Bølger Valérie Maupin, Geofag, UiO. 1
Eksempler på bølger: lyd og lys. 2
Ekkolokalisering: å bruke lyd for å se flaggermus hval ubåt www.askabiologist.asu.edu 3
Medisinsk avbildning Røntgen Ultralyd
Ikke-destruktiv testing Bilde Ultralyd Elektromagnetiske bølger From www.decah.com/picus.html, Deborah Ellis
Seismologi: å se inni Jorda med lyd. 6
Hva ser vi inni Jorda? Hva har vi egentlig sett? Hvordan har vi dannet oss dette bildet av Jorda fra det vi har sett? 7
Jordens struktur 8
9
10
Kartlegging av sedimenter 11
Hva ser vi inni Jorda? Hva har vi egentlig sett? Hvordan har vi dannet oss dette bildet av Jorda fra det vi har sett? 12
Seismometre og seismogrammer Seismometre: måler kontinuerlig hvordan bakken rister Geoscope stasjon ATD (Djibouti) Norwegian National Seismological Network stasjon OSL (Oslo) 13
Seismometre og seismogrammer Seismometre: måler kontinuerlig hvordan bakken rister Geoscope stasjon ATD (Djibouti) Norwegian National Seismological Network stasjon OSL (Oslo) 14
Seismometre og seismogrammer Seismometre: måler kontinuerlig hvordan bakken rister Geoscope station ATD (Djibouti) Seismogrammer etter jordskjelv vertikal N - S Ø - V 15
Flere seismogrammer satt sammen 16
Et jordskjelv er en plutselig bevegelse langs en forkastning. 17
Et jordskjelv er en plutselig bevegelse langs en forkastning. Jordskjelv forårsaker vibrasjoner som forplanter seg gjennom Jorda 18
Jordskjelv forårsaker vibrasjoner som forplanter seg gjennom Jorda, akkurat som en stein kastet i vann lager bølger 19
Seismogrammer etter jordskjelv: det kommer mange bølger vertikal N - S Ø - V 20
21
Fjær: trykk-bølger (P) Tau: skjær-bølger (S) 22
23
24
Hva ser vi inni Jorda? Hva har vi egentlig sett? Hvordan har vi dannet oss dette bildet av Jorda fra det vi har sett? 25
Begrep avklaring: bølgefronter/stråler stråler 26
Bølgeforplantning hvis Jorda hadde vært en homogen kule: t Δ t = 2 a/v sin(δ/2) t: forplantningstid a: radius (6371km) v: bølgehastighet Δ: avstand i grader 27
Sammenligning Jorda og homogen kule 28
Sammenligning Jorda og homogen kule 29
Bølgeforplantning som forklarer ankomstidene Skyggezone etter 100 grader avstand wps.prenhall.com 30
Brytning wps.prenhall.com 31
B Brytning Bølgen bruker minst mulig tid fra A til B. A (Fermats prinsipp) 32
B Brytning Bølgen bruker minst mulig tid fra A til B. A (Fermats prinsipp) Bruker derfor en bane som går litt mer i området med størst hastighet. A 33
metskole.gfi.uib.no 34
Brytning mellom mantelen og kjernen wps.prenhall.com 35
Brytning inni mantelen I mantelen øker hastigheten med dyp fordi materialet blir tettere og tettere. 36
Krumme bølgevei ned i Jordens mantel 37
Strålebaner og gangtider for P-bølger 38
39
Refleksjon eksempel: refleksjon av lyset på vannoverflate Fra Gjermund Svinsås 40
En grense flate Brytning og refleksjon 41
42
Strålebaner til forskjellige bølger med refleksjon 43
regnbue bølger 44
regnbue bølger Metskole.gfi.uib.no 45
P-bølger og S-bølger 46
47
48
49
Alle disse ekkoene gjør at man kan kartlegge Jorden ganske nøyaktig Det er mer heterogent på Månen: 50
Å kartlegge flere detaljer: Prinsipp til seismisk tomografi 51
Laterale variasjoner i S-hastigheten ved 200 km dyp ved 70 km dyp 52
P-bølge tomografi (Spakman, vd Hilst) 53
Grunnlag for platetektonikk og forståelse av hvordan Jorda fungerer 54
Konklusjon: er seismologer som flaggermus? flaggermus hval ubåt www.askabiologist.asu.edu 55
Bruker lyd til å kartlegge Lytter på jordskjelv Brytning Lager lyden selv Reflekjon Forplantning i heterogen media Forplantning i homogen media P og S bølger P bølger 56
Seismisk prospektering Bruker lyd til å kartlegge Lytter på jordskjelv Brytning Lager lyden selv Reflekjon Forplantning i heterogen media Forplantning i homogen media P og S bølger P bølger 57
Hovedkilder: Mange figurer fra Ed Garnero (Arizona State University) www.iris.edu (Incorporated research institutions for seismology) www.forskning.no, www.nhm.no 58
59
60