當它發生時,它釋放的一些能量在地球內部轉化為熱量。 部分能量用於沿斷層的岩石和礦物開裂和永久變形。 其餘的能量,即大部分能量,以波的形式從震中輻射出來。
*波分為兩大類:穿過地球內部的體波(P 波和 S 波)和僅在地球表面傳播的表面波。
體波穿過地球內部。 體波有兩種型別:p 波和 s 波。
p 波中的 p 代表初級波,因為它們是最快的波,一旦 p 波發生,它們就會首先被檢測到。 P波穿過地球內部的速度比噴氣式飛機快很多倍,只需幾分鐘即可穿過地球。
P波主要是壓縮波。 當縱波通過時,材料沿與波移動方向相同的方向壓縮,然後在波通過後延伸回其原始厚度。 p 波穿過材料的速度由以下因素決定:
剛性 - 材料抵抗橫向彎曲的能力以及一旦剪下力通過後能夠自行拉直的能力 - 材料剛性越強,p 波越快。
可壓縮性 – 材料可以壓縮成更小的體積,然後在壓縮力過後恢復到原來的體積;材料的可壓縮性越高,p波越快。
密度 – 材料每單位體積包含多少質量;材料密度越大,縱波越慢。
下面的動畫顯示了 p 波在平面(左)和點源(右)上的傳播。
P 波既可以穿過固體,也可以穿過液體和氣體。 雖然液體和氣體的剛性為零,但它們是可壓縮的,這使得它們能夠傳輸縱波。 聲波是在空氣中傳播的 p 波。
由於隨著軟流圈下方深度的增加,地幔變得堅硬和可壓縮,因此縱波在地幔中傳播得越深,傳播速度就越快。 地幔的密度也隨著軟流圈以下深度的增加而增加。 密度越高,波速越低。 然而,在深地幔中,剛度和壓縮性增加的影響遠大於密度增加的影響。
S 波中的 s 代表次級波,因為它們是第二快的波,也是它們發生後檢測到的第二個波。 雖然橫波比縱波慢,但它們的傳播速度仍然很快,超過縱波速度的一半,以每小時數千公里的速度穿過地殼和地幔。
s 波是橫波(儘管這不是 s 所代表的)。 它們通過從波傳播方向彎曲或變形(剪下)的材料而移動,然後在波通過後恢復到原來的形狀。 橫波穿過材料的速度僅由以下因素決定:
剛性 – 材料抵抗橫向彎曲的能力以及一旦剪下力通過後能夠自行拉直的能力 – 材料剛性越強,橫波越快。
密度 – 材料每單位體積包含多少質量 – 材料的密度越大,橫波越慢。
下面的動畫顯示了 s 波在平面(左)和點源(右)上的傳播。
S 波只能穿過固體,因為只有固體是剛性的。 橫波不能穿過液體或氣體。
由於隨著軟流圈下方深度的增加,地幔變得越來越硬,因此橫波在地幔中傳播得越深,傳播速度就越快。 地幔的密度在更深的地方也增加,這具有降低波速的作用,但剛度的增加遠大於密度的增加,因此橫波在地幔中加速得更深,儘管密度增加。
表面波有兩種型別:瑞利波和愛波。 瑞利波以英國貴族瑞利勳爵(約翰·斯特拉特)的名字命名,他在作為科學家和數學家的工作中,對以他的名字命名的表面波型別進行了詳細的數學計算。 瑞利波是由地球表面的縱波和橫波的綜合作用引起的。
瑞利波有時被稱為滾動波。 在瑞利波中,地球表面以波峰和波谷的形式上公升和下沉,類似於水面上的波浪。 當大**發生時,在戶外的人通常會看到瑞利波在地球表面移動,並且可以感覺到瑞利波從它們下面經過時地面的起伏。
Lovewaves,有時也稱為L波,以英國數學家和物理學家Augustus Love的名字命名,他首先對波浪進行了數學建模。 愛波涉及表面的橫向剪下,然後在每個波經過時恢復到其原始形式。
所有表面波的傳播速度都比體波慢,瑞利波的傳播速度比拉爾夫波慢。