Vem uppfann seismografen?

När vi diskuterar jordbävning studera och innovationerna kring det, det finns flera sätt att titta på det. Det finns seismografen, som används för att upptäcka jordbävningar och registrera information om dem, såsom kraft och varaktighet. Det finns också ett antal instrument skapade för att analysera och registrera andra jordbävningsdetaljer som intensitet och storlek. Detta är några av verktygen som formar hur vi studerar jordbävningar.

Seismiska vågor är vibrationerna från jordbävningar som reser genom jorden. De är inspelade på instrument som kallas seismografer, som följer en sicksackspår som visar den varierande amplituden hos marksvängningar under instrumentet. Sensordelen av en seismograf kallas seismometern, medan grafförmågan tillkom som en senare uppfinning.

Känsliga seismografer, som förstorar dessa markrörelser, kan upptäcka starka jordbävningar från källor var som helst i världen. Tiden, platsen och storleken för en jordbävning kan bestämmas utifrån de data som registrerats av seismografstationer.

Cirka 132 e.Kr. uppfann den kinesiska forskaren Chang Heng den första seismoscope, ett instrument som kan registrera förekomsten av en jordbävning som kallas en drakburk. Drakburkan var en cylindrisk burk med åtta drakehuvuden arrangerade runt dess brädd, var och en höll en boll i munnen. Runt fotens burk fanns åtta grodor, var och en direkt under ett drakehuvud. När en jordbävning inträffade tappade en boll från en drakens mun och fångades av grodans mun.

Några århundraden senare utvecklades apparater med vattenrörelse och senare kvicksilver i Italien. Mer specifikt designade Luigi Palmieri en kvicksilverseismometer 1855. Palmieris seismometer hade U-formade rör anordnade längs kompasspunkter och fyllda med kvicksilver. När en jordbävning träffade, skulle kvicksilveret röra sig och skapa elektrisk kontakt som stoppade en klocka och startade en inspelningstrumma på vilken rörelsen av en flottör på kvicksilverytan registrerades. Detta var den första enheten som registrerade jordbävningens tid och rörelsens intensitet och varaktighet.

John Milne var den engelska seismologen och geologen som uppfann den första moderna seismografen och främjade byggandet av seismologiska stationer. 1880 började Sir James Alfred Ewing, Thomas Gray och John Milne - alla brittiska forskare som arbetade i Japan - studera jordbävningar. De grundade Seismological Society of Japan, som finansierade uppfinningen av seismografer. Milne uppfann den horisontella pendelseismografen samma år.

Efter andra världskriget förbättrades den horisontella pendelseismografen med Press-Ewing seismograf, utvecklad i USA för inspelning av vågor med lång tid. Denna seismograf använder en Milne-pendel, men svängen som stöder pendeln ersätts av en elastisk tråd för att undvika friktion.

Intensitet och storlek är andra viktiga områden i studien av jordbävningar. Magnitud mäter energin som frigörs vid jordbävningskällan. Det bestäms utifrån logaritmen för amplituden av vågor registrerade på ett seismogram under en viss period. Under tiden, intensitet mäter styrkan hos skakningar som produceras av jordbävningen på en viss plats. Detta bestäms av effekter på människor, mänskliga strukturer och den naturliga miljön. Intensitet har ingen matematisk grund - bestämning av intensitet är baserad på observerade effekter.

Kredit för de första moderna intensitetsskalorna går gemensamt till Michele de Rossi från Italien och Francois Forel i Schweiz, som båda oberoende publicerade liknande intensitetsskalor 1874 och 1881, respektive. Rossi och Forel samarbetade senare och producerade Rossi-Forel-skalan 1883, som blev den första skalan som användes allmänt internationellt.

Rossi-Forel-skalan använde 10 grader intensitet. År 1902 skapade den italienska vulkanologen Giuseppe Mercalli en 12-graders skala.

Även om det har funnits många intensitetsskalor som skapats för att mäta effekterna av jordbävningar, är den som för närvarande används av USA den modifierade Mercalli (MM) intensitetsskalan. Det utvecklades 1931 av de amerikanska seismologerna Harry Wood och Frank Neumann. Denna skala består av 12 ökande intensitetsnivåer som sträcker sig från omöjlig skakning till katastrofisk förstörelse. Det har ingen matematisk grund; istället är det en godtycklig rangordning baserad på observerade effekter.

Richter Magnitude Scale utvecklades 1935 av Charles F. Richter från California Institute of Technology. På Richter-skalan uttrycks storleken i hela siffror och decimaler. Till exempel kan en jordbävning med en storlek 5,3 beräknas som måttlig och en stark jordbävning kan klassificeras som magnitude 6,3. På grund av den logaritmiska grunden för skalan representerar varje heltalstorleksökning en tiofaldig ökning i uppmätt amplitud. Som en uppskattning av energi motsvarar varje heltalsteg i magnitudskalan frisättningen av cirka 31 gånger mer energi än mängden förknippad med föregående heltalvärde.

När den först skapades kunde Richter Scale endast tillämpas på skivorna från instrument av identisk tillverkning. Nu är instrumenten noggrant kalibrerade med avseende på varandra. Således kan storleken beräknas med hjälp av Richter Scale från posten för vilken kalibrerad seismograf som helst.