Нелинейность в сейсмике

Классическая и нелинейная сейсмика имеют характерные методологические различия. Теоретической основой классических сейсмических исследований служит линейная теория упругости, именно поэтому из поля зрения ускользает масса интересных явлений, которые можно было бы успешно изучать. К тому же исследования эти до недавних пор традиционно проводились с волнами от землетрясений и искусственных взрывов, параметрами которых практически нельзя управлять. Так что возможности были явно ограниченными.

Ситуация коренным образом изменилась в последнее десятилетие, когда в практику вошли невзрывные управляемые вибрационные излучатели. Они способны возбуждать сигналы практически любой желаемой формы, частоты и направленности. Такой мощный инструмент дает возможность проникать в самую тонкую структуру сейсмических явлений, прослеживать эволюции отдельных гармонических составляющих. Создатель отечественной сейсмологии академик Б. Б. Голицын когда-то уподобил землетрясение вспышке яркого фонаря, который на минуту освещает нам строение земных глубин. Можно сказать, что скоро в наших руках появится яркий прожектор, негаснущий луч которого мы сможем направить в любую область глубоких недр Земли.

В нелинейной сейсмике центральный вопрос — это вопрос о физической нелинейности горных пород. К мысли о ней можно прийти уже из рассмотрения известных экспериментальных фактов. Сейсмологи знают, что приращение балльности землетрясения в каком-либо районе сильно зависит от свойств самого верхнего рыхлого почвенного слоя толщиной 2—10 м. «Линейная» концепция этого слоя в данном случае ничего нам не объясняет, нелинейная же теория дает хорошее согласие с наблюдениями.

Интересные экспериментальные результаты связаны с сейсмическими волнами от мощных удаленных взрывов. Волны обнаруживают «странные» свойства. Их форма на большом расстоянии от источника сравнительно слабо зависит от его энергии и свойств грунтов, в которых производится взрыв. Фазой первого вступления волны часто оказывается не сжатие, как это должно быть в линейной среде, а растяжение.

Есть еще интересное явление: скорость сейсмических волн в породах увеличивается, когда возрастает действующее на них давление. Сейсмологам хорошо известно, например, что изменение давления в некоторой области земной коры или мантии в период подготовки крупного землетрясения может заметно изменить скорость распространения упругих волн в этой области. Это явление очень важно. Сделанные с его учетом вычисления указывают на гигантскую физическую нелинейность горных пород. Получается, что для удовлетворительного объяснения наблюдаемых закономерностей часто просто невозможно не учитывать физическую нелинейность земной коры и мантии. К этому факту сейчас привлечено внимание ученых.

Мы упоминали о геометрической нелинейности, связанной с конечностью амплитуд волн. Она, по-видимому, вносит меньший вклад в динамику сейсмических волн, но, несомненно, существенна для волн от крупных землетрясений, несущих большую энергию и вызывающих сильные деформации горных пород. В этом случае учет геометрической нелинейности необходим. Здесь и сейчас http://igrovie-avtomati-bestplatno-vulkan.com/igrovye-avtomaty-vulkan/ в онлайн режиме.

Авторизация

   Пользователь:
   Пароль:


   Запомнить пароль?
    Забыли пароль?
Зарегистрироваться?