Hvem oppfant seismografen?

Når vi diskuterer jordskjelv studere og innovasjonene bygget rundt det, det er flere måter å se på det. Det er seismografen, som brukes til å oppdage jordskjelv og registrere informasjon om dem, for eksempel styrke og varighet. Det er også et antall instrumenter som er laget for å analysere og registrere andre jordskjelvdetaljer som intensitet og styrke. Dette er noen av verktøyene som former måten vi studerer jordskjelv på.

Seismiske bølger er vibrasjonene fra jordskjelv som beveger seg gjennom jorden. De er spilt inn på instrumenter som kalles seismografer, som følger en sikksakk-spor som viser den varierende amplituden til bakkens svingninger under instrumentet. Sensordelen av en seismograf blir referert til som seismometeret, mens grafiske evner ble lagt til som en senere oppfinnelse.

Følsomme seismografer, som forsterker disse bakkebevegelsene, kan oppdage sterke jordskjelv fra kilder hvor som helst i verden. Tid, plassering og størrelse på et jordskjelv kan bestemmes ut fra data registrert av seismografstasjoner.

Rundt 132 f.Kr oppfant den kinesiske forskeren Chang Heng den første seismoskopet, et instrument som kunne registrere forekomsten av et jordskjelv kalt en drage jar. Drage-krukken var en sylindrisk krukke med åtte dragehoder anordnet rundt randen, som hver hadde en ball i munnen. Rundt foten av krukken var åtte frosker, hver rett under et dragehode. Da et jordskjelv skjedde, falt en ball fra en drages munn og ble fanget av froskens munn.

Noen hundre år senere ble enheter som bruker vannbevegelse og senere kvikksølv utviklet i Italia. Mer spesifikt tegnet Luigi Palmieri et kvikksølvseismometer i 1855. Palmieris seismometer hadde U-formede rør anordnet langs kompasspunkter og fylt med kvikksølv. Da et jordskjelv rammet, ville kvikksølvet bevege seg og få elektrisk kontakt som stoppet en klokke og startet en opptakstrommel der bevegelsen til en flyter på overflaten av kvikksølv ble registrert. Dette var den første enheten som registrerte tidspunktet for jordskjelvet og intensiteten og varigheten av bevegelsene.

John Milne var den engelske seismologen og geologen som oppfant den første moderne seismografen og fremmet byggingen av seismologiske stasjoner. I 1880 begynte Sir James Alfred Ewing, Thomas Gray og John Milne - alle britiske forskere som arbeidet i Japan - å studere jordskjelv. De grunnla Seismological Society of Japan, som finansierte oppfinnelsen av seismografer. Milne oppfant den horisontale pendelseismografen samme år.

Etter andre verdenskrig ble den horisontale pendelseismografen forbedret med Press-Ewing seismografen, utviklet i USA for registrering av bølger i lang tid. Denne seismografen bruker en Milne-pendel, men svingen som støtter pendelen erstattes av en elastisk ledning for å unngå friksjon.

Intensitet og styrke er andre viktige områder i studiet av jordskjelv. Omfanget måler energien som frigjøres ved jordskjelvet. Det bestemmes ut fra logaritmen til amplituden av bølger registrert på et seismogram i en viss periode. I mellomtiden, intensitet måler styrken ved risting produsert av jordskjelvet på et bestemt sted. Dette bestemmes av effekter på mennesker, menneskelige strukturer og det naturlige miljøet. Intensitet har ikke et matematisk grunnlag - bestemmende intensitet er basert på observerte effekter.

Kreditt for de første moderne intensitetsskalaene går i fellesskap til Michele de Rossi fra Italia og Francois Forel fra Sveits, som begge uavhengig ga ut lignende intensitetsskala i 1874 og 1881, henholdsvis. Rossi og Forel samarbeidet senere og produserte Rossi-Forel-skalaen i 1883, som ble den første skalaen som ble mye brukt internasjonalt.

Rossi-Forel-skalaen brukte 10 intensitetsgrader. I 1902 skapte den italienske vulkanologen Giuseppe Mercalli en 12-graders skala.

Selv om det har blitt utarbeidet mange intensitetsskalaer for å måle effekten av jordskjelv, er den modifiserte Mercalli (MM) intensitetsskalaen den som for tiden er ansatt i USA. Den ble utviklet i 1931 av amerikanske seismologer Harry Wood og Frank Neumann. Denne skalaen består av 12 økende intensitetsnivåer som spenner fra umerkelig risting til katastrofal ødeleggelse. Det har ikke et matematisk grunnlag; i stedet er det en vilkårlig rangering basert på observerte effekter.

Richter Magnitude Scale ble utviklet i 1935 av Charles F. Richter fra California Institute of Technology. På Richters skala uttrykkes størrelsesorden i hele tall og desimalbrøk. For eksempel kan et jordskjelv på 5,3 beregnes som moderat, og et sterkt jordskjelv kan bli vurdert til styrke 6,3. På grunn av den logaritmiske basis av skalaen, representerer hver heltalstørrelse i størrelsesorden en ti ganger økning i målt amplitude. Som et estimat av energi tilsvarer hvert heltaletrinn i størrelsesskalaen frigjøringen av omtrent 31 ganger mer energi enn mengden assosiert med den forrige heltalverdien.

Da den ble opprettet første gang, kunne Richter Scale bare brukes på platene fra instrumenter med identisk produksjon. Nå blir instrumenter nøye kalibrert med hensyn til hverandre. Dermed kan størrelsen beregnes ved å bruke Richter Scale fra posten til en hvilken som helst kalibrert seismograf.