Слово сейсмологія в перекладі з грецької мови означає "наука про землетруси". Вона здійснює складні, але надзвичайно необхідні дослідження, так як з їх допомогою фахівці прогнозують руху земної поверхні, вивчають структуру надр і що відбуваються в них процеси, розробляють методи зменшення втрат після сильних землетрусів, відстежують випробування атомної зброї, допомагають у пошуку корисних копалин. У цій статті розглянемо історію цієї науки, чим вона займається, розберемо синоніми до слова сейсмологія.

Початок розвитку науки

У вісімнадцятому столітті Джоном Мічелом було висловлено припущення про те, що землетруси викликають пружні хвилі, проходячи через земну поверхню. У 1760 році їм була опублікована книга «Припущення про причини виникнення землетрусів і спостереження за цим феноменом». В ній підтверджувався висновок про те, що знаходяться в милях під корою землі породи своїм рухом створюють хвилі, що викликають землетруси. Сейсмологія почала розвиватися як наука.


Мічелом також була висунута теорія, що через зіставлення даних про час проходження хвиль до того чи іншого місця можна визначити, де знаходиться епіцентр їх виникнення. На підставі цього способу були створені сучасні методи пошуку епіцентру.

Перший світовий каталог

Новим витком у розвитку науки стала середина дев'ятнадцятого століття. У ті роки за результатами своїх двадцятилітніх спостережень за 6831 землетрусом і натурних експериментів Робертом Маллетом був складений каталог світової сейсмічної активності.


У ньому по кожному випадку вказувалися такі характеристики, як місце розташування, дата, число поштовхів, тривалості коливань, їх можливий напрям і наслідки. В як доказ додавалися фотографії. Пізніше систематичні спостереження і реєстрація явищ стали проводитися в багатьох країнах, у тому числі США, Росії, Японії.

Сейсмічність Землі, або Чому відбуваються землетруси

Загальнопланетарних особливістю Землі визнають її вулканізм та сейсмічність. Способами їх реалізації для позбавлення від постійно накопичується в товщі планети тектонічної енергії є активні вулкани і тектонічні землетруси. Основою таких грандіозних процесів стають дві події:

виникнення розлому (призводить до сейсмічності),

освіта розплавленої лави (веде до вулканизму), які стають реакцією внутрішнього середовища на навантаження ззовні.

Основною причиною, що викликає подібні явища на Землі, є принцип мінімізації гравітаційної потенційної енергії (напруженості) в надрах планети. Вивчати ці явища покликані науки сейсмологія та вулканология. У 1995 році група вчених припустила, що землетруси можуть сприяти зміні форми нашої планети. В результаті цих явищ вона набуває більш круглу і компактну форму, і цей процес відбувається із зменшенням її гравітаційної енергії шляхом переходу в теплову.

Для чого потрібна сейсмологія

Це наука, завдяки якій були розкриті принципи будови Землі та визначено основні межі розділу її надр – ядро, мантія і кора. Вчені з'ясували, що одночасно з даними про джерело землетрусу коливання дають відомості про середовищі, їх розповсюджує.
Наука про хвилях дозволяє багато в чому зрозуміти природу освіти землетрусів, що допомагає в розробці нових технологій будівництва споруд, більш стійких до підземних поштовхів, що збереже життя багатьох людей, а також у багатьох інших областях. Людям від науки знадобилося більше сотні років для розуміння того, що землетруси пов'язані з створюваними ними сейсмоволнами. А практично п'ятдесят років пішло на отримання загального розуміння про внутрішній устрій надр і властивості поширення в них сейсмічних хвиль. Паралельно з цією наукою подібними проблемами займаються й інші, об'єднані дослідження мають велику практичну цінність.

Аналогічні науки

Синонімами сейсмології вважають назви наступних наук:

Геоло?гія (взято з давньогрецької). Це більш широке поняття. Являє собою комплекс наук про внутрішній будову і склад Землі, її розвиток та походження. Результати ґрунтуються на дослідженні геологічних явищ, складу і структури земної поверхні літосфери з використанням усіх доступних методів, а також даних дисциплін.

Сейсмография. Розділ сейсмології. В рамках цієї дисципліни проводяться записи хвильових коливань земної кори спеціальним апаратом – сейсмографом.

