|
Быть ближе к людям:
|
16.05.2013
Нелинейная сейсмология
Изучение нелинейных сейсмических эффектов открывает путь к новым, нетрадиционным методам изучения структуры Земли.
Природа нелинейности
Сейсмическая наука имеет дело с упругими волнами, распространяющимися в недрах Земли — твердой среде, о свойствах которой нам еще многое не известно. Математическая теория таких волн в общем случае нелинейна, и нелинейность эта возникает по двум причинам. Если волна имеет довольно большую амплитуду, сжатия и разрежения в ее поле достигают значительного размаха, то среда перестает линейно реагировать на такие деформации: нарушается классический закон упругости Гука, по которому напряжения в среде пропорциональны ее деформации. Это вполне понятно, ведь закон Гука выполняется только при малых деформациях. Следовательно, нелинейность связана в первую очередь с амплитудой волны.
Но можно представить себе такую среду, которая по своей природе нелинейна даже при малых амплитудах бегущей по ней волны. Вообразим, например, среду, подобную воску, которая тянется, если приложить к ней усилия, абсолютно им не сопротивляясь. Или порошкообразную среду, которая из-за отсутствия значительных сил сцепления между частицами реагирует на сжатия, но сыплется, не оказывает никакого сопротивления разрежениям. Разумеется, это крайние случаи, но они объясняют, почему может возникнуть сильная нелинейность физических свойств.
Установилась такая терминология: нелинейность, связанную с конечностью амплитуд распространяющихся возмущений, называют геометрической, как бы подчеркивая ее связь с величиной амплитуд, нелинейность же, обусловленную физическим строением вещества— физической, И тот, и другой тип нелинейности влияет на формирование нелинейных эффектов в бегущих волнах.
Перспективы нелинейной сейсмики
Мы рассмотрели некоторые ближайшие задачи нелинейной сейсмики, решение которых уже начато и, по-видимому, будет завершено в ближайшем будущем. Есть и более далекие перспективы применения методов этой новой области геофизики. Например, это задачи антисейсмики.
При сильных подземных толчках разрушение зданий и сооружений происходит в основном под действием поверхностных волн, имеющих сравнительно низкую частоту — порядка нескольких герц или долей герца. Эти волны можно погасить, применив группу мощных высокочастотных искусственных источников, излучающих во время землетрясения интенсивное поле упругих волн. Накладываясь на разрушительные волны землетрясения, поле это взаимодействует с ними и отбирает у них часть энергии путем образования «комбинационного спектра».
Мощные вибрационные источники, необходимые при таких работах, уже создаются. Возможно, что такая «высокочастотная сейсмическая завеса» найдет применение и в проблеме борьбы с микросейсмами и шумами различной природы.
Нелинейная сейсмика делает лишь первые шаги, и впереди нас ждут открытия, новые повороты, успехи и, возможно, неудачи. Но не вызывает сомнения, что правильно выбраны пути развития сейсмики., связанные с еще более глубоким проникновением в изучаемые явления, качественным расширением теоретической базы, изучением тонких волновых эффектов. Хотите совместить приятное с полезным? Заходите на сайт казино вулкан платинум россия, регистрируйтесь и получайте 100% бонус на первый депозит, а также огромное количество фриспинов. Ссылка для регистрации https://casinovulkan3.com/vulkan-russia/ доступна 24 часа в сутки. Играйте в любимые игровые автоматы онлайн бесплатно без регистрации на официальном сайте Вулкан Россия казино.
Изучение нелинейных сейсмических эффектов открывает путь к новым, нетрадиционным методам изучения структуры Земли.
Природа нелинейности
Сейсмическая наука имеет дело с упругими волнами, распространяющимися в недрах Земли — твердой среде, о свойствах которой нам еще многое не известно. Математическая теория таких волн в общем случае нелинейна, и нелинейность эта возникает по двум причинам. Если волна имеет довольно большую амплитуду, сжатия и разрежения в ее поле достигают значительного размаха, то среда перестает линейно реагировать на такие деформации: нарушается классический закон упругости Гука, по которому напряжения в среде пропорциональны ее деформации. Это вполне понятно, ведь закон Гука выполняется только при малых деформациях. Следовательно, нелинейность связана в первую очередь с амплитудой волны.
Но можно представить себе такую среду, которая по своей природе нелинейна даже при малых амплитудах бегущей по ней волны. Вообразим, например, среду, подобную воску, которая тянется, если приложить к ней усилия, абсолютно им не сопротивляясь. Или порошкообразную среду, которая из-за отсутствия значительных сил сцепления между частицами реагирует на сжатия, но сыплется, не оказывает никакого сопротивления разрежениям. Разумеется, это крайние случаи, но они объясняют, почему может возникнуть сильная нелинейность физических свойств.
Установилась такая терминология: нелинейность, связанную с конечностью амплитуд распространяющихся возмущений, называют геометрической, как бы подчеркивая ее связь с величиной амплитуд, нелинейность же, обусловленную физическим строением вещества— физической, И тот, и другой тип нелинейности влияет на формирование нелинейных эффектов в бегущих волнах.
Перспективы нелинейной сейсмики
Мы рассмотрели некоторые ближайшие задачи нелинейной сейсмики, решение которых уже начато и, по-видимому, будет завершено в ближайшем будущем. Есть и более далекие перспективы применения методов этой новой области геофизики. Например, это задачи антисейсмики.
При сильных подземных толчках разрушение зданий и сооружений происходит в основном под действием поверхностных волн, имеющих сравнительно низкую частоту — порядка нескольких герц или долей герца. Эти волны можно погасить, применив группу мощных высокочастотных искусственных источников, излучающих во время землетрясения интенсивное поле упругих волн. Накладываясь на разрушительные волны землетрясения, поле это взаимодействует с ними и отбирает у них часть энергии путем образования «комбинационного спектра».
Мощные вибрационные источники, необходимые при таких работах, уже создаются. Возможно, что такая «высокочастотная сейсмическая завеса» найдет применение и в проблеме борьбы с микросейсмами и шумами различной природы.
Нелинейная сейсмика делает лишь первые шаги, и впереди нас ждут открытия, новые повороты, успехи и, возможно, неудачи. Но не вызывает сомнения, что правильно выбраны пути развития сейсмики., связанные с еще более глубоким проникновением в изучаемые явления, качественным расширением теоретической базы, изучением тонких волновых эффектов. Хотите совместить приятное с полезным? Заходите на сайт казино вулкан платинум россия, регистрируйтесь и получайте 100% бонус на первый депозит, а также огромное количество фриспинов. Ссылка для регистрации https://casinovulkan3.com/vulkan-russia/ доступна 24 часа в сутки. Играйте в любимые игровые автоматы онлайн бесплатно без регистрации на официальном сайте Вулкан Россия казино.
