Bølgeudbredelse ved jordskælv



Relaterede dokumenter
TEORETISKE MÅL FOR EMNET:

TO-BE BRUGERREJSE // Personligt tillæg

Beregning af strukturel arbejdsstyrke

Inertimoment for arealer

Fra små sjove opgaver til åbne opgaver med stor dybde

NOTAT:Benchmarking: Roskilde Kommunes serviceudgifter i regnskab 2014

HVIS FOLK OMKRING DIG IKKE VIL LYTTE, SÅ KNÆL FOR DEM OG BED OM TILGIVELSE, THI SKYLDEN ER DIN. Fjordor Dostojevskij

MfA. V Udstyr. Trafikspejle. Vejregler for trafikspejles egenskaber og anvendelse. Vejdirektoratet -Vejregeludvalget Oktober 1998

Lineær regressionsanalyse8

KENDETEGN FOTKEEVENTYRETS. i faøíii"n. riwalisøring. Içannibalismz. a9ergãrg ffe barn til volçsøn. for ryllølsø. åøt bernløse ægtepãx.

NOTAT: Benchmarking: Roskilde Kommunes serviceudgifter i regnskab 2013

Forberedelse til den obligatoriske selvvalgte opgave

Kinematik. Ole Witt-Hansen 1975 (2015) Indhold. Kinematik 1

FOTO FRA STEDET. Ekkodalen Bofællesskab i Ballerup Kommune - OK FONDEN

Lorentz kraften og dens betydning

Referat fra Bestyrelsesmøde

Betjeningsvejledning. Trådløs motoraktuator

Bølgeligningen. Indhold. Udbredelseshastighed for bølger i forskellige stoffer 1

FORSØGSVEJLEDNING. Kasteparablen

MODUL 1-2: ELEKTROMAGNETISK STRÅLING

Forberedelse INSTALLATION INFORMATION

SERVICE BLUEPRINTS KY selvbetjening 2013

Støbning af plade. Køreplan Matematik 1 - FORÅR 2005

Tabsberegninger i Elsam-sagen

Kreditrisiko efter IRBmetoden

Tsunami-bølgers hastighed og højde

Acciaierie Valbruna SpA 1. Letbearbejdelig kvalitet Maxival 4. Højhastigheds automatstål Maxival 188HS 4

Beregning af naturlig ventilation med ny Multizonemodel i BSim2002

Bilag 6: Økonometriske

Forbedret Fremkommelighed i Aarhus Syd. Agenda. 1. Vurdering af forsøg Lukning af Sandmosevej

Monteringsvejledning. Indbygningsradio

Løsningsformel til Tredjegradsligningen

Beder-Malling Bio-Local

Opgave 1. Hej, vi hedder Albert og Rose. Vi bor i det gule hus. I dag skal vi gå i skole. Hjælp os med at finde den sikreste vej.

Stadig ligeløn blandt dimittender

Jordens indre. 1. Hvad består jorden af, og hvordan har man fundet frem til det? 2. Tegn en tegning af jorden, placer og beskriv de forskellige lag:

Jordens indre. Spg. 1: Hvad består jordens indre af?

Hubble relationen Øvelsesvejledning

G Skriverens Kryptologi

FTF dokumentation nr Viden i praksis. Hovedorganisation for offentligt og privat ansatte

Løsninger til udvalgte opgaver i opgavehæftet

Gulvvarmeanlæg en introduktion. af Peter Weitzmann

Resonans 'modes' på en streng

DATALOGISK INSTITUT, AARHUS UNIVERSITET

Opsamling. Simpel/Multipel Lineær Regression Logistisk Regression Ikke-parametriske Metoder Chi-i-anden Test

Kunsten at leve livet

Stadig ligeløn blandt dimittender

Import af biobrændsler, er det nødvendigt?

