O que são ondas sísmicas?O que são ondas sísmicas?

Terremotos são decorrentes de Terremotos são decorrentes de movimentos de falhas. movimentos de falhas.

Ondas sísmicasOndas sísmicas

• Ondas sísmicas Ondas sísmicas são as ondas de energia são as ondas de energia causadas por uma quebra súbita de rocha causadas por uma quebra súbita de rocha no interior da terra ou resultado de uma no interior da terra ou resultado de uma explosão. Elas são a energia que viajam explosão. Elas são a energia que viajam através da Terra sendo registrada nos através da Terra sendo registrada nos sismógrafos. sismógrafos.

• Existem várias espécies de ondas sísmicas e Existem várias espécies de ondas sísmicas e elas se movem de diferentes naturezas. Os elas se movem de diferentes naturezas. Os dois tipos principais são dois tipos principais são ondas de corpo e ondas de corpo e ondas de superfície. ondas de superfície.

Tipos de OndasTipos de Ondas• Ondas de compressão Ondas de compressão

(longitudinais)(longitudinais)• Ondas transversaisOndas transversais

• Ondas SísmicasOndas Sísmicas– Ondas ProfundasOndas Profundas

• Ondas primárias (Ondas P) Ondas primárias (Ondas P) – CompressãoCompressão

• Secundárias (Ondas S) Secundárias (Ondas S) – TransversaisTransversais

– SuperfícieSuperfície• Ondas Love Ondas Love • Ondas RayleighOndas Rayleigh

Seismic Waves 5

Tipos de ondas sísmicasTipos de ondas sísmicas• As ondas sísmicas podem ser classificadas pelo As ondas sísmicas podem ser classificadas pelo

caminho pelo caminho que tomam no interior da caminho pelo caminho que tomam no interior da TerraTerra

Ondas Profundas (P ou S) viajam através do interior da Terra

Ondas de Superfície viajam ao longo da superfície terrestre. Elas são menos rápidas do que as ondas profundas

Ondas ProfundasOndas Profundas

• Ondas P (ondas de compressão)Ondas P (ondas de compressão)

• Primeiro tipo de onda. Elas são as mais Primeiro tipo de onda. Elas são as mais rápidas movendo-se tanto através de rochas rápidas movendo-se tanto através de rochas sólidas e fluídas quanto através da água. sólidas e fluídas quanto através da água.

Onda Compressional (Ondas P)t Animação

Movimentos das partículas consistem em alternânciaEntre compressão e dilatação. Movimento da partícula é paralelo A direção de propagação (longitudinal). Matéria retorna a sua forma original depois que a onda passa.

Ondas Secundárias Ondas Secundárias • Ondas S (ondas transversais)Ondas S (ondas transversais)• O segundo tipo de ondas é a onda S (ou secundária) a qual O segundo tipo de ondas é a onda S (ou secundária) a qual

é a segunda onda que se sente em terremoto. Ela é menos é a segunda onda que se sente em terremoto. Ela é menos rápida que a onda P e pode-se mover somente através de rápida que a onda P e pode-se mover somente através de um corpo sólido. Esta onda move-se para cima e para baixo um corpo sólido. Esta onda move-se para cima e para baixo e perpendicular a direção do movimento. e perpendicular a direção do movimento.

Onda Cisalhante (Ondas S) Animação

Deformation propagates. Particle motion consists of alternating transverse motion. Particle motion is perpendicular to the direction of propagation (transverse). Transverse particle motion shown here is vertical but can be in any direction. However, Earth’s layers tend to cause mostly vertical (SV; in the vertical plane) or horizontal (SH) shear motions. Material returns to its original shape after wave passes.

Nimação (Dan Russell ) – Nimação (Dan Russell ) – As pessoas em ondaAs pessoas em onda

A demonstração humana ilustrando a propagação das ondas P e S.

Seismic Waves 12

Oaxaca, Mexico terremoto registrado por um sismógrafo no Alaska.

Seismic Waves 13

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Dois tipos de ondas superfícieDois tipos de ondas superfície

• Ondas LoveOndas Love são são ondas do tipo S ondas do tipo S puras. Elas vibram o puras. Elas vibram o terreno lado-a-lado terreno lado-a-lado e com movimentos e com movimentos verticais. verticais.

• Ondas Rayleigh Ondas Rayleigh são um misto de são um misto de ondas P e S. Elas ondas P e S. Elas vibram no terreno vibram no terreno em um padrão em um padrão elíptico.elíptico.

SISMOLOGIASISMOLOGIAOndas de superfície Ondas de superfície

Ondas de superfície são criadas Ondas de superfície são criadas quando as ondas batem na quando as ondas batem na superfície terrestre.superfície terrestre.

Elas são similares as ondas criadas Elas são similares as ondas criadas arremessando uma rocha em arremessando uma rocha em um lago. um lago.

Ondas de superfície Ondas de superfície • Ondas Love Ondas Love • O primeiro tipo de onda é chamado ondas O primeiro tipo de onda é chamado ondas LoveLove, ,

nome de um matemático britânico. Ela é a onda nome de um matemático britânico. Ela é a onda mais rápida e move o terreno em um movimento mais rápida e move o terreno em um movimento “lado a lado”. “lado a lado”.

Ondas Love (Ondas L) Animação

Consiste de movimentos transversais se alternando. O movimento da partícula é horizontal e perpendicular a direção de propagação. A amplitude decresce com a profundidade. O material retorna a sua forma original depois que a onda passa.

