Seismologie aardbeving

Seismologie is de wetenschap dat onderzoekt hoe aardbevingen ontstaan. De eerst opgenomen beschrijving van de aardbeving dateert terug in 2000 B.C. Hoewel het gebied van de seismologie als een moderne wetenschap begon in de late 18e eeuw met de installatie van gevoelige instrumenten die een aardbeving opnamen, stelde de waarde van zijn grootte vast door het gebruik van opname en wiskunde technieken.

Seismograaf

Seismologie komt van het Griekse woord seismos, dat schok of aardbeving betekent. Bij de leer van aardbevingen waarmee meetinstrumenten werden ontwikkeld blijft in het belang van het antwoorden van de basisvraag drie principe middelen die ontwikkeld en gebruikt worden door seismologen. Deze technieken hebben betrekking op het registreren van aardbevingen zoals een seismograaf of een opname van een seismische golf dat gegenereerd wordt door een aardbeving. Een seismograaf is een meetinstrument dat gebruikt wordt om aardbevingen te registreren.

Magnitude

Magnitudes meten de energie dat vrijkomt bij een aardbeving. De schaal van richter waarmee studenten bekend mee zijn, is een originele schaal van de grootte, maar de Moment Grote schaal een meer accurate maat van een aardbeving is nu de voorkeur voor veel seismologen. De magnitudeschaal is in 1935 geïntroduceerd door C.F. Richter om de sterkte van aardbevingen in Californië ter vergelijking gesteld. De magnitude is gebaseerd op de amplitude van de seismische golven. Het is een logaritmische schaal, zodat het grote bereik tussen lichte en zware aardbevingen eenvoudig is weer te geven. Een toename van één eenheid op de schaal van Richter komt overeen met een tien keer zo grote amplitude, of bijna dertigmaal zoveel energie. De uit seismogrammen bepaalde seismische energie vormt slechts een kleine fractie van de totale energie die bij een aardbeving vrijkomt. De seismische energie is evenredig met het verschil in spanning voor en na de beving, met de grootte van het breukoppervlak en met de grootte van de relatieve verplaatsing. Seismologen kunnen aan de hand van de amplitude van de seismische golven, het frequentiespectrum, en de duur van het seismisch signaal de seismische energie, en de drie grootheden die daarmee evenredig zijn, bepalen.

Seismische golven

Een seismische golf stroomt weg van een seismische bron door de aarde waardoor er energie vrijkomt bij een aardbeving. De seismische golven nemen dit op als grondbeweging door seismografen op het aardse vlak. Tijdens een aardbeving springt het elastisch vervormde gesteente aan weerszijden van de breuk terug tot een situatie met minder vervorming. Hierbij ontstaat er ook wrijvingswarmte. M.b.v. seismische golven doet de seismologie onderzoek naar belangrijke verschillen in het aardse structuur. Deze structuren kunnen in de aarde zichtbaar worden gemaakt en bepaald door methoden, dat ookwel seismische tomografie wordt genoemd.

Opnamegebieden

Een aardbeving wordt opgenomen door veel seismografen, geregeld in een ruimtelijk netwerk en wordt de oorsprong als tijd, locatie en middelpuntdiepte gecalculeerd. Zulke locaties bestaan uit een positie dat bepaald de horizontale coördinerend systemen (o.a. breedte en lengte) en diepte met betrekking tot tijd. Gewoonlijk is dit het aardse oppervlak.

In Nederland wordt de aardbeving geregistreerd door seismografen van het KNMI en m.b.v. een netwerk van tijdelijk gestationeerde seismografen van de Universiteit Utrecht. Met de seismogrammen van dit netwerk kon het epicentrum worden bepaald (dat is de punt op het aards oppervlak boven de concentratie van de aardbeving). De magnitudebepalingen variëren tussen de 5,5 en 5,9. De seismische energie die bij de aardbeving vrijkwam is berekend op 2•10sup12 J.

Omdat locale grote waarden gebaseerd zijn op amplitudes van de langste golf opgenomen op een seismogram en simpel te calculeren waren, werd de scala snel een wereldwijde standaard. Sindsdien hebben vele andere grote schalen zoals; oppervlaktegolf en lichaamsgolf magnitudes in gebruik gesteld. Tot met heden is hoe dan ook de lokale grootteschaal het meest algemeen gebruikte maat voor grootheid. Het moment dat magnitudescala een stijgende schaal werd van keuzes tussen seismologen was omdat het gebaseerd is op seismisch moment en het beste maat van aardbeving. Het seismische moment van aardbeving is een functie van het gebied van de verschuiving dat de gemiddelde verplaatsing van de verschuiving en de afschuiving scheidt, en de parameter regelt dat gerelateerd is aan de stijfheid van de rots in de verschuivingzone. De eenheid van een seismisch moment zijn dyne.cm. Enige van ‘s werelds grootste aardbevingen ooit gemeten en hun locaties, grootte en enig effecten staan vermeld op een lijst.

Een van de meest betekenisvolle voordelen in aardbevingseismologie is de ontwikkeling van de techniek van mechanisme geweest in begin jaren 1900. Middelpuntsmechanisme studies hebben voorzien van het eerste inzicht in de bronprocessen van een seismische gebeurtenis.