减少地震危害的方法

地震学已经做了大量的工作来解释地震中记录的地面运动的特征。这些知识是预测未来地震中的地面运动所必需的，以便设计抗震结构。虽然地震通过诸如山体滑坡、海啸、火灾等次生效应造成死亡和破坏的错断裂，最大的生命和财产损失，来自于人造结构在剧烈的地面震动中倒塌。因此，最有效的方法是减轻从工程的角度来看，地震的破坏就是设计和建造能够承受强烈地面运动的结构。

解释记录的地面运动

大多数在扩展断层源附近记录的弹性波都很复杂，难以唯一地解释。理解这种近源运动可以被视为一个由三部分组成的问题。第一部分源于滑动断层在一定时间内沿断层平面移动破裂扫过滑动区域时产生的弹性波。产生的波的模式取决于几个因素参数，如断层尺寸和破裂速度。各种类型的弹性波从移动破裂附近向各个方向辐射。的几何而断层的摩擦特性对断层的辐射模式有重要影响。

问题的第二部分是关于波浪通过中间的岩石到达地点和地质条件的影响。第三部分涉及到录音现场本身的情况，比如地形和高度衰减的土壤。所有这些问题都必须考虑，当估计地震可能对任何拟议结构的影响时。

经验表明，地面强震记录在细节上有一个可变的模式，但一般来说可预测的规则形状(多次强震除外)。中给出了地震中记录的地面实际震动(加速度、速度和位移)的一个例子。在断层源附近发生强烈的地面水平震动时，有一段初始运动主要由P波，经常清单它们强烈地垂直运动。紧接着就是的发作年代地震波，通常与较长周期的地面速度和位移脉冲有关，与近地断层滑动或抛动有关。这种脉冲通常是增强在断层破裂的方向上与断层正常。后年代发病时有摇晃的混合物年代而且P波浪，但年代随着持续时间的增加，运动成为主导。后来在水平分量中，以面波为主，夹杂一些年代体波。这取决于该地点与断层的距离以及介入的结构岩石而且土壤时，表面波被扩散成长串。

开发抗性结构

开发能够抵抗地震波产生的力的工程结构设计可以通过遵循基于危险地图的建筑规范或通过适当的分析方法来实现。许多国家只对在地震最活跃地区建造的大型、昂贵或关键建筑进行理论结构分析，而只要求普通结构符合当地的建筑规范。经济现实通常决定目标，不是防止所有地震中的所有损失，而是尽量减少地震中的损失温和的在地震强度最强的时候，确保不会发生重大倒塌。因此，在工程设计决策和抗震设计规范的开发和修订中，地震学是一个重要部分，包括强地震波的测量，烈度和破坏的实地研究，以及地震发生的概率。

地震风险也可以通过快速的震后反应来降低。强运动加速度计已在一些城市地区连接，如洛杉矶，东京,墨西哥城，以互动电脑．所记录的地震波与地震烈度尺度相关联，并迅速地在区域地图上图形化地显示出来万维网．

地震层析成像

地震数据关于地球深层结构的研究有几个来源这些包括P而且年代地震和核爆炸中的波，远处地震产生的表面波的弥散，以及大地震引起的整个地球的振动。

的主要目的之一地震学是要推断出属性的最小集合吗地球的内部，将解释记录地震波火车的细节。尽管在20世纪上半叶，地球深层结构的探索取得了巨大的进展，但由于评估理论模型和处理大量记录的地震数据需要大量的努力，这一目标的实现在20世纪60年代之前受到了严重的限制。具有巨大存储和快速检索能力的高速计算机的应用为理论工作和数据处理方面的重大进展开辟了道路。

自20世纪70年代中期以来，研究人员研究了地球结构的真实模型，包括大陆和海洋边界，山脉和河山谷，而不是简单的结构，如那些只涉及变化的深度。此外，各种技术的发展也有利于观测地震学。例如，影响地震勘探技术的发展石油行业(如地震反射)已获认可，并已采用有关程序。同样重要的是三维成像方法在探索地球深层结构方面的应用。这是由于非常快的微处理器和计算机的发展外围显示设备。

确定地球内部深层结构的主要方法是对地震波的地震图进行详细分析。(这样的地震读数也提供了波速的估计，密度，以及地球中的弹性和非弹性参数。)主要的程序是测量各种波类型的传播时间，例如P而且年代从消息来源到录音地震仪．然而，首先，识别每一种波的类型与其雷必须开辟一条穿越地球的道路。

多路径的地震射线P而且年代海浪离开地震焦点F均显示在数字．对应于在地球外表面(或可能在内部不连续表面之一)反射的波的射线是表示作为PP，P年代，年代P，P年代年代等等。例如,P年代对应于的波P类型前表面反射和年代类型之后。此外，还有射线等pPP，年代PP,年代P年代，符号p而且年代上升的:与最初上升到外部表面相对应的，如P或年代波，分别从深处聚焦。

一种特别重要的射线与将地球核心与地幔分离的不连续表面有关，该表面位于外表面以下约2900公里(1800英里)处。符号c用于表示在这个不连续点上的向上反射。因此，如果P波从焦点向下传播到所讨论的不连续面，向上反射到一个年代波在观测站被记录为射线Pc年代类似的还有PcP，年代c年代,年代cP．符号K习惯了表示的部分P类型)通过液体中央核心的波的路径。因此，射线年代K年代对应于一个以年代波，是折射到中央核作为一个P波，并被折射回地幔，在那里它最终出现作为一个年代波。这样的光线年代KK年代对应于在中央核的边界处受到内部反射的波。

