Fanazavana momba ny horohoron-tany amin'ny alalan'ny fizika
Anisan'ny tranga voajanahary matetika resahina ny horohoron-tany noho ny fiantraikany lehibe eo amin'ny fiainan'olombelona. Raha jerena ara-batana, ny horohoron-tany dia tsy "fihozongozonan'ny tany" fotsiny, fa vokatry ny famoahana angovo elastika miangona ao anatin'ny hoditry ny Tany. Ity lahatsoratra ity dia miresaka momba ny horohoron-tany amin'ny fiteny mora azo, sady mifototra amin'ny foto-kevitra fizika toy ny fihenjanana, ny fihenjanana, ny elastika, ny onja, ny akony ary ny fiparitahan'ny angovo.
1. Ny Tany amin'ny maha-rafitra mekanika dinamika azy
Ara-batana, ny Tany dia azo jerena ho toy ny rafitra mekanika goavambe misy sosona: ny fotony, ny lamba firakotra, ary ny hodiny. Ny hodiny dia vaky ho takelaka tektonika izay "mitsingevana" eo amin'ny sosona ambony plastika kokoa (asthenosphere). Ireo takelaka ireo dia mihetsika miadana—matetika santimetatra vitsivitsy isan-taona—saingy io fihetsehana miadana io dia miteraka hery goavana noho ny lanjan'ireo takelaka sy ny velaran-tany midadasika ifandraisana.
Ny fihetsehan'ny takelaka tektonika dia miteraka fiangonan'ny fihenjanana eo amin'ny sisin'ny takelaka na ny lesoka ao amin'ny hodiny. Rehefa mihoatra ny fanoheran'ny vatolampy ny fihenjanana miangona, dia misy vaky na fihetsehana tampoka mitranga. Io fihetsehana tampoka io no tsapantsika amin'ny maha-horohoron-tany antsika.
2. Fihenjanana, fihenjanana ary angovo elastika
Hevitra fototra roa momba ny fizika izay tena zava-dehibe amin'ny fahatakarana ny horohoron-tany dia ny fihenjanana sy ny fihenjanana.
– Ny tsindanjana dia ny hery isaky ny velaran-tany miasa amin'ny zavatra iray, ny singany dia Pascal (Pa).
– Ny fihenjanana dia ny fiovana mifandraika amin'ny endrika na ny halavana vokatry ny fihenjanana (tsy misy singa).
Mety ho elastika rehefa mandeha ny fotoana ny vatolampy ao amin'ny hoditry ny Tany: miova endrika izy ireo rehefa misy hery ampiharina ary miova endrika ampahany rehefa esorina ny hery. Rehefa mihetsika ny takelaka, dia mahatsapa fihenjanana ny vatolampy manodidina ny lesoka. Ny angovo mekanika dia voatahiry ho angovo elastika, toy ny fingotra mivelatra na loharano voatsindry.
Raha fintinina, mitombo ny angovo elastika voatahiry miaraka amin'ny fitomboan'ny fihenjanana. Rehefa mihoatra ny fetran'ny elastika amin'ny vatolampy iray, dia tsy mahazaka intsony ny fihenjanana izy; mitranga ny tsy fahombiazana (vaky) na ny fihozongozonana eo amin'ny sehatry ny fahadisoana. Amin'izay fotoana izay, dia avoaka tampoka amin'ny endrika onja sismika, hafanana mikorontana, ary fiovaovan'ny endrika maharitra ny angovo elastika.
3. Lesoka, hery mikorontana, ary ny modely "stick-slip"
Ny iray amin'ireo maodely fizika ampiasaina matetika hanazavana ny horohoron-tany dia ny "stick-slip". Alaivo sary an-tsaina hoe misy sakana roa mifanesisesy amin'ny alalan'ny fikikisana. Rehefa atosika moramora ireo sakana dia tsy mihetsika avy hatrany satria voasakan'ny fikikisana statika (stick). Mitohy mitombo ny hery manosika mandra-pihoatra ny fetran'ny fikikisana statika ambony indrindra, ary avy eo dia mihetsika haingana ireo sakana (slip), ka miteraka hovitrovitra.
Eo amin'ny lesoka iray, mifampikasoka ny velaran'ny vatolampy noho ny haratsian-toetra sy ny fihenjanana ara-dalàna goavana. Mbola mihetsika ireo takelaka, saingy mety hijanona ho "mihidy" mandritra ny am-polony taona ka hatramin'ny an-jatony taona ilay lesoka. Rehefa afaka amin'ny farany izy io, dia mitranga ao anatin'ny segondra ka hatramin'ny minitra vitsy ny fihozongozonana haingana. Io fihozongozonana haingana io dia mamoaka angovo ho toy ny onja sismika.