Elevforsøg i 10. klasse Lyd

MES Korrolyseanlæg UACAC. Driftsinstruktion for: Delstrom på varmt brugsvand cirkulation med indregulerings ventil

Forsøg del 1: Beregning af lysets bølgelængde

Note til Generel Ligevægt

Luftfartens vilkår i Skandinavien

Fastlæggelse af strukturel arbejdsstyrke

Svingninger og bølger

TALTEORI Følger og den kinesiske restklassesætning.

ipod/iphone speaker User manual Gebruiksaanwijzing Manuel de l utilisateur Manual de instrucciones Gebrauchsanleitung Οδηγίες χρήσεως Brugsanvisning

Begge bølgetyper er transport af energi.

ipod/iphone/ipad Speaker


Curling fysik. Elastisk ikke centralt stød mellem to curling sten. Dette er en artikel fra min hjemmeside:

Fakta om Erhvervet. Af. Cand. Oecon. Finn Christensen, kilde: Fakta om Erhvervet 2012, udgivet af Landbrug & Fødevarer

Lineære modeller. Taxakørsel: Et taxa selskab tager 15 kr. pr. km man kører i deres taxa. Hvis vi kører 2 km i taxaen koster turen altså

Projekt 1.3 Brydningsloven

Undersøgelse af pris- og indkomstelasticiteter i forbrugssystemet - estimeret med AIDS

Økonometri 1 Efterår 2006 Ugeseddel 9

TO-BE BRUGERREJSE // Tænder

6. SEMESTER Epidemiologi og Biostatistik Opgaver til 3. uge, fredag

Miljø- og Fødevareudvalget MOF Alm.del Bilag 16 Offentligt

Vejledning til udarbejdelse af forandringsteori

Medarbejderhåndbog. Velkommen som medarbejder i SIKA Rengøring A/S

Elementær kredsløbsteknik OPGAVESAMLING. af Torben Elm Larsen

MAKROøkonomi. Kapitel 10 - Stabiliseringspolitik på kort sigt. Vejledende besvarelse. Opgave 1

Bilag 1 Afrapportering af sagsbehandlingstider på erhvervsrettede sagstyper

Det skrå kast uden luftmodstand

Svingninger. Erik Vestergaard

PRODUKTIONSEFFEKTEN AF AVL FOR HANLIG FERTILITET I DUROC

Hypotese Start med at opstille et underbygget gæt på hvor mange ml olie, der kommer ud af kridt-prøven I får udleveret.

Nogle nedslag i en seismologs arbejde

Prøveeksamen Indtjening, konkurrencesituation og produktudvikling i danske virksomheder Kommenteret vejledende besvarelse

Skruekompressorer SM-serien Med den verdenskendte SIGMA PROFIL Ydelse 0,30 til 1,50m3/min, Tryk bar.

PURE CYCLING. Vigtigt! Monteringsvejledning side 12. Læs side 7-11 inden du kører på cyklen første gang.

Marco Goli, Ph.D, & Shahamak Rezaei. Den Sociale Højskole København & Roskilde Universitetscenter

Equint Metabolisk Syndrom (EMS) diagnostik i klinisk praksis. ..under danske forhold. Kliniske tegn

faktaark om nybygningens og 5. sporets kapacitet

Estimation af CES - forbrugssystemet med og uden dynamik: -fcf/fcfv sammenhold med fcv/fcfv -fct/fcts sammenhold med fcs/fcts

Anvendt Statistik Lektion 10. Regression med både kvantitative og kvalitative forklarende variable Modelkontrol

BESKÆFTIGELSES- OG LØNSTATISTIK FOR KVINDER

Udvikling af en metode til effektvurdering af Miljøstyrelsens Kemikalieinspektions tilsyn og kontrol

Kvantitative metoder 2 Forår 2007 Ugeseddel 9

Introduktion til Grafteori

EKSAMEN I MATEMATIK-STATISTIK, 27. JANUAR 2006, KL 9-13

Indholdsfortegnelse Instrumentopsætning Betjening Tekniske specificationer Indstillinger Meddelseskoder Vedligeholdelse Garanti

Prædiken tl påskedag Salmer: // v Livet og opstandelsen

Statikstik II 3. Lektion. Multipel Logistisk regression Generelle Lineære Modeller

CYKELMANUAL MOUNTAINBIKE 1

Pas på dig selv, mand

Elevforsøg i 10. klasse Lys Farver Optik

Relativitetsteori. Henrik I. Andreasen Foredrag afholdt i matematikklubben Eksponenten Thisted Gymnasium 2015

Drivhuseffekten er det fænomen der søger for at jorden har en højere middeltemperatur, end afstanden til solen berettiger til.

