Seismograf

přístroj k měření a záznamu seismických vln

Seismograf (řecky seismos – zemětřesení a graphein – psát) nebo seismometr (metero – měřit) je přístroj, který měří a pořizuje zápis velikosti, síly a průběhu seismických vln, vzniklých jak při zemětřesení, tak i lidskou činností. Seismografy jsou využívány seismology studujícími průběh zemětřesení, ale také geology zkoumajícími nitro Země. Časový záznam aktivity se označuje jako seismogram.

Kinemetrics seismograph.jpg
Detail seismografu zaznamenávající zemětřesení

HistorieEditovat

 
Replika seismoskopu Čang Chenga (výstava v Chabot Space and Science Center v roce 2004, Oakland, Kalifornie)

První jednoduchý seismometr sestrojil vynálezce a dvorní astronom dynastie Chan Čang Cheng v roce 132 našeho letopočtu. Po několika zemětřeseních v tomto roce sestrojil Čang Cheng „přístroj“, který měl varovat před dalším zemětřesením. Šlo o bronzovou nádobu o průměru asi 2 metry. Na jejím vnějšku bylo rovnoměrně rozmístěno osm plastik draka s měděnou kuličkou v tlamě směřující dolů. Kolem nádoby pod plastikami byly umístěny plastiky žáb s otevřenými ústy. Když došlo k otřesům, kyvadlo se uvnitř džbánu pohybovalo ve vymezených směrech. Zatlačilo páčku, která otevřela příslušnou dračí tlamu. Kulička spadla do tlamy žáby umístěné pod drakem a zvuk upozornil na zemětřesení. Otevřená tlama draka pak ukazovala směrem k němu. První „západní“ popis tohoto zařízení pochází z roku 1703, jeho autorem je francouzský fyzik a kněz Jean de Hautefeuille.[1]

Okolo roku 1856 vyvinul Luigi Palmieri elektromagnetický seismograf, u nějž vibrace zemětřesení spojovaly elektrický okruh. Přístroj umožnil zaznamenávání času nebo připojení dalších zařízení. Další z kyvadlových seismografů sestrojil John Milne na Imperial College of Engineering v Japonsku v roce 1880.

První seismogram vzdáleného zemětřesení byl zaznamenán v roce 1889 náhodou v Postupimi. Astronom Ernst von Rebeur-Paschwitz zaznamenal povrchové vlny zemětřesení v Japonsku pomocí zařízení, které bylo určeno pro měření průhybů podle astrofyzikálních vlivů. Ernst von Rebeur-Paschwitz je považován za jednoho z otců seismologie.

V roce 1904 vyvinul Boris Borisovič Golicyn v Petrohradě elektrodynamický seismograf, který nahradil mechanická zařízení a po několika technických zlepšeních se stal vzorem moderních zařízení.

Za dalšího z vynálezců seismografu je považován německý fyzik Emil Wiechert.[2] Jeho seismograf s vysokou citlivostí poprvé dovolil průběžný záznam globální zemětřesné aktivity a stal se modelem pro většinu přístrojů používaných v seismických stanicích po celém světě již desítky let.

VyhodnocováníEditovat

Pro určení přesného místa a času zemětřesení se používá síť seismografů. Pro přesnou lokalizaci jsou vyhodnocovány časové rozdíly (princip ložiska). Vzhledem k tomu, že se seizmické vlny šíří uvnitř Země rychlostí několika kilometrů za sekundu, zaznamenat lze po krátké době zemětřesení například na jiném kontinentě. Kromě přirozených zemětřesení lze pomocí seismografů také registrovat:

  • indukované zemětřesení – zemětřesení způsobené lidskou činností
  • mikroseismický nepokoj
  • trhací práce (např. v lomech)
  • jaderné testy
  • vibrace v dopravě

V závislosti na konstrukci přístroje lze zaznamenat:

Ze záznamů lze vyvodit:

  • velikost zemětřesení
  • místo původu (epicentrum a hypocentrum)
  • frekvenční spektrum
  • časové, prostorové a energetické rozložení

OdkazyEditovat

ReferenceEditovat

  1. Joseph Needham. Science and Civilisation in China: Paper and Printing. [s.l.]: Cambridge University Press, 1985. Dostupné online. ISBN 978-0-521-08690-5. S. 122. (anglicky) 
  2. Joseph F. Mulligan: Emil Wiechert (1861–1928): Esteemed seismologist, forgotten physicist. American Journal of Physics, sv. 69, 2001, s. 277-287.

Externí odkazyEditovat