4. Fifantohana, ivon'ny horohoron-tany, ary fotoana horohoron-tany
Ny toerana voalohany andefasana angovo dia antsoina hoe hypocenter na focus, izay teboka eo ambanin'ny velaran-tany izay anombohan'ny fihetsehan'ny lesoka. Ny teboka eo amin'ny velaran-tany ambonin'ny focus no antsoina hoe epicentre. Na dia matetika aza no voatonona ao amin'ny vaovao ny epicentre, dia zava-dehibe kokoa ara-batana ny focus satria ny halalin'ny focus dia misy fiantraikany amin'ny fizarana angovo sy ny halehiben'ny fahasimbana.
Mba handrefesana ara-batana ny "haben'ny" horohoron-tany, dia mampiasa ny foto-kevitry ny fotoana sismika ny mpahay siansa, izay mifandraika amin'ny:
- ny velaran'ny fiaramanidina misy lesoka izay nifindra toerana,
- fifindran-toerana antonony (fihozongozonana)
– hamafin'ny vatolampy.
Ny herin'ny horohoron-tany no fototry ny maridrefy halehibe maoderina (ohatra, Mw). Amin'ny ankapobeny, ny halehibe dia tsy hoe "ohatrinona ny fahatsapana azy" fotsiny, fa hoe firy ny angovo mekanika tafiditra amin'ny fizotran'ny vaky.
5. Onja mihozongozona: P, S, ary onja ambonin'ny tany
Miely toy ny onja sismika ny angovon'ny horohoron-tany. Ao amin'ny fizikan'ny onja, mitovy amin'ny onja ao anaty tontolo elastika ireo, saingy misy fiovaovana amin'ny karazany noho ny toetran'ny vatolampy telo refy.
1. Onja P (Onja Voalohany)
Ireo onja ireo dia mivelatra (famatrarana-fivelarana), toy ny onjam-peo. Mandeha haingana indrindra izy ireo ka noho izany dia tonga voalohany eo amin'ny seismografy. Ny onja P dia afaka mandeha mamaky zavatra mivaingana sy ranoka.
2. Onja S (Onja Faharoa)
Miadana kokoa noho ny onja P ny onja transverse (shear). Ny onja S dia mandeha amin'ny alalan'ny zavatra mivaingana ihany, satria ny ranoka dia tsy afaka manohitra tsara ny tsindanjana. Zava-dehibe io zava-misy io mba hanaporofoana fa ranoka ny fotony ivelany amin'ny Tany.
3. Onja ambonin'ny tany (Love sy Rayleigh)
Ireo onja ireo dia mandeha akaikin'ny velaran'ny Tany ary matetika miteraka fahasimbana betsaka indrindra satria mety ho avo ny haben'ny onja ary mety ho lava ny faharetany. Ny onja ety ambonin'ny tany dia mety hiteraka fihetsehana sarotra amin'ny tany: miankavia, miakatra ary mihodina.
Miankina amin'ny toetran'ny tontolo iainana ny hafainganam-pandehan'ny onja: ny hakitroky, ny modulus elastika, ary ny rafitra jeolojika. Noho izany, toerana roa samy hafa dia mety hiaina fihozongozonana samihafa na dia mitovy halavirana amin'ny ivon'ny horohoron-tany aza izy ireo.
6. Akony sy ny antony mety hianjeran'ny tranobe
Ao amin'ny fizika, ny rafitra iray dia manana fatran'ny matetika voajanahary. Tsy hafa amin'izany ny tranobe. Rehefa tonga amin'ny fatran'ny matetika akaikin'ny fatran'ny matetika voajanahary an'ny tranobe ny onjan'ny horohoron-tany, dia mety hitranga ny akony, izay fitomboana be eo amin'ny haben'ny hovitrovitra. Mety hampitombo ny fahasimbana io akony io, indrindra fa amin'ny tranobe tsy natao hahatanty horohoron-tany.
Ankoatra ny resonance, misy antony hafa manan-danja:
– faharetan'ny horohoron-tany (arakaraka ny maha lava azy no maha lehibe ny angovo miditra ao amin'ny rafitra),
- hafainganam-pandeha ambony indrindra amin'ny tany,
– ny kalitaon'ny fitaovana sy ny famolavolana rafitra (ohatra ny fisian'ny rindrina mihenjana, ny rafitra misy hery, ny mpanasaraka fototra),
- ny toetran'ny tany.
