P波

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P波(P-wave or primary wave)是二種體波(體波的命名是因為此波穿越地球內部,相對於體波的是表面波,另一種體波是S波(secondary wave)中的一種。P波意指(primary wave)或是壓力波(pressure wave)。在所有地震波中,P波擁有最快的傳遞速度,因此地震發生時,P波是最早抵達測站,並被地震儀紀錄下來的地震波,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,在介質交界面時會產生反射折射,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,即地震儀記錄不到。

速度[編輯]

均質各向同性介質的P波速度由下列公式給出:

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

其中K體積模量(不可壓縮性的模量),\mu剪切模量(剛性度的模量,常記為G,又稱第二拉梅參數),\rho是波傳播介質材料的密度\lambda是第一拉梅參數

由於密度的變化很小,速度主要由Kμ決定。

彈性模量中的P波模量M定義為M = K + 4\mu/3,因此

v_p = \sqrt{M/\rho}\

地震中P波速度典型值的範圍是5至8 km/s。[2]精確速度以地球內部區域的不同而變化,範圍從地殼的不到6 km/s至地核的13 km/s。[3]

參考文獻[編輯]