Геліосейсмологія (з англійської). Є розділом астрономії, що вивчає внутрішню кінематику і структуру Сонця по тому, як поширюються сейсмічні та акустичні хвилі.

Сейсмометрия – частина сейсмології, яка займається розробкою методів і приладів з метою реєстрації хвильових коливань ґрунту, споруд та інших об'єктів, коли на них впливають сейсмічні явища.

Геофи?зіку (від давньогрецького), іншими словами – фізика Землі. Це сукупність наук, які досліджують будову Землі фізичними методами.

Предмет, об'єкт та завдання вивчення землетрусів

Щоб зрозуміти, що вивчає сейсмологія, потрібно звернути увагу на те, що досліджують у рамках цієї науки: об'єктом її вивчення є зрушення земних платформ та землетрусу, а предметом – внутрішня структура і будова планети. Зокрема, певний вплив на поширення коливань виявляє відхилення від однорідності речовини всередині Землі.
Такі явища, як землетруси, прийнято розглядати в якості специфічних, періодично повторюваних коливальних рухів земної поверхні. Їх характерною властивістю є коротка тривалість – від часток секунди до десятків хвилин. У цьому контексті сейсмічність передбачає географічну закономірність розподілу землетрусів, пов'язану з будовою поверхні землі і магнітудами (або накопиченою енергією). Також існує такий розділ, як шахтна сейсмологія. Це напрям, в завдання якого входить моніторинг сейсмічності в тих місцях, де йдуть розробки гірничодобувних підприємств, а також прогнозування з подальшим попередженням про те, де може статися землетрус. Ці кроки робляться з метою забезпечення безпеки проведення гірничих робіт.

Мета наукових досліджень

Практична мета сейсмології – це надання довгострокових прогнозів можливих місць виникнення землетрусів, їх повторюваності і сили. Коли відбувається вивчення вогнищ землетрусу, фахівцями проводяться детальні дослідження явищ і відбуваються під час них процесів в умовах реальної фізико-геологічного середовища. Аналізуються також зміщення блоків земної поверхні та інші перетворення, дається оцінка параметрів вогнища. Це дозволяє виявляти провісники землетрусів і розробляти оперативні короткострокові прогнози їхнього початку і тривалості, а також методи управління такими процесами. Важливою є оцінка можливості техногенного або антропогенного впливу на сейсмічну активність. В задачі сейсмології як науки входить:

вивчення викликаних землетрусами сейсмічних хвильових полів в безпосередній близькості від вогнища явища;

дослідження сильних сейсмічних рухів земної кори;

аналіз взаємодії ґрунту з спорудою, що знаходяться в небезпечній зоні;

розробка способів та проведення сейсмічного мікрорайонування;

вивчення сили впливу землетрусів на атмосферу і гідросферу планети;

дослідження сейсмічних шумів на поверхні Землі – микросеймов.

Прикладна задача інженерно-сейсмологічного напрямки сейсмології – це розпізнавання та реєстрація підземних ядерних вибухів під час вироблених випробувань.

Спостереження як метод вивчення сейсмічної активності

З сейсмологией в тісному зв'язку знаходиться сейсмометрия, яка займається розробкою приладів і способів реєстрації сейсмічних коливань. Сейсмологічне дослідження включає в себе:

візуальне спостереження явищ землетрусу;

реєстрацію за допомогою обладнання порушуваних сейсмічних коливань в обох діапазонах – частотному і динамічному.

Фіксування хвиль виконують спеціальні прилади – сейсмографи. З їх допомогою визначають місце виникнення та характеристики вогнища землетрусу. Сейсмографи поділяються на:

Стаціонарні – призначені для безперервної роботи, місцем їх встановлення служать сейсмічні станції, об'єднані в мережу. У цій мережі ведуться спостереження, створюються каталоги явищ, ведуться роботи по дослідженню підводних землетрусів, проводиться інформування про майбутні рухи кори.

Експедиційні – розміщуються у вже виникли осередки сильних коливань з метою реєстрації подальших можливих поштовхів. Це можуть бути важливі будівельні об'єкти, наприклад, атомні станції або дно моря (океану).

Це обладнання дозволяє виявляти знову утворюються тектонічні розриви, зміщення земної кори, зсуви, обвали та інші геологічні катастрофи.