DEPREM BİLİMİNE GİRİŞ

Yrd. Doç. Dr. Berna TUNÇ

DEPREM BİLİMİNE DEPREM BİLİMİNE GİRİŞGİRİŞ

SİSMOGRAFLAR

Sismograf; (seismograph)

çok duyarlı bir zaman bilgisiyle birliktegelen sismik dalgaların oluşturduğu yer titreşimlerini kaydeden bir alettir.

Yer hareketinin kaydına sismogram (seismogram) denir.

Modern sismografın en önemli parçasısismometredir.

Sismometre (seismometer); gelen sismik dalgaların enerjisini elektrik voltajına dönüştürür. Bir sismografın algılayıcısıdır ve yer hareketinin yer değiştirmesini (displacement), hızını (velocity) veya ivmesini (acceleration) algılar.

Sismometreler yer hareketinin üç bileşeninden (yani doğu-batı, kuzey-güney ve düşey) bir tanesini algılar. Gelen sismik dalganın yeryüzeyinde oluşturduğu hareketin tam olarak saptanabilmesi için üç yönde (doğu-batı, kuzey-güney ve düşey) yerleştirilmiş üç sismometre kullanılır.

Bu şekilde üç bileşen içeren sismograf istasyonuna tam istasyon (complete station) denir.

Sismometrelerin çoğu sarkaç (pendulum) esasına göre çalışır.

Sarkaçın kütlesi ana kayaya sıkıca yerleştirilmiş çerçeveye esnek bir askıyla düşey veya yatay duracak şekilde birleştirilir.

Düşey-sarkaç hareketli-bobin sismometrenin ilkesi. B temel kaya, P sismometrenin üzerine yerleştirildiği, temel kaya üzerine betondan yapılan taban, F çerçeve, M sarkaçın kütlesi, PM mıknatıs, C bobin, S spiral yay, A yer hareketini büyütücü sistem, FL süzgeç. Mıknatıs ve bobin arasındaki göreceli hareket, elektrik sinyal (voltaj) oluşturur. Bu sinyal, elektrik olarak büyütülür, süzülür ve zaman bilgisi ile birlikte kaydedilir.

Bir sismografın bir başka parçası da duyarlı bir saattir. Kaydedilen sismik dalgaların varış zamanlarını belirleyebilmek için zamanın da sismogramların üzerinde belirtilmesi gerekir.

Bu saatler dünyada belirli merkezlerin zaman sinyalleri veren radyo istasyonlarından alınan saat sinyalleri ileayarlanırlar.

Son yıllarda GPS (Global Positioning System) olarak adlandırılan ve uydulardanalınan zaman sinyalleri ile kendisini otomatik senkronize eden (ayarlayan) saatler kullanılmaktadır.

Zaman kavramında karışıklık yaratmaması için sismogramlarda yerel saat yerine UCT (Universal Co-ordinanted Time) veya GMT (Greenwich Mean Time) denilen uluslararası saat kullanılır.

Kayıt SistemleriSismik dalgalar çok farklı yollarla kaydedilir. Wiechert veya Mainka gibi en eski sismograflarda sarkaca bağlanmış kağıda hafifçe dokunan mürekkepli bir kalem veya sivri uçlu bir metalle yakılan kağıt üzerine tamamen mekanik olarak kaydedilir.

Milne-Shaw veya Wood-Anderson gibi bazı eski aletlerde mekanik-optik kayıtçılar kullanıldı. Sarkaç veya diğer hareket eden bir parça üzerine yerleştirilen bir aynadan yansıtılan bir ışık noktası fotograf kağıdı üzerine düşürülerek kayıt alınır.

Daha modern aletlerde elektromanyetik veya elektrostatik kayıtçı kullanılır.

Kağıt yavaş bir hızla dönen ve aynı zamanda yanal olarak (dönme ekseni boyunca) da hareket eden bir tambur üzerine yerleştirilir Yani izler kağıt üzerine helezonik olarak kaydedilir.

Bu kağıda 24 saat kayıt alınır. Kağıt her gün değiştirilir. Böylece sürekli olarak kayıt alınmış olur. Bu kağıdın boyutu 30x90cm dir.

Bu kağıda 24 saat kayıt alınır. Kağıt her gün değiştirilir. Böylece sürekli olarak kayıt alınmış olur. Bu kağıdın boyutu 30x90cm dir.

Tambur üzerine yerleştirilen kağıda alınan kayıt sistemi.

Fotograf kağıdına yapılan kayıtlarda kayıdın karanlık bir odada yapılması ve kayıt sırasında izlerin görülmemesi bu yöntemin dezavantajıdır. Bir günlük kayıt ancak fotoğraf banyosundan geçirildikten sonra görülebilmektedir.

Wiechert, Mainka, Milne-Shaw veya Wood-Anderson gibi eski aletler herhangi bir sismo-elektrik dönüştürücü (transducer) içermezler. Bu aletlerde kayıt mekanik, mekanik-optik veya hepsi birlikte kullanılarak yapılır. Bu nedenle, bu aletler sismograf olarak adlandırılır.

Diğer taraftan, Benioff, Grenet-Coulomb, Press-Ewing vb. modern aletler, sismoelektrikalgılayıcılarla çalışır ve değişik kayıt birimleri ile birlikte kullanılır. Bu aletlere sismometre denir.

Yalnızca tarihsel önemi olan bir başka alette sismoskoplardır (seismoscop). Bunlar yalnızca yerin titreşiminin olduğunu belirtirler ve zaman bilgisini içermezler. Bunlar sismografların atalarıdır.

Milattan önce 136 yılında Çin’de kullanılmakta olan sismoskop.

ÖZET BİLGİ

Sismografların Sınıflandırılması

1. Yapılarına Göre- Mekanik- Elektromanyetik

2. Peryotlarına Göre- Kısa Peryotlu (SP-)- Uzun Peryotlu (LP-)- Geniş Band (BB-)

3. Hareketin Bileşenlerine Göre- Düşey Bileşen (Z)- Yatay Bileşen (H)

- Kuzey-Güney Bileşen (N)- Doğu-Batı Bileşen (E)

4. Hareketin Türüne Göre- Yerdeğiştirme (genlik)- Hız (dx/dt - hız)- İvme (d^2x/dt^2 - ivme)

SPZ: Kısa peryod düşey bileşenSPE: Kısa Peryod doğu-batı bileşen