Transkript:

rojekt: Jordskæl Bølgeudbredelse ed jordskæl IAG 2005 Bølgeudbredelse ed jordskæl V skal dette projekt studere bølgeudbredelse ed jordskæl. Her kommer så ldt teor om bølger. Bølger Man tegner næsten altd en bølge som en snuskure som st nedenfor. Blledet er et øjeblksbllede af en bølge. 1.aksen anger sted og 2.aksen udsng. Bølgens maksmale udsng kaldes ampltuden, og afstanden mellem to bølgetoppe kaldes bølgelængden. For bølger på en andoerflade kan man se både bølgelængde og ampltude. For lydbølger llustrerer grafen aratonen tryk. Ds. 2.aksen er oer- og undertryk forhold tl det normale tryk. Jordskælsbølger kan forekomme med mange forskellge bølgelængder. -bølger En bølge, hor udsnget sker bølgens udbredelsesretnng, kaldes en længdebølge eller longtudnalbølge. Lydbølger luft udbreder sg som længdebølger. Når man beskæftger sg med jordskæl, bruger man betegnelsen -bølger for længdebølger. står for prmær og hentyder tl, at det er den bølge, der udbreder sg med den største fart og derfor når først frem tl de sesmske målestatoner. Fguren skal forestlle et klppestykke, som er delt op små sker. kerne bler skftes uddet og mast sammen, når -bølgen passerer klppestykket. -bølger En bølge, hor udsnget sker på tærs af bølgens udbredelsesretnng, kaldes en tærbølge eller transersalbølge. Når man beskæftger sg med jordskæl, bruger man betegnelsen -bølger for tærbølger. står for sekundær og hentyder tl, at bølgen udbreder sg med en laere fart end - bølgen og derfor ankommer senere end -bølgen tl de sesmske målestatoner. de 1

rojekt: Jordskæl Bølgeudbredelse ed jordskæl IAG 2005 Fguren skal forestlle et klppestykke, som er delt op små sker. kerne snger frem og tlbage på tærs af udbredelsesretnngen, når -bølgen passerer klppestykket. Oerfladebølger Når man læser om jordskæl, kan man møde betegnelserne L-bølger (Loe-bølger) og R-bølger (Raylegh-bølger). En L-bølge er en andret polarseret -bølge, som beæger sg oerfladen af Jorden. En L-bølge l altså få jordoerfladen tl at beæge sg fra sde tl sde. En R-bølge er en blandng af en -bølge og en -bølge og mnder nærmest om en bølger en andoerflade, hor de enkelte andpartkler beæger sg op og ned og samtdg en llle smule frem og tlbage. R-bølgerne er oerfladebølger lgesom L-bølgerne. esmogram Man bruger en sesmograf tl målng af jordskælsbølger. En sesmograf består prncppet af et tungt lod, som er ophængt på en sådan måde, at loddet kke flytter sg, når jorden ryster under det. Ved at montere en pen på loddet og lade en rulle papr køre forb, kan man optage beægelsen af jorden forhold tl loddet. Optagelsen kaldes et sesmogram. Man optager altd beægelserne de tre retnnger nord syd, øst est og op ned. De tre samtdge sesmogrammer ger således tl sammen den rumlge araton udsngene. Ved sesmske målnger bestemmer man bl.a. tdsforskellen mellem ankomsten af -bølger og - bølger. Tdsforskellen bruges ed bestemmelse af afstanden tl epcentret. Den størst målte ampltude ndgår ed beregnng af jordskælets størrelse på Rchterskalaen. esmogrammet nedenfor er målt Københan den 26. december 2004 og ser rystelser som følge af jordskælet ud for umatra. Den øerste graf ser Jordens lodrette beægelse, den mellemste ser beægelsen retnngen nord syd, og den nederste retnngen øst est. de 2

