地震會產(chǎn)生地震波，它會在地球上傳播，可以被地震儀檢測和記錄。地震波可以提供有關(guān)地震事件的震源位置和深度，也可以告訴科研人員地球內(nèi)部結(jié)構(gòu)和組成的有價值信息。
然而，并非所有的地震事件都是自然發(fā)生的，有些是由人類活動造成的，如地下核試驗。這些人為事件可能對全球安全、環(huán)境和人類健康構(gòu)成威脅。因此，對于地震學(xué)家來說，能夠區(qū)分自然地震和人工地震事件是很重要的，特別是那些涉及核爆炸的地震事件。
在這篇文章中，我們將介紹地震學(xué)家根據(jù)地震波來區(qū)分地震和地下核爆炸的一些方法。
P 波 / S 波比值
地震和地下核爆炸的主要區(qū)別之一是每次事件產(chǎn)生的縱波 (P 波) 和橫波 (S 波) 的比率。P 波速度更快，可以穿過固體和液體，而 S 波速度較慢，只能穿過固體。爆炸產(chǎn)生的 P 波多于 S 波，而地震產(chǎn)生的 S 波多于 P 波。
這是因為爆炸向各個方向平等地釋放能量，產(chǎn)生了一個從源向外擴張的球形波陣面。波前主要由 P 波組成，很少含有 S 波。另一方面，地震沿斷層面釋放能量，斷層面由于構(gòu)造應(yīng)力而滑動或破裂。這就產(chǎn)生了一個復(fù)雜的波前，主要由 S 波組成，P 波的含量根據(jù)斷層的方向和幾何形狀而變化。
P 波 / S 波比值可以通過比較距震源不同距離處每種波的振幅或能量來測量。高 P 波 / S 波比值表示類似爆炸的震源，而低 P 波 / S 波比值表示類似地震的震源。
頻率
地震和地下核爆炸的另一個區(qū)別是它們地震波的頻率。頻率是波在單位時間內(nèi)振蕩次數(shù)的量度。在單位時間內(nèi)，高頻波比低頻波有更多的振蕩。核爆炸比地震產(chǎn)生更多的高頻波，地震產(chǎn)生更多的低頻波。這是因為與地震相比，爆炸的持續(xù)時間更短，震源范圍更小。
爆炸通常持續(xù)不到一秒，而地震可能持續(xù)幾秒或幾分鐘。爆炸也有一個點狀的震源，而地震的震源則沿著斷層面延伸。這些因素影響每個事件以不同頻率釋放的能量。地震波的頻率含量可以通過分析其頻譜來測量，頻譜顯示了不同頻率下存在的能量。高頻頻譜表示類似爆炸的震源，而低頻頻譜表示類似地震的震源。
余震序列
地震和地下核爆炸的第三個區(qū)別是它們的余震序列。余震是在空間和時間上緊隨較大地震之后的較小地震事件。余震的發(fā)生是因為主要事件改變了應(yīng)力場周圍的巖石，造成新的裂縫或沿著現(xiàn)有裂縫的滑動。
爆炸可能會引起地震和一些余震，但它們通常比自然地震引起的余震更小更少。這是因為爆炸不會在巖石中產(chǎn)生新的裂縫，而地震會。余震序列可以通過計算余震的次數(shù)和震級來測量。稀疏的余震序列表示類似爆炸的震源，而密集的余震序列表示類似地震的震源。
挑戰(zhàn)和限制
雖然這些方法對于區(qū)分地震和地下核爆炸很有用，但也不是萬無一失的。深度、距離、地質(zhì)和干擾等因素會影響地震信號，使其難以正確解釋。
本文來自微信公眾號：萬象經(jīng)驗 （ID：UR4351），作者：Eugene Wang
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