Maapallon muodostumisesta lähtien pinnan pohja on ollut jatkuvasti liikkeessä. Maankuori voi liikkuessaan johtaa kauheisiin seurauksiin sellaisen ilmiön muodossa kuin maanjäristys. Kun levy ryömii toiselle, mannerkuoren sisäinen jännitys kerääntyy, kriittisen pisteen ohittaessa kertynyt energia vapautuu aiheuttaen hirvittävää tuhoa. Maanjäristyksen uhrien välttämiseksi ja itse ilmiön tutkimiseksi keksittiin seismografi. Sen avulla tuli mahdolliseksi määrittää maankuoren vaihteluiden aikana vapautuvan energian määrä.
Mikä on seismografi
Sana "seismograph" tulee kreikasta ja tarkoittaa suoraan "ennätystä", "maanjäristystä". Vanhin seismografi valmistettiin muinaisessa Kiinassa. Se oli suuri pronssinen kulho, jota pidettiin kahdeksalla lohikäärmeellä, jokaisen lohikäärmeen avoimessa suussa oli pallo. Kulhon sisällä olitelineeseen kiinnitetty ripustettu heiluri, joka asennettiin jäykästi maan pinnalle makaavan laatan pohjalle. Kun värähtely tapahtui, heiluri osui kulhon seinämään ja lohikäärmeen suusta putosi pallo, joka putosi tämän rakenteen pohjassa sijaitsevan metallirupikonnan suuhun. Tällainen laite voisi havaita heilahtelut 600 kilometrin päässä sijainnistaan.
Toimintaperiaate
Seismografin toimintaperiaate perustuu tärinän välittymiseen maankuoren osalle asennettuihin esineisiin. Kun yksi maankuoren levy sijaitsee toisella, kertyy v altava määrä energiaa, kun se vapautuu, tapahtuu tärinää.
Mikä on seismografi? Nykyaikaiset instrumentit koostuvat heilurista, joka on ripustettu lankaan ja kiinnitetty tukevasti maahan istutettuun telineeseen. Heilurin päässä on kynä, joka värähteleessään piirtää jännitysarvon amplitudin. Paperirumpu, jossa maanjäristysprosessi näytetään, on myös asennettu jäykästi maahan. Kun maanjäristys tapahtuu, heiluri pysyy paikallaan hitauden vuoksi ja paperirumpu värähtelee ja kuvaa maanjäristyksen aikana vapautuvan energian arvon. Nykyaikaiset laitteet pystyvät hallitsemaan pieniäkin muutoksia, jotka eivät aiheuta tuhoa.
Mikä on seismografi eläimissä? Heidän ruumiinsa on suunniteltu siten, että pienetkin muutokset ilmakehässä ja maan pinnan tilassa useiden kilometrien säteellä aiheuttavat heissä ahdistusta. Itsesäilyttämisen laki astuu voimaan ja he lähtevätvaarallisille alueille. Herkimpiä maanjäristysilmiölle pidetään sammakkoeläin- ja matelijalajeja eli käärmeitä, sammakoita, liskoja.
Ominaisuudet
Nykyaikaiset seismografit pystyvät määrittämään ja mittaamaan värähtelyjen amplitudia kolmella tasolla. Värähtelyn nopeutta mitattaessa seismografien mittaustaajuusalue on 0,3 - 500 Hz ja värähtelynopeuden mittausalue 0,0002 - 20 mm/s. Seismografit ovat sekä kannettavia että kiinteitä. Jälkimmäiset ovat kooltaan suuria ja asennettu nimenomaan kerran ja koko käyttöiän ajan. Kannettavat voidaan asentaa uudelleen tiettyyn paikkaan maastosta riippuen. Kaikki nykyaikaiset mallit on varustettu ohjelmistoliitännöillä ja siirtävät kaikki mittauksensa suoraan tietokoneen tietokantaan.
Sovellusominaisuudet
Mikä on seismografi ja mihin se asennetaan? Se sijoitetaan mahdollisesti vaarallisille alueille, joissa maankuoren vaihteluiden ilmentymät ovat mahdollisia. Kannettavat seismografit asennetaan kaivos- tai maanalaisille kaivosalueille ihmisuhrien välttämiseksi estämällä maanjäristyksiä ja evakuoimalla työntekijöitä. Asennuksen yhteydessä tulee ottaa huomioon, että laite voi aiheuttaa vakavia virheitä, jos se asennetaan lähelle teitä, joilla raskas kalusto voi ohittaa.
