O que são ondas sísmicas?

Terremotos são decorrentes de movimentos de falhas.

Ondas sísmicas Ondas sísmicas são as ondas de energia causadas por uma quebra súbita de rocha no interior da terra ou resultado de uma explosão. Elas são a energia que viajam através da Terra sendo registrada nos sismógrafos. Existem várias espécies de ondas sísmicas e elas se movem de diferentes naturezas. Os dois tipos principais são ondas de corpo e ondas de superfície.

Tipos de Ondas Ondas de compressão (longitudinais) Ondas transversais Ondas Sísmicas Ondas Profundas Ondas primárias (Ondas P) Compressão Secundárias (Ondas S) Transversais Superfície Ondas Love Ondas Rayleigh

Tipos de ondas sísmicas As ondas sísmicas podem ser classificadas pelo caminho pelo caminho que tomam no interior da Terra Ondas Profundas (P ou S) viajam através do interior da Terra Ondas de Superfície viajam ao longo da superfície terrestre. Elas são menos rápidas do que as ondas profundas Seismic Waves 5

Ondas Profundas Ondas P (ondas de compressão) Primeiro tipo de onda. Elas são as mais rápidas movendo-se tanto através de rochas sólidas e fluídas quanto através da água.

Onda Compressional (Ondas P)t Animação Movimentos das partículas consistem em alternância Entre compressão e dilatação. Movimento da partícula é paralelo A direção de propagação (longitudinal). Matéria retorna a sua forma original depois que a onda passa.

Ondas Secundárias Ondas S (ondas transversais) O segundo tipo de ondas é a onda S (ou secundária) a qual é a segunda onda que se sente em terremoto. Ela é menos rápida que a onda P e pode-se mover somente através de um corpo sólido. Esta onda move-se para cima e para baixo e perpendicular a direção do movimento.

Onda Cisalhante (Ondas S) Animação Deformation propagates. Particle motion consists of alternating transverse motion. Particle motion is perpendicular to the direction of propagation (transverse). Transverse particle motion shown here is vertical but can be in any direction. However, Earth’s layers tend to cause mostly vertical (SV; in the vertical plane) or horizontal (SH) shear motions. Material returns to its original shape after wave passes.

Nimação (Dan Russell ) – As pessoas em onda

A demonstração humana ilustrando a propagação das ondas P e S.

Oaxaca, Mexico terremoto registrado por um sismógrafo no Alaska. Seismic Waves 12

Seismic Waves 13

Dois tipos de ondas superfície Ondas Love são ondas do tipo S puras. Elas vibram o terreno lado-a-lado e com movimentos verticais. Ondas Rayleigh são um misto de ondas P e S. Elas vibram no terreno em um padrão elíptico. 14

SISMOLOGIA Ondas de superfície Ondas de superfície são criadas quando as ondas batem na superfície terrestre. Elas são similares as ondas criadas arremessando uma rocha em um lago.

Ondas de superfície Ondas Love O primeiro tipo de onda é chamado ondas Love, nome de um matemático britânico. Ela é a onda mais rápida e move o terreno em um movimento “lado a lado”.

Ondas Love (Ondas L) Animação Consiste de movimentos transversais se alternando. O movimento da partícula é horizontal e perpendicular a direção de propagação. A amplitude decresce com a profundidade. O material retorna a sua forma original depois que a onda passa.

Ondas de Superfície Ondas Rayleigh Estas ondas fazem movimentos circulares movendo para o lado e para cima e para baixo. A maior parte dochoque de um terremoto é devido as ondas Rayleigh, as quais podem ser muito maiores que as demais.

Onda Rayleigh (Onda R) Animação Movimento da partícula consiste em movimentos elípticos (geralmente anti-horários) dentro de um plano vertical e paralelo a direção de propagação. A amplitude decresce com a profundidade. O material retorna a sua forma original depois que a onda passa.

Animação – Ondas Rayleigh (Dan Russell) Direction of propagation http://www.kettering.edu/~drussell/demos.html

SISMOLOGIA Sismograma Sismograma registrado na Rússia a partir de um terremoto de 1909 na Ásia Menor. Três tipos de ondas são observadas. Observe a diferença de tempo entre as ondas P e S.

Localização de um terremoto Plotar tempo versus distância Se pode construir um gráfico distância versus tempo para terremotos conhecendo as propriedades do interior da Terra Observe que com o aumento da distância a chegada das ondas se separam A diferença de 3 min e 45 seg entre a chegada das ondas P e S correspondem a uma distância de 2000.

SEISMOLOGY LOCATING EARTHQUAKES Triangulation Se necessita três estações para se localizar a posição de um terremoto. Mede a diferença de chegada entre ondas P e S e converte para distância Triangulação para a posição de um terremoto próximo de New Madrid usando as estações de Columbus, St Louis e Memphis

SEISMOLOGY MAGNITUDE Scale Escala Richer Baseada em escala logarítmica de um sismo ocorrido a 100 km de distância Para cada dez vezes a magnitude aumenta em um Porém a energia liberada é um fator muito maior

SISMOLOGIA MAGNITUDE Nomógrafo da escala de Richter Lê a diferença do tempo de viagem entre as ondas P e S e plota no gráfico. Lê a máxima amplitude da onda S e plota. Desenha uma linha entre entre os dois pontos e fornece a magnitude.

SiSMOLOGY MAGNITUDE Para causarem danos os terremotos são acima de 6.0 Acima de 7 podem causar sérios prejuízos e riscos para as pessoas. Observe o decréscimo da frequência quando a magnitude aumenta.

GROUND MOTION EARTHQUAKE INTENSITY Mercalli Scale A magnitude de um terremo avalia a energia liberada em um terremoto A intensidade de um terremoto mede os efeitos sobre as pessoas e as construções Usada para avaliar registros históricos

TSUNAMI Grandes Tsunamis ocorridos em tempos mais recentes

TSUNAMI Sistema de alerta Ondas P, S e ondas de superfície se movem entre 10 - 5.5 km/sec. Muito mas rápidas do que a velocidade de tsunami (230 m/seg). Portanto, as ondas sísmicas profundas chegam mais rápido do que as ondas de tsunamis. Esta é a base para montar sistemas de alerta