1936年丹麦地震学家发现了地核的存在英奇莱曼有必要引入额外的基本符号。对于中心核内的波的路径，符号我而且我是用来类推的吗c而且K为全地;因此,我表示在中央核心的外部和内部部分之间的边界处向上反射，并且我对应于的部分P类型)的波的路径，位于内部部分。例如，歧视需要在光线之间做出改变PKP，PK我KP,PK我KP．第一个波对应的是已经进入中央核的外部但还没有到达内核的波，第二个波对应的是在内核边界向上反射的波，第三个波对应的是已经渗透到内核内部的波。

通过组合符号p，年代，P，年代，c，K，我,我以各种不同的方式，对与体震波有关的所有主要射线进行了标记。符号J介绍了对应的年代如果能找到这种波存在的证据，那么在内核中就会出现波。

最后，利用沿射线运动的次数来推断隐藏结构类似的使用x射线在医学断层摄影术中该方法包括重建内部图像异常从外部表面的测量。如今，几十万次的旅行P而且年代地震波可在地震目录中用于地球内部的层析成像和内部结构的测绘。

地球内部的结构

对地震记录的研究给出了地球内部的一幅图固体但层状和流动图案的地幔厚约2900公里(1800英里)，在某些地方位于海平面下10公里(6英里)以内。

包裹着地幔的表面薄岩层是地幔地壳，其下界称为Mohorovič我ć不连续面．在正常的大陆地区，地壳厚度约为30至40公里;通常有浅层低速沉积层，下面是地震速度随深度增加的带。在这个区域下面有一层P——有些地方的波速从每秒6公里下降到5.6公里。地壳的中部以a为特征异构区与P速度接近每秒6到6.3公里。地壳的最低层(大约10公里厚)明显更高P速度，速度可达每秒7公里。

在深海海洋有一层沉积层厚约1公里。下面是的下层海洋地壳约4公里厚。推断这一层由玄武岩那是玄武岩挤压形成的岩浆在大洋脊被添加到岩石圈板块的上部，因为它们从地幔扩散出去岭波峰．这一地壳层在远离脊顶时冷却，其地震速度相应增加。

在地幔下面是一个厚2255公里的壳层，地震波显示它具有地幔的性质液体．在最中心的地球是一个独立的实心核，半径为1216公里。最近对观测到的地震波的研究揭示了地球内部的三维结构细节，特别是在地壳和地壳中岩石圈，在俯冲带在地幔的底部，在内核。这些区域差异对于解释动态地球的历史。

地球的长周期振荡

有时地震大到足以使整个地球像钟一样响。最深沉的音调振动是一个周期(波列中连续波峰到达之间的时间长度)为54分钟的行星。对这些振动的认识来自于现代数字长周期地震仪所能记录的地面运动周期范围的显著扩展，这些地震仪涵盖了整个允许的地震波周期谱:从普通地震波到普通地震波P以十分之一秒为周期的波振动以12小时和24小时为周期，例如地球潮汐运动。

对整个地球振动的测量提供了关于地球内部性质的重要信息。应该强调的是，这些自由振动它们是由震源释放的能量所形成的，但会持续数小时，有时甚至数天。对于像地球这样的弹性球体，已知可能存在两种类型的振动。在一种类型中，称为年代模式,或球体振动，球体元素的运动有沿半径和沿切线的分量。在第二种类型中，它们被指定为T模式,或扭转振动，有剪切但没有径向位移。的命名法是_n年代_l而且_nT_l，其中的字母n而且l都与振动中存在零运动的曲面有关。中说明了四个例子数字．下标n给出内部零运动(节点)表面数量的计数，以及l表示曲面节点线的个数。

几百种年代而且T振动已被识别，并测量了相关周期。对于特定的地震，已经确定了震动中地面运动的振幅，更重要的是，还确定了每个分量的衰减振动已经被测量过了。这个的无因次度量衰减常数叫做质量因子问．的价值越大问浪或越少减振．通常情况下,对_o年代₁₀而且_oT₁₀,问数值约为250。

随着时间的推移，整个地球振动的衰减速率可以从图中看出数字在那里，12小时的潮汐中有20小时是重叠的变形的地球．在图的底部振动被分成了一系列的山峰，每一个都有一个明确的频率的谱，与的谱相似光．这样的光谱表示相对振幅在自由振荡中出现的每一个谐波。如果知道地球内部的物理性质，所有这些单独的山峰都可以直接计算出来。相反，内部结构必须从观测到的峰来估计。

最近的研究表明，对地球长周期振荡的观测在不同的地球模型之间有相当细微的区别。在应用观测数据来提高这种行星内部结构表示的分辨率和精度时，建立了相当数量的地球模型，并计算了它们自由振荡的所有周期，并与观测数据进行了核对。然后可以依次消除模型，直到只剩下一个小范围。在实践中，工作从现有的模型开始;努力修改在观测的不确定范围内，通过连续的步骤，直到与观测完全相容为止。即便如此，计算出的地球结构也不是问题的唯一解决方案。