rojekt: Jordskæl Bølgeudbredelse ed jordskæl IAG 2005 esmogrammet er enlgt stllet tl rådghed af Danmarks og Grønlands Geologske Undersøgelser, GEU Beægelse med konstant fart For en beægelse med konstant fart, gælder = t Hor er farten og Lydens fart luft er den stræknng, der tlbagelægges tdsrummet 8 Lydens fart luft er ca. 340 m/s. Lysets fart luft er ca. 3 10 m/s. Hs man bor på Østerbro og en sommerdag tænder for radoen kl. 12 og samtdgt har åbnet nduet, så kan man ære heldg at høre rådhusklokkerne to gange, først gennem radoen og så gennem nduet. Horfor det? Det samme fænomen kan man oplee, hs man står langt fra en ploterngsmaskne. Man ser beægelsen, før man hører lyden. Hs man kender afstanden s tl ploterngsmasknen, kan man med et stopur måle tdsforskellen t fra man ser tl man hører og derefter fnde lydens fart ed at sætte nd formlen = t t. Lydens fart luft afhænger af temperaturen, det der gælder følgende formel: T lyd = 331 m / s 273K Ved at måle temperaturen og regne om tl Keln og sætte nd formlen kan man sammenlgne den målte og den beregnede ærd af lydens fart. de 3

rojekt: Jordskæl Bølgeudbredelse ed jordskæl IAG 2005 Jordskælsbølger og bestemmelse af afstand tl epcentret Ved målng af jordskælsbølger er man bl.a. nteresseret at bestemme jordskælets epcenter, som er det sted på jordoerfladen, hor under jordskælet starter. Hs man kender de forskellge bølgers udbredelsesfart, kan man bestemme afstanden fra jordskælets epcentrum og tl det sted, hor den sesmske målestaton befnder sg. Et eksempel er st nedenfor. å sesmogrammet ser man tydelgt, at -bølgen ankommer senere end -bølgen. esmogrammet er en målng af jordskælet nær Kalnngrad den 21. september 2004. esmogrammet er enlgt stllet tl rådghed af Danmarks og Grønlands Geologske Undersøgelser, GEU V kan altså ud fra sesmogrammet måle tdsforskellen t t for ankomsten af -bølgen og - bølgen. V kan nu bruge formlen = t tl beregnng af afstanden = = t 0 t tl epcentret. V skrer lgnngen op for her af de to bølger: = = t 0 t V har her sat tden tl 0, når jordskælet starter. V solerer først t og t de to lgnnger: de 4

rojekt: Jordskæl Bølgeudbredelse ed jordskæl IAG 2005 t t = = Og dernæst fnder tdsforskellen t t : t t Tl sdst kan solere 1 1 = = ( ) s : t t s = 1 1 ( ) Eksempel. Hs = 8,4 km/s og = 4,6 km/s km/s, får t t s = = ( t 1 1 ( ) 4,6km / s 8,4km / s t ) 10,2km / s Hs tdsforskellen mellem ankomsten af -bølgen og -bølgen er aflæst på sesmogrammet tl 40s, er afstanden tl epcentret så s = 40 s 10,2km / s = 408km. Når afstandene tl epcentret er målt på flere sesmske statoner, kan man på et kort tegne crkler, hs rader er de målte afstande. Nu skulle epcentret gerne lgge ét fælles skærngspunkt for crklerne. Målestaton 1 Epcenter Målestaton 2 Målestaton 3 Jordskælsbølgers udbredelsesfart De forskellge bølgetyper har forskellg fart. Og deres hastghed afhænger af det materale de gennemrejser. Materalet er af meget forskellg beskaffenhed. Det kan ære fast eller flydende, og den kemske sammensætnng og massefylden arerer meget på ej nd mod kernen. I dag bruges den såkaldte REM (relmenary Reference Model) jord-model (Dzewonsk og Anderson, 1981), de 5