Ny tany malefaka toy ny vatolampy alluvial dia afaka mampitombo ny hovitrovitra (fanamafisana ny toerana), rehefa miadana ny onja ary mitombo ny heriny. Mitovy amin'ny fiakaran'ny onjan-drano izany rehefa miditra amin'ny rano marivo izy ireo.
7. Fivainganana: rehefa "very hery" ny tany
Ohatra mahaliana amin'ny anjara asan'ny fizikan'ny akora granular ny firotsahan'ny rano. Ao amin'ny tany fasika tototry ny rano, ny hovitrovitra ateraky ny horohoron-tany dia mety hampitombo ny tsindrin'ny rano ao amin'ny mason-drano, ka mahatonga ny voam-pasika tsy hifandray tsara intsony. Vokatr'izany, ny tany dia mitondra tena toy ny ranoka: ny tranobe dia mety hitongilana, hilentika, na hihetsika. Ny firotsahan'ny rano dia tsy mitranga satria mivadika ho rano ny tany, fa satria mihena ny tsindry mahomby mihazona ny rafitry ny voam-pasika.
8. Tsunami vokatry ny mekanikan'ny ranoka
Mety hiteraka tsunami ny horohoron-tany sasany any ambanin'ny rano raha miteraka fihetsehana mitsangana be eo amin'ny fanambanin'ny ranomasina. Raha ny ara-batana, ny tsunami dia onja lava any an-dranomasina, miaraka amin'ny halavan'ny onjam-peo an-jatony kilometatra. Any amin'ny ranomasina lalina, kely dia kely ny heriny ka mora hita, fa avo dia avo kosa ny hafainganam-pandehany (mety ho an-jatony km/ora). Rehefa manakaiky ny morontsiraka izy, dia mihena ny halaliny, mihena ny hafainganam-pandeha, ary mitombo ny angovo, ka mahatonga ny haavon'ny onja hitombo be.
9. Fandrefesana sy fanaovana modely amin'ny horohoron-tany: seismografy sy fizika inversion
Rakitry ny seismografy ny horohoron-tany, fitaovana mamantatra ny hovitrovitra amin'ny tany. Mifototra amin'ny tsy fihetsehana ny foto-kevitr'izy ireo: mirona hitazona ny fihetsehany ny zavatra rehetra rehefa mihetsika ny tany. Avy eo dia hadihadiana ny angon-drakitra momba ny seismografy mba hamaritana ny toerana misy ny horohoron-tany, ny halaliny, ny fomba fiasan'ny lesoka, ary ny tombana momba ny halehibeny.
Ao amin'ny jeofizika maoderina, ampiasaina ny teknika inversion: avy amin'ny famantarana onja voarakitra, ny mpahay siansa dia "mamadika" ny olana ara-fizika mba hanombanana ny loharanon'ny horohoron-tany sy ny rafitra ambanin'ny tany. Izany dia mampifangaro ny fampitoviana onja, ny teoria momba ny elasticity, ary ny kajy nomerika.
10. Famaranana: horohoron-tany ho lesona momba ny angovo sy ny onja
Raha jerena amin'ny lafiny fizika, ny horohoron-tany dia ny famoahana ny angovo elastika voatahiry noho ny fiovaovan'ny endriky ny hoditry ny Tany. Io angovo io dia miova ho onja sismika izay miparitaka amin'ny alalan'ny fitaovana isan-karazany, mifandray amin'ny rafitra jeolojika, ary misy fiantraikany amin'ny tranobe amin'ny alalan'ny hovitrovitra, ny akony, ary ny hafainganana amin'ny tany. Ny fahatakarana ny fizikan'ny horohoron-tany dia mihoatra noho ny fahalalana akademika fotsiny: manome fototra tena ilaina amin'ny fampihenana ny loza, ny fandrindrana ny habaka, ary ny famolavolana tranobe azo antoka kokoa.
Amin'ny alalan'ny fizika, takatsika fa tsy azo sorohina ny horohoron-tany, fa azo ahena kosa ny mety ho voka-dratsiny. Arakaraka ny ahatakarantsika tsara kokoa ny fomba fitahirizana sy famoahana angovo ataon'ny Tany no vao mainka miomana kokoa isika hiaina eo akaikin'ny dinamikan'ny planeta miovaova tsy tapaka.
