Kuka keksi seismografin?

Kun keskustellaan maanjäristys tutkimuksen ja sen ympärille rakennettujen innovaatioiden avulla on olemassa useita tapoja tarkastella sitä. Siellä on seismografi, jota käytetään havaitsemaan maanjäristyksiä ja tallentamaan niistä tietoa, kuten voima ja kesto. Lisäksi on luotu joukko välineitä analysoimaan ja tallentamaan muita maanjäristyksen yksityiskohtia, kuten voimakkuutta ja voimakkuutta. Nämä ovat joitain työkaluista, jotka vaikuttavat tapaan, jolla tutkimme maanjäristyksiä.

Seismiset aallot ovat maanjäristysten aiheuttamia värähtelyjä, jotka kulkevat maan läpi. Ne tallennetaan seismografiksi kutsuttuihin instrumentteihin, jotka seuraavat siksak-jälkeä, joka osoittaa instrumentin alla olevien maan värähtelyjen vaihtelevan amplitudin. Seismografin anturiosaan viitataan seismometrinä, kun taas graafinen ominaisuus lisättiin myöhemmin keksintöksi.

Herkät seismografit, jotka suurentavat huomattavasti näitä maaperäliikkeitä, voivat havaita voimakkaita maanjäristyksiä lähteistä kaikkialta maailmasta. Maanjäristyksen aika, sijainti ja voimakkuus voidaan määrittää seismografiasemien tallentamista tiedoista.

Noin 132 astetta CE, kiinalainen tutkija Chang Heng keksi ensimmäisen seismoscope, instrumentti, joka voi rekisteröidä lohikäärmepurkiksi kutsutun maanjäristyksen. Lohikäärmepurkki oli lieriömäinen purkki, jossa oli kahdeksan lohikopäätä reunan ympärille, kukin pitäen palloa suussaan. Purkin jalan ympärillä oli kahdeksan sammakkoa, kukin suoraan lohikäärmeen alla. Kun tapahtui maanjäristys, pallo putosi lohikäärmeen suusta ja tarttui sammakon suuhun.

Muutama vuosisata myöhemmin Italiassa kehitettiin veden liikkumista ja myöhemmin elohopeaa käyttäviä laitteita. Tarkemmin sanottuna Luigi Palmieri suunnitteli elohopeaseismometrin vuonna 1855. Palmierin seismometrissä oli U-muotoisia putkia, jotka oli järjestetty kompassipisteitä pitkin ja täytetty elohopealla. Kun maanjäristys osui, elohopea liikkui ja sai aikaan sähköisen kosketuksen, joka pysäytti kellon ja käynnisti nauhoitusrummun, johon kelluksen liike elohopean pinnalla tallennettiin. Tämä oli ensimmäinen laite, joka tallensi maanjäristyksen ajan sekä liikkeiden voimakkuuden ja keston.

John Milne oli englantilainen seismologi ja geologi, joka keksi ensimmäisen modernin seismografin ja edisti seismologisten asemien rakentamista. Vuonna 1880 Sir James Alfred Ewing, Thomas Gray ja John Milne - kaikki Japanissa työskentelevät brittiläiset tutkijat - alkoivat tutkia maanjäristyksiä. He perustivat Japanin Seismologisen seuran, joka rahoitti seismografien keksintöä. Milne keksi samana vuonna horisontaalisen heiluriseismografin.

Toisen maailmansodan jälkeen vaakasuoraa heiluriseismografia parannettiin Press-Ewing -seismografilla, joka kehitettiin Yhdysvalloissa pitkien aaltojen tallentamiseksi. Tässä seismografissa käytetään Milne-heiluria, mutta heilurin tukeva nivel korvataan elastisella vaijerilla kitkan välttämiseksi.

Voimakkuus ja voimakkuus ovat muita tärkeitä alueita maanjäristysten tutkimuksessa. Suuruus mittaa maanjäristyksen lähteessä vapautunutta energiaa. Se määritetään seismogrammiin tietyllä ajanjaksolla tallennettujen aaltojen amplitudin logaritmista. Sillä välin, intensiteetti mittaa maanjäristyksen aiheuttamaa tärinän voimakkuutta tietyssä paikassa. Tämän määräävät vaikutukset ihmisiin, ihmisen rakenteisiin ja luontoon. Intensiteetillä ei ole matemaattista perustaa - intensiteetin määrittäminen perustuu havaittuihin vaikutuksiin.

Ensimmäisten nykyaikaisten intensiteettivaakojen hyvitys menee yhdessä italialaiselle Michele de Rossille ja Francoisille Sveitsin Forel, joka molemmat julkaisi itsenäisesti samanlaiset intensiteettiasteikot vuosina 1874 ja 1881, vastaavasti. Rossi ja Forel toimivat myöhemmin yhteistyössä ja tuottivat Rossi-Forel-asteikon vuonna 1883, josta tuli ensimmäinen laajasti kansainvälisesti käytetty asteikko.

Rossi-Forel-asteikolla käytettiin 10 intensiteettiastetta. Vuonna 1902 italialainen vulkanologi Giuseppe Mercalli loi 12 asteen asteikon.

Vaikka maanjäristyksen vaikutusten mittaamiseksi on luotu lukuisia intensiteettiasteikkoja, Yhdysvalloissa nykyisin käytetään Modified Mercalli (MM) -asteikkoastetta. Sen kehittivät vuonna 1931 amerikkalaiset seismologit Harry Wood ja Frank Neumann. Tämä asteikko koostuu 12 lisääntyvästä intensiteettitasosta, jotka vaihtelevat havaitsemattomasta ravistamisesta katastrofaaliseen tuhoon. Sillä ei ole matemaattista perustaa; sen sijaan se on mielivaltainen sijoitus havaittujen vaikutusten perusteella.

Richterin suuruusasteikon kehitti vuonna 1935 Charles F. Richter Kalifornian teknillisestä instituutista. Richterin asteikolla suuruus ilmaistaan ​​kokonaislukuina ja desimaalijakeina. Esimerkiksi 5,3: n voimakkuuden maanjäristys voidaan laskea kohtalaiseksi ja voimakkaan maanjäristyksen arvoksi 6,3. Asteikon logaritmisten perusteiden vuoksi kukin kokonaisluvun lisäys suuruudessa edustaa mitatun kymmenkertaista nousua amplitudi. Arvioiduna energiana kukin kokoluokkainen asteikko suuruusluokassa vastaa noin 31 kertaa enemmän energian vapautumista kuin edelliseen kokonaislukuarvoon liittyvä määrä.

Kun se luotiin ensimmäistä kertaa, Richterin asteikkoa voitiin soveltaa vain saman valmistuksen instrumenttien levyihin. Nyt instrumentit on kalibroitu huolellisesti suhteessa toisiinsa. Siten suuruus voidaan laskea käyttämällä Richterin asteikkoa minkä tahansa kalibroidun seismografin tietueesta.