지진파
1. 개요
地震波 / Seismic Wave
지진에 의해 발생하는 파동을 말한다.
2. 종류
2.1. 실체파
P파와 S파가 있으며, 이 둘의 속도 차이를 이용하여 PS시를 만들어 진앙과 진원까지의 거리를 구할 수 있다. 이 PS시가 길수록 진원과 진앙까지의 거리가 먼 것이다. P파는 고체, 액체, 기체 모두 통과 가능하고, S파는 고체만 통과 가능하다. 이런 P파와 S파의 성질을 알게 되면서 지구의 층상 구조를 알 수 있게 되었다.
지구 전체에 전달되는 지진파의 전파 경로를 분석해보면, 진원에서 103도 지점까지는 P, S파가 모두 도달하고, 103도에서 142도까지는 극히 일부 지역을 제외하면 아무 파도 도달하지 않으며, 110도에 한해 약한 P파가 도달하고, 142도부터 180도까지는 P파만 도달한다. 이를 통해 30~2900km는 고체 상태의 맨틀, 2900~5100km는 액체 상태의 외핵, 5100~6400km는 고체 상태의 내핵이 있음을 알게 되었다. 특정 지역에 S파가 도달하지 않는 것은 액체 상태이기 때문인 것이다. 지각과 맨틀의 경계를 모호로비치치 불연속면(모호면), 맨틀과 외핵의 경계를 구텐베르크-비헤르트 불연속면, 외핵과 내핵의 경계를 레만 불연속면이라 하는데, 불연속면인 이유는 그 경계에서 지진파의 속도가 급속히 바뀌기 때문이다.
2.1.1. P파
P파(Primary Wave)는 소리와 같은 종파이며, 전파 속도가 5~8km/s로 S파, L파보다 빠르다. 매질을 압축하거나 팽창하기 때문에 고체, 액체, 기체를 모두 통과하며 진폭이 짧다. P파는 S파, L파에 비해 진폭이 약해 지진 시에 큰 피해를 입히지 않는다. P파는 암석을 통과하면서 암석을 압축시키거나 팽창시킨다. 또한 P파는 종의 진동처럼 진원지로부터 모든 방향으로 퍼져나간다. Primary 또는 Push의 앞글자를 따서 P파라고 한다. 일본의 긴급지진속보가 바로 이 P파를 기반으로 속보를 내보낸다. 속도가 본격적인 진동이 오고 피해가 비교적 큰 S파보다 더 빠르기 때문에 진원과의 거리가 100km라는 가정 하에 10초 정도 지진을 대비할 시간을 벌 수 있다.
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2.1.2. S파
S파(Secondary Wave)는 횡파이며 전파 속도는 3~4km/s이다. S파는 매질의 입자를 상하좌우로 진동시키며, 진동방향은 횡파로 진행하는 방향에 수직한다. 고체는 통과 가능하나 액체, 기체를 통과하지 못하기 때문에 외핵을 통과하지 못한다. 진폭은 P파보다 크고, L파보다 작다. S파는 통과 시 매질의 부피변화는 일으키지 않으나 전단변형을 수반하게되며 상하진동에 의해 큰 피해를 준다. Secondary 또는 Shake의 앞글자를 따서 S파라고 한다.
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2.2. 표면파
2.2.1. L파(러브파)
L파(Love[1] Wave)는 표면파이며, 전파 속도는 1~2km/s로 P, S, L파 중 가장 느리다. 지표면을 따라 전파되기 때문에 액체나 기체를 통과할 수 있는지는 명확히 알려져 있지 않다. 피해와 진폭이 P, S파보다 많이 크다.
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2.2.2. R파(레일리파)
R파(Rayleigh[2] Wave)는 표면파며, 전체 지진파중 가장 느린 지진파로서 그 전파 속도는 '''0.05~0.3km/s''' 이다. 다만 지표면을 따라 전파되는 표면파이면서 L파와 같은 큰 진폭을 갖고 끝 부분에서 역회전 타원형으로 에너지를 발산하기에 가장 피해가 크다. 때문에 특히 지진의 규모가 크면 지표면이 출렁거릴 수 있다.
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