rojekt: Jordskæl Bølgeudbredelse ed jordskæl IAG 2005 som anger jorden som bestående af en række karakterstske lag med forskellge typske egenskaber. e et. http://sold_earth.ou.edu/prem.html De forskellge bølger l derfor ankomme tl forskellge tder (løbetder) forskellge steder på jorden, afhængg af hlke lag de har passeret underejs. UA s geologske undersøgelser UG har laet en fgur der ser løbetderne for forskellge jordskælsbølger som funkton af afstanden målt grader. e på http://nec.usgs.go/nes/trael_tmes/ttgraph.html - kke noget helt enkelt bllede, had? Men det hænger selfølgelg sammen med at medet skfter oldsomt karakter underejs jordens ndre. Helt generelt er -bølgerne (longtudnal-bølger) hurtgst, -bølgerne (transersal-bølgerne noget langsommere og L- og R-bøgerne (oerfladebølgerne) langsomst. Men kurerne har meget forskellge forløb. Og nangnngen på kurerne er kke helt enkel. Et par eksempler: anger løbetden for en ren -bølge der kun har passeret kappen. anger en -bølge der er gået op tl oerfladen nær ed hypocentret og er bleet spejlet derfra. K anger en bølge der har passeret kappen, æret én tur gennem den ydre kerne, og herefter rejst resten af ejen gennem kappen. e hele nangnngslsten her: http://www.sc.ac.uk/phases.htm - der er ganske mange... pørgsmål: Oerfladebølgernes løbetdskure (den brede gule fane urface Waes ) ser ud tl at ære lneær dagrammet horfor det? Bølgers brydnng og reflekson Den den, har dag om Jordens opbygnng, stammer meget høj grad fra studet af jordskælsbølger. Jorden består af skaller med forskellg sammensætnng. En bølges udbredelsesfart afhænger som nænt oenfor af materalets sammensætnng. Når en bølge rammer grænsen mellem to skaller, l den derfor ændre udbredelsesfart. Det berker, at bølgen også ændrer udbredelsesretnng. Brydnng Når en bølge rammer en grænseflade mellem to materaler, l bølgen ændre udbredelsesretnng henhold tl brydnngsloen sn( ) = sn( b) 1 2 Her er ndfaldsnklen, b er brydnngsnklen og 1 og 2 er udbredelsesfarten henholdss materale 1 og materale 2. Hs 1 < 2 så er sn(b) > sn() og dermed også b >. Når bølgehastgheden stger, bler brydnngsnklen altså også større. de 6

rojekt: Jordskæl Bølgeudbredelse ed jordskæl IAG 2005 1 1 Udbredelsesretnng Udbredelsesretnng 2 2 b 1<2 b 1<2 Når en jordskælsbølge beæger sg ned gennem Jorden l udbredelsesfarten stge, ndtl bølgen når den flydende ydre kerne. Bølgen l derfor ændre retnng mange gange stedet for at beæge sg retlnet. pejlng Hs en bølge beæger sg fra materale 1 tl materale 2, hor 1 < 2, så er b >. Ved en bestemt ndfaldsnkel bler b = 90. Hs ndfaldsnklen bler endnu større, bler bølgen kke brudt, men spejlet (reflekteret). Grænsenklen kan man beregne ud fra brydnngsloen. 1 1 Udbredelsesretnng Udbredelsesretnng 2 1<2 b = 90 grader 2 1<2 Eksempel: Hs forholdet mellem 1 og 2 er 1 = 0, 8 og b = 90, så er sn(90 ) = 1 og ndsættes 2 sn( ) dette brydnngsloen får så: = 0, 8. Heraf får = 53. Hs > 53, kan bølgen kke 1 brydes, men bler spejlet. Indfaldsnkel og udfaldsnkel er så ens. Brydnng og spejlng I prakss sker der næsten altd først brydnng ned gennem nogle lag Jorden, ndtl brydnngsnklen bler større end grænsenklen. å l bølgen ble spejlet og dernæst beæge sg op gennem lagene gen, det brydnngsnklerne bler mndre på ej op. Nu sker udbredelsen jo gennem la med faldende udbredelseshastghed. Dette er st fguren nedenfor, hor man kan se, at brydnngsnklerne stger for de røde lnestykker og falder for de olette lnestykker. de 7

rojekt: Jordskæl Bølgeudbredelse ed jordskæl IAG 2005 Nu er Jorden jo kke flad, så rkelgheden ser bølgeforløbet sådan ud: Epcenter En jordskælsbølge l løbe en bue ldt ned Jorden for så at dukke op tl oerfladen gen. Her l bølgen ble spejlet og løbe dere samme mønster som før. ådan kan en bølge løbe flere gange rundt om Jorden. de 8