转换波分析

✍ dations ◷ 2025-04-26 01:40:23 #地球物理学,地震学

在地震学与地球物理学中,转换波分析(英语:Converted-wave Analysis)是指分析地震波波相转换的科学。当地震波入射到介质界面时,会同时产生反射横波、反射纵波、透射横波、透射纵波等不同的波相,这些波就称为转换波,也就是C波(英语:Converted-wave),转换波分析就是探讨此间的过程、分析转换结果,并应用于地球物理学或地球物理勘探的科学。

当地震发生时,地震波会被向外发射进入地球深处。当地震波的行进遇到介质不连续的地方,例如固液界面或任何岩石密度有显著改变的地方时,震波造成的质点的振动方式就有可能发生改变。在地球中许多不连续特别明显的地域(例如地幔与外地核的边界),振动方式的改变甚至明显到让一部分的纵波变成横波、让一部分的横波变成纵波。

转换波分析理论最出现于各教科书的应用就是他对于地核中P波—S波转换的解释。地球上,地质不连续最显著的地方就是地幔(固体)—外地核(液体)及外地核(液体)—内地核(固体)的边界。这是因为地震波中包含的S波是横波,无法存在于液体的外地核,故地震波若欲向下传播,在这两种界面上,要先让S波从有到无,再由无到有。而这之中,所有能量移转都要以C波先将S波能量“寄放”于P波中来呈现。关于C波转换的原因,以下是目前通行理论的解释:

当P波行进,遇到不同介质的交界面时,如果不是以90度角直射,都会一定程度上造成界面质点垂直和平行两种方向的运动。这种复合式的运动的震动对从正上方的观察者来看,等价于垂直界面方向的“SV波”和平行界面方向的“SH波”两种“S波”的叠合。SH波的质点运动在通过界面后不会有任何的变化,但倘若SV波再遇到一次界面,则其造成的质点运动会是垂直的,所以又可以等价为P波。因此,地震波在地下行进时,会出现P波变成S波、S波变成P波的现象。

地震波的这种互相转换特性在地球物理上具有重大意义。因为地球的外地核是液态的,从地幔进入的S波无法在其中活动,罔论穿越这层障碍,但是科学家却又在地球的内地核中检测出了S波活动的迹象。目前通行的解释是这种S波是由P波在内外地核的交界上转换形成的,P波得以穿过外地核。然而从P转为SV再转回P波的能量衰减非常大,如何去量度与证明理论的正确性,仍然是地震学家们争论的议题。

关于转换波分析的研究,虽然资料采集和资料分析虽然比一般的地球物理转性方法困难,但是研究C波也能为人类的科学带来许多贡献。以下列举一些常见的转换波分析的应用:

相关

  • 角化症角化症(Keratosis)是指角蛋白在黏膜或是皮肤中生长的症状。角化症可以细分为以下几类:光化性角化病是癌变前的症状,脂溢性角化病不是癌变症状。
  • 鼬獾鼬獾(学名:Melogale moschata),是鼬獾属四种动物的一种,俗名:拨田猪、小豚猫、田螺狗、鰗鳅猫,台语称“臭膻猫”(白话字:tshàu-hiàn-bâ)。头体长35~40公分,尾长14~20公分,体重1~1.75公斤
  • 民主与独裁指数民主与独裁指数(英语:index of democracy and dictatorship),或称DD资料集(英语:DD index)或DD数据,一种政治学上用来分类民主程度与政体的量化指数。根据政治学者亚当·普热沃尔斯
  • 气焊和气割气焊和气割是指利用可燃气体与助燃气体混合燃烧的火焰对金属焊接和切割的过程,常用的可燃气体主要是乙炔、液化石油气和氢气等,常用的助燃气体为氧气。气焊是利用火焰对金属工
  • 康拉德·冯·赫岑多夫伯爵弗朗茨·康拉德·冯·赫岑多夫伯爵(德语:Franz Graf Conrad von Hötzendorf,1852年11月11日-1925年8月25日)是一位奥地利陆军元帅,被认为是杰出的军事战略家,但同时也被认为战术能
  • 涂们涂们(1960年2月-),中国大陆电影演员,生于内蒙古呼伦贝尔市。2017年凭借电影《老兽》获得第54届金马奖最佳男主角奖。2005 李雪健2017 张译2011 王学圻2018 涂们2012 葛优2019 王
  • 南方古猿源泉种南方古猿源泉种()是一个建议中的南方古猿种,根据其化石遗骇,可追溯至大约178万到195万年前的更新世。南方古猿源泉种的特色是:他同时具有原始人及现代人的特征,被认为更接近今日的
  • 布加迪布加迪(法语:Bugatti),是法国具有特色的超级跑车车厂之一。布加迪以生产世界上最好的及最快的车闻名于世。最原始的布加迪品牌已经在第二次世界大战后消失。不过战后此品牌曾经
  • 洪炎秋洪炎秋(1899年-1980年3月14日),原名槱,表字棪楸,后改现名,见知于世,笔名芸苏,台湾作家、教师,许寿裳、鲁迅、周作人的学生。他出版了多种散文集,同时也创作绘本等儿童文学创作。自行编
  • 储值卡储值卡是一种支付卡,卡上本身可存有资金,一般不记名、不挂失,用于小额支付。与借记卡不同,储值卡上的资金存在其发行方处而非金融机构。还有与银行卡不同的是储蓄卡通常是匿名发