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4.2 地震波の生成と伝播
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| 4.2.1 P波とS波 | ||
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[科学技術庁(1996)による] |
震源からはP波、S波の2種類の地震波が放射される。これは、破壊の発生に伴って、媒質中に蓄えられていた歪みエネルギーが運動エネルギーに転化したものである。P、Sという記号は、それぞれ第1波、第2波を意味するラテン語に由来する。 P波は、縦波、粗密波の性質をもつ。これに対して、S波は横波、せん断波である。両者の違いを図4.2.1-1に示す。縦波と横波では、波の振動方向が異なる。波の進行方向を基準として、縦波はそれと平行、横波はそれと直交する方向に振動する。従って、P波の初動は、震源から外向きの押し波、または反対向きの引き波となる。S波は、鉛直面内で振動するSV波と水平面内で振動するSH波に分解することができる。 粗密波は、媒質の体積変化が伝播する波である。これに対して、せん断波は媒質のずり変化(ねじれ)が伝播するもので、体積変化は伴わない。P波とS波の伝播速度は、媒質の密度ρとラメの定数λ、μを用いて
(4-4)
で与えられる。ここでμは剛性率と同じものである。地殻やマントルを構成する岩石ではλとμがほぼ等しいので、
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