Ondas de SuperfícieOndas de Superfície• Ondas RayleighOndas Rayleigh Estas ondas fazem movimentos circulares movendo para o Estas ondas fazem movimentos circulares movendo para o

lado e para cima e para baixo. A maior parte dochoque de lado e para cima e para baixo. A maior parte dochoque de um terremoto é devido as ondas Rayleigh, as quais podem um terremoto é devido as ondas Rayleigh, as quais podem ser muito maiores que as demais. ser muito maiores que as demais.

Onda Rayleigh (Onda R) Animação

Movimento da partícula consiste em movimentos elípticos (geralmente anti-horários) dentro de um plano vertical e paralelo a direção de propagação. A amplitude decresce com a profundidade. O material retorna a sua forma original depois que a onda passa.

Animação – Ondas Rayleigh (Dan Animação – Ondas Rayleigh (Dan Russell)Russell)

http://www.kettering.edu/~drussell/demos.html

Direction of propagation

SISMOLOGIASISMOLOGIASismograma Sismograma

Sismograma registrado na Rússia a partir de um terremoto de Sismograma registrado na Rússia a partir de um terremoto de 1909 na Ásia Menor.1909 na Ásia Menor.

Três tipos de ondas são observadas.Três tipos de ondas são observadas.

Observe a diferença de tempo entre as ondas P e S. Observe a diferença de tempo entre as ondas P e S.

Localização de um terremotoLocalização de um terremoto

Plotar tempo versus distância Plotar tempo versus distância

Se pode construir um gráfico Se pode construir um gráfico distância versus tempo para distância versus tempo para terremotos conhecendo as terremotos conhecendo as propriedades do interior da propriedades do interior da TerraTerra

Observe que com o aumento Observe que com o aumento da distância a chegada das da distância a chegada das ondas se separamondas se separam

A diferença de 3 min e 45 seg A diferença de 3 min e 45 seg entre a chegada das ondas entre a chegada das ondas P e S correspondem a uma P e S correspondem a uma distância de 2000.distância de 2000.

SEISMOLOGYSEISMOLOGYLOCATING EARTHQUAKESLOCATING EARTHQUAKESTriangulationTriangulation

Se necessita três estações para se Se necessita três estações para se localizar a posição de um localizar a posição de um terremoto. terremoto.

Mede a diferença de chegada entre Mede a diferença de chegada entre ondas P e S e converte para ondas P e S e converte para distânciadistância

Triangulação para a posição de um Triangulação para a posição de um terremoto próximo de New terremoto próximo de New Madrid usando as estações de Madrid usando as estações de Columbus, St Louis e MemphisColumbus, St Louis e Memphis

SEISMOLOGYSEISMOLOGYMAGNITUDEMAGNITUDEScaleScale

Escala Richer Escala Richer

Baseada em escala logarítmica Baseada em escala logarítmica de um sismo ocorrido a 100 de um sismo ocorrido a 100 km de distânciakm de distância

Para cada dez vezes a Para cada dez vezes a magnitude aumenta em ummagnitude aumenta em um

Porém a energia liberada é um Porém a energia liberada é um fator muito maiorfator muito maior

SISMOLOGIASISMOLOGIAMAGNITUDEMAGNITUDENomógrafo da escala de Richter Nomógrafo da escala de Richter

Lê a diferença do tempo de Lê a diferença do tempo de viagem entre as ondas P e viagem entre as ondas P e S e plota no gráfico. S e plota no gráfico.

Lê a máxima amplitude da Lê a máxima amplitude da onda S e plota. onda S e plota.

Desenha uma linha entre Desenha uma linha entre entre os dois pontos e entre os dois pontos e fornece a magnitude. fornece a magnitude.

SiSMOLOGYSiSMOLOGYMAGNITUDEMAGNITUDE

Para causarem danos os Para causarem danos os terremotos são acima terremotos são acima de 6.0de 6.0

Acima de 7 podem Acima de 7 podem causar sérios causar sérios prejuízos e riscos para prejuízos e riscos para as pessoas. as pessoas.

Observe o decréscimo da Observe o decréscimo da frequência quando a frequência quando a magnitude aumenta. magnitude aumenta.

GROUND MOTIONGROUND MOTIONEARTHQUAKE INTENSITYEARTHQUAKE INTENSITYMercalli ScaleMercalli Scale

A magnitude de um terremo avalia a energia liberada em um terremoto A magnitude de um terremo avalia a energia liberada em um terremoto A intensidade de um terremoto mede os efeitos sobre as pessoas e as A intensidade de um terremoto mede os efeitos sobre as pessoas e as

construçõesconstruçõesUsada para avaliar registros históricos Usada para avaliar registros históricos

TSUNAMITSUNAMIGrandes Tsunamis ocorridos em tempos Grandes Tsunamis ocorridos em tempos mais recentesmais recentes

TSUNAMITSUNAMISistema de alerta Sistema de alerta

Ondas P, S e ondas de superfície se movem entre 10 - 5.5 km/sec.Ondas P, S e ondas de superfície se movem entre 10 - 5.5 km/sec.Muito mas rápidas do que a velocidade de tsunami (230 m/seg). Muito mas rápidas do que a velocidade de tsunami (230 m/seg).

Portanto, as ondas sísmicas profundas chegam mais rápido do Portanto, as ondas sísmicas profundas chegam mais rápido do que as ondas de tsunamis. que as ondas de tsunamis.

Esta é a base para montar sistemas de alertaEsta é a base para montar sistemas de alerta