2.5 Поверхностные волны

Кроме объемных волн сейсмология изучает и волны другого типа -- поверхностные волы. В качестве примера можно привести такой пример: камень, брошенный в воду, вызывает на поверхности воды волны, которые принадлежат к типу поверхностных. Точно такие же волны могут возникнуть и на других поверхностях раздела двух сред.

Поверхностные волны уже давно были предметом изучения многих ученых. Поверхностные волны делят на два типа : волны Релея и волны Лява. Релей в 1885 г. установил, что смещение частиц пород поверхности раздела происходит в вертикальной плоскости, причем частицы описывают эллиптические траектории. Точно так же, как и в теории трохоидальных волн для морского волнения, с увеличением глубины радиусы этих траекторий уменьшаются по экспоненциальному закону. На поверхности моря подводная лодка подвержена действиям обтекания частиц воды и совершает качку. Однако с увеличением глубины эта качка уменьшается, и уже на глубине 90 м люди ее не ощущают.

Теория возникновения и распространения волн другого типа разработал Ляв в 1911 году. Движение частиц совершается в горизонтальной плоскости перпендикулярно направлению распространения волны.

Длины поверхностных волн обоих типов составляют от десятков метров до сотен километров. При особо сильных землетрясениях поверхностные волны могут несколько раз обежать вокруг Земного шара. Поверхностные волны эффективно использовались для изучения недр Луны. Они обладают свойством, чрезвычайно полезным для изучения верхних пластов планет: зависимость скорости распространения от частоты (дисперсия волн).