc și locul avantajos al cutremurelor.

Echipamente stații seismologice, în Noua Zeelandă.

Informații de bază despre structura internă a Pământului, de asemenea, obținute din date seismice prin interpretarea domeniul undelor seismice provocate de cutremure și explozii puternice și cele observate pe suprafața Pământului.

Odată cu înregistrarea undelor seismice este, de asemenea, efectuat studii de structura crustei. De exemplu, studiile din 1950 arată că puterea de straturi ale cortexului, precum și viteza undelor acestea variază de la loc la loc. În Asia Centrală, grosimea crustei este de 50 km, iar în Japonia -15 km. Creați o hartă a scoarței terestre.

Poate fi de așteptat ca noile tehnologii vor apărea în curând în metodele gravitaționale și inerțiale de măsurare. Este posibil ca această nouă generație de seismografe poate detecta undele gravitaționale din univers.

Oamenii de știință din întreaga lume sunt în curs de dezvoltare de proiecte pentru a dezvolta sisteme de avertizare cutremur prin satelit. Un astfel de proiect-Interofe rometro radar sintetic diafragma (Interferometric-Synthetic Aperture Radar, InSAR). Acest radar, sau mai degrabă, radar, de urmărire deplasarea plăcilor tectonice într-o anumită zonă, și chiar și prejudecată subtilă poate fi stabilită datorită datelor primite de acestea. Oamenii de știință cred că, din cauza aceasta sensibilitate poate identifica cu mai multă precizie zonele de înaltă tensiune zonelor de pericol seismic.