P波

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穿越地球內部的波(例如,地震波)被稱為體波。相對於體波的是表面波。體波分為兩種,P波(P-wave or primary wave)與S波(secondary wave)。P波意指(primary wave)或是壓力波(pressure wave)。在所有地震波中,P波傳遞速度最快。因此發生地震時,P波最早抵達測站,並被地震儀紀錄下來,這也是P波名稱的由來。P波的P也能代表壓力(pressure),來自於其震動傳遞類似聲波,屬於縱波的一種(或疏密波),傳遞時介質的震動方向與震波能量的傳播方向平行

P波陰影區(from USGS

對於地球內部構造的瞭解和推論,大部分是藉由觀測地震波中的體波。地震波在不同介質有不同傳播時間和路徑,在介質交界面時會引起反射折射,以及相位的改變。地震學家利用這些特性來獲得地球內部資訊。當體波穿越地球液態層時,P波在經過下部地函與外地核時會稍許折射。造成P波在104°至140°間[1]會有陰影區,令地震儀無法記錄。

速度[编辑]

均质各向同性介质的P波速度由下列公式给出:

v_p= \sqrt{ \frac {K+\frac{4}{3}\mu} {\rho}}= \sqrt{ \frac{\lambda+2\mu}{\rho}}

其中K体积模量(不可压缩性的模量),\mu剪切模量(刚性度的模量,常记为G,又称第二拉梅参数),\rho是波传播介质材料的密度\lambda是第一拉梅参数

由于密度的变化很小,速度主要由Kμ决定。

弹性模量中的P波模量M定义为M = K + 4\mu/3,因此

v_p = \sqrt{M/\rho}\

地震中P波速度典型值的范围是5至8 km/s。[2]精确速度以地球内部区域的不同而变化,范围从地壳的不到6 km/s至地核的13 km/s。[3]

參考文獻[编辑]