파의 운동

파는 전달 경로에 따라 구분된다.

실체파 - 전달경로가 지구 내부를 통과하는 경우

표면파 - 지표를 따라 전달되는 경우

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1) 실체파(Body wave)

 실체파는 물질의 압축과 인장, 좌우로 움직이는 전단 운동에 의해 전파된다.

- P파 (압축파)

• 지진이 발생하면 가장 먼저 도달하는 파, primary파라고 부름
• 입자 운동이 파의 진행방향과 평행하게 전후 운동을 함, 종파

- S파 (전단파)

• 지진 발생 후 P파 이어서 2번째로 도달함
• 입자 운동이 파의 진행방향과 직각을 이룬다
• S파는 SH방향(y축-수평 입자 운동을 하는 횡파), SV방향(z 축-수직 입자 운동을 하는 횡파)

- 실체파의 속도

지진파에서는 방향과 무관한 속력, 크기만을 뜻한다.

등방성, 비경계성 탄성체의 경우 지진파 속도는 매질의 탄성계수와 밀도의 함수로 나타낸다. 변형에 대한 저항력이 강한 물질일수록 파가 빨리 전파됨

Vp = 종파속도, Vs = 횡파속도

속도 관계식을 통해 동일한 매질일 경우 횡파가 종파보다 항상 느리게 전파되고, 매질의 강성률이 높을수록 종파와 횡파 속도가 빠르다는 것을 알 수 있다. (지진파가 약권에서 맨틀 부분으로 전파될 때 속도 증가하는 경우)

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2) 표면파(surface wave)

표면파는 탄성매질 표면이나 경계면에서 다른 종류의 파가 생성이 되고, 표면파의 에너지가 표면이나 경계면 가까이에 밀집이 되어 전파되는 파이다. 이때 교란은 표면에서 최대이고 깊이에 따라 지수함수 형태로 감소한다.

- 레일리파 (Rayleigh 파)

• 역행 타원 운동을 하고, 타원의 윗부분에서는 입자 운동이 파의 진행방향과 반대가 된다.
• 종파와 횡파의 복합적인 성격을 가지고, 진폭은 깊이에 따라 지수함수적으로 감소한다.

- 러브파(Love 파)

• 횡파와 같이 거동하는 표면파
• 입자운동이 진행방향에 직각을 이루는 수평방향으로 움직인다(SH)
• 러브파의 존재는 상부 표층의 S파 속도가 하부층의 S파 속도보다 작아야 함 > 러브파는 S파가 깊이에 따라 증가할 때 발생한다

- 스톤리파(stoneley 파)

• 지구 내부 층의 경계면에서 생성
• 전파속도는 동일한 고체의 자유면에서의 레일리파의 전파속도보다 낮음