Sismik Dalgalar Tanımı ve Özellikleri
Sismik dalgalar, yeryüzünde meydana gelen depremler ve patlamalar gibi titreşimlerin oluşturduğu dalgalardır. Bu dalgalar, yerkabuğunda ve manto tabakalarında hareket ederek enerjiyi taşırlar. Sismik dalgaların özellikleri, dalga hareketinin türüne, hızına ve yayılma şekline bağlı olarak değişir.
Sismik dalgalar iki ana tiptir: P dalgaları (primer dalgalar) ve S dalgaları (ikincil dalgalar). P dalgaları, sıkışma dalgaları olarak da bilinir ve yayılma yönünde ileri geri hareket ederler. S dalgaları ise yanal dalgalar olarak da bilinir ve yayılma yönüne dik hareket ederler. P dalgaları, S dalgalarından daha hızlı hareket ederler ve her tür malzemeden geçebilirler. S dalgaları ise sadece katı malzemelerden geçebilirler.
Sismik dalgaların yayılma hızı, malzemenin yoğunluğuna ve elastikiyet modülüne bağlıdır. Sert kayalar, daha hızlı bir şekilde sismik dalgaları iletebilirler. Bununla birlikte, sismik dalgaların hızı, malzemenin içindeki boşlukların ve çatlakların varlığından da etkilenebilir. Herhangi bir yere yerleştirilen bir sismograf, birkaç saat içinde yeryüzünde oluşan depremleri kaydetmeye başlar. Durgun bir su yüzeyine atılan taş örneğinde olduğu gibi deprem odağından itibaren yeryüzüne yayılan dalgalar zaman içinde üç dalga grubu halinde gelirler.
Sismik Dalgalar Ölçümü ve Kullanım Alanları
Sismik dalgaların ölçümü, seismograf adı verilen özel bir cihaz kullanılarak yapılır. Seismograf, sismik dalgaların zemin hareketlerini ölçen bir alet olup, kaydedilen veriler deprem kaynaklarının tespit edilmesi, deprem ölçeği gibi bilgilerin hesaplanması ve yerkabuğunun iç yapısının anlaşılması için kullanılır.
Sismik dalgaların yayılma hızları, malzeme içindeki özellikleri hakkında bilgi sağlayabilir. Örneğin, sismik dalgaların yayılma hızı, petrol ve doğalgaz yataklarının yerini belirlemede kullanılabilir. Bu yönteme sismik yansıma denir. Sismik yansıma yöntemi, yerin altındaki yapıların resimlerinin çıkarılması için petrol arama ve madencilik sektörlerinde yaygın olarak kullanılır.
Sismik dalgaların ölçümü, ayrıca deprem bilimcilerinin deprem aktivitesini takip etmelerine yardımcı olur. Bu ölçümler, deprem aktivitesinin zamanlaması ve yeri hakkında önemli bilgiler sağlar. Bu bilgiler, deprem zararlarını minimize etmek için alınacak önlemler konusunda da önemlidir.
İlk gelen dalgalara P (PRIMARY) daha sonra gelenlere de S (SECONDARY) dalgaları denir. P ve S dalgaları yer içinde hareket ederler. En son olarak ta dünyanın yüzeyini kateden yüzey dalgaları kayıt edilebilirler
Sismik Dalgaların Ölçümü ve Seismograf
Sismik dalgaların ölçümü, seismograf adı verilen özel bir cihaz kullanılarak yapılır. Seismograf, sismik dalgaların zemin hareketlerini ölçen bir alet olup, kaydedilen veriler deprem kaynaklarının tespit edilmesi, deprem ölçeği gibi bilgilerin hesaplanması ve yerkabuğunun iç yapısının anlaşılması için kullanılır.
Seismograf, genellikle harekete duyarlı bir kalem veya bir kayıt cihazı ile donatılmış bir ölçüm aletidir. Bu cihazlar, yeryüzündeki zemin hareketlerini ölçer ve kaydeder. Seismografın harekete duyarlı kısmı, sismik dalgalardan kaynaklanan hareketleri ölçer ve bunları elektrik sinyallerine dönüştürür. Bu sinyaller, verilerin kaydedilmesi için bir kayıt cihazına veya bilgisayara gönderilir.
Seismograf, sismik dalga hareketlerini ölçmek için özel olarak tasarlanmış bir alettir. Bu cihazlar, sismik dalgaların farklı bileşenlerini ölçebilirler. İki farklı bileşen ölçen cihazlara iki bileşenli seismograf denir. Bu tür seismograf, genellikle yatay (Kuzey-Güney ve Doğu-Batı) hareketleri ve dikey hareketleri ölçmek için kullanılır. Üç bileşenli seismograf ise, aynı zamanda dikey hareketleri ve ayrıca yeryüzünde herhangi bir yöne hareket eden yatay hareketleri ölçmek için kullanılır.
Fizik olarak, P dalgaları , havada hareket eden ses dalgalarını andırırlar. Ses dalgaları gibi, kompresyonel (sıkıştırıcı) dalgalardır: katı, sıvı veya gaz halindeki maddelerden geçerken madde parçacıklarını dalga hareket yönünde sıkıştırır (CONTRACTION) veya serbestleştirirler (RELAXATION). Kayada hızları 5 km/saniye kadardır. S dalgaları ise, katı kayaçtan geçebilirler.
Sismik Dalgaların Ölçüm Yöntemleri
Sismik dalgaların ölçümü, farklı yöntemler kullanılarak yapılabilir. Bu yöntemler arasında, tek seismik istasyon yöntemi, çoklu seismik istasyon yöntemi ve sürekli kayıt yöntemi bulunur. Tek seismik istasyon yöntemi, bir tek seismografın kullanıldığı bir ölçüm yöntemidir. Bu yöntemde, sismik dalga kaynağından gelen dalga, seismografın ölçüm aleti tarafından kaydedilir. Kaydedilen dalga verileri, deprem kaynağı hakkında bilgi sağlamak için analiz edilir.
Çoklu seismik istasyon yöntemi, birden fazla seismografın kullanıldığı bir ölçüm yöntemidir. Bu yöntemde, sismik dalga kaynağından gelen dalga, birden fazla seismik istasyondaki seismograflar tarafından kaydedilir.
Hızları P dalgalarınınkinin yarısı kadardır. Katettikleri maddenin parçacıklarını dalga hareket yönüne göre dik yönlerde sallamaları nedeni ile S dalgalarına kesme (SHEAR) dalgaları da denir. Kesme dalgaları sıvı ve gazlarda oluşmazlar.