FeltalálókSeizmográf
ChangHeng találta fel az első szeizmoszkópot, amelyet sárkányüvegnek neveztek el

A földrengéskutatást körülvevő innovációk történetében két dolgot kell megvizsgálnunk: a földrengést regisztráló eszközöket és az adatok értelmezéséhez írt mérési rendszereket. Ne feledjük, hogy a Richter-skála nem egy fizikaieszköz, hanem egy matematikai képlet.

Intenzitás- és magnitúdóskálák
A magnitúdó a földrengés forrásánál felszabaduló energiát méri. A földrengés erősségét a szeizmogramon rögzített hullámok amplitúdójának logaritmusából határozzák meg egy bizonyos időszak alatt. Az intenzitás a földrengés által egy adott helyen okozott rengés erősségét méri. Az intenzitást az emberekre, az emberi építményekre és a természeti környezetre gyakorolt hatások alapján határozzák meg. Az intenzitásnak nincs matematikai alapja; az intenzitás meghatározása a megfigyelt hatásokon alapul.

A földrengés intenzitásának első bejelentett mérése az olasz Schiantarelli nevéhez fűződik, aki az olaszországi Calabriában 1783-ban bekövetkezett földrengés intenzitását rögzítette.

Az első modern intenzitásskálák elkészítése az olasz Michele de Rossi (1874) és a svájci Francois Forel (1881) érdeme, akik egymástól függetlenül hasonló intenzitásskálákat tettek közzé. Rossi és Forel később együttműködtek, és 1883-ban elkészítették a Rossi-Forel-skálát. A Rossi-Forel-skála tíz intenzitásfokozatot használt, és ez lett az első, nemzetközileg széles körben használt skála. 1902-ben Giuseppe Mercalli olasz vulkanológus tizenkétfokozatú intenzitásskálát készített.

Bár az elmúlt több száz évben számos intenzitásskálát fejlesztettek ki a földrengések hatásainak értékelésére, az Egyesült Államokban jelenleg a módosított Mercalli (MM) intenzitásskálát használják. Ezt 1931-ben fejlesztették ki Harry Wood és Frank Neumann amerikai szeizmológusok. Ez a skála 12 növekvő intenzitási szintből áll, amelyek az észrevehetetlen rengéstől a katasztrofális pusztításig terjednek, és római számokkal vannak jelölve. Nincs matematikai alapja, hanem a megfigyelt hatásokon alapuló önkényes rangsorolás.

A Richter-magnitúdóskálát 1935-ben Charles F. Richter, a Kaliforniai Technológiai Intézet munkatársa dolgozta ki. A Richter-skálán a magnitúdót egész számokban és tizedes törtekben fejezik ki. Például egy közepes erősségű földrengést 5,3-as, egy erős földrengést pedig 6,3-as erősségűnek lehet számítani. A skála logaritmikus alapja miatt a magnitúdó minden egyes egész szám növekedése a mért amplitúdó tízszeresét jelenti; az energia becsléseként a magnitúdóskála minden egyes egész szám lépése körülbelül 31-szer több energia felszabadulásának felel meg, mint az előző egész számhoz tartozó érték.

A Richter-skálát kezdetben csak azonos gyártású műszerek adataira lehetett alkalmazni.Ma már a műszereket gondosan kalibrálják egymáshoz képest. Így a magnitúdó bármely kalibrált szeizmográf felvételéből kiszámítható.

Műszeres szeizmológia
A szeizmikus hullámok a földrengésekből származó rezgések, amelyek a Földön keresztül terjednek; ezeket a szeizmográfnak nevezett műszerekkel rögzítik. A szeizmográfok egy cikkcakkos nyomvonalat rögzítenek, amely a műszer alatti földmozgások változó amplitúdóját mutatja. Az érzékeny szeizmográfok, amelyek nagymértékben felnagyítják ezeket a talajmozgásokat, képesek a világ bármely pontjáról származó erős földrengések kimutatására. A földrengés ideje, helye és erőssége meghatározható a szeizmográf-állomások által rögzített adatokból.

Kr. u. 132 körül Csang Heng kínai tudós feltalálta az első szeizmoszkópot, egy olyan műszert, amely képes volt regisztrálni a földrengések bekövetkeztét. Heng találmányát sárkánydzsarunak nevezték el (lásd a fenti képet). A sárkánykorsó egy hengeres edény volt, amelynek pereme körül nyolc sárkányfej volt elhelyezve; minden sárkánynak egy golyó volt a szájában.Az edény talpa körül nyolc béka volt, mindegyik közvetlenül egy sárkányfej alatt.Amikor földrengés történt, egy golyó kiesett a sárkány szájából, és a béka szájába került.

Néhány évszázaddal később Olaszországban vízmozgást, majd higanyt használó eszközöket fejlesztettek ki. Az olasz Luigi Palmieri 1855-ben higanyos szeizmométert tervezett. Palmieri szeizmométere U alakú csöveket tartalmazott, amelyek higannyal voltak töltve és az iránytűk mentén voltak elhelyezve. Amikor földrengés történt, a higany megmozdult, és elektromos érintkezésbe került, ami megállított egy órát, és elindított egy regisztráló dobot, amelyen a higany felszínén lévő úszó mozgását rögzítették. Ez volt az első olyan eszköz, amely rögzítette a földrengés időpontját, valamint a mozgás intenzitását és időtartamát.

Modern szeizmográf
John Milne angol szeizmológus és geológus volt, aki feltalálta az elsőmodern szeizmográfot, és előmozdította a szeizmológiai állomások építését. 1880-ban Sir James Alfred Ewing, ThomasGray és John Milne, mind angol tudósok Japánban dolgoztak, és elkezdték a földrengések tanulmányozását. Megalapították a Japán Szeizmológiai Társaságot, és a társaság finanszírozta a szeizmográfok feltalálását. Milne 1880-ban feltalálta a vízszintes inga szeizmográfot.

A vízszintes inga szeizmográfot a második világháború után továbbfejlesztették a Press-Ewing szeizmográffal, amelyet az Egyesült Államokban fejlesztettek ki a hosszú periódusú hullámok rögzítésére. Ma is széles körben használják az egész világon. A Press-Ewing szeizmográf Milne ingát használ, de az ingát tartó tengelyt egy rugalmas drót helyettesíti a súrlódás elkerülése érdekében.

A szeizmometria korai története
Ez egy kiváló teljes szeizmográf-történet.

Weboldalak a szeizmográfokról, szeizmometriáról, földrengésekről és másról

.