지구과학

지진파

P·S·표면파, 주시곡선, 규모, 내부 구조 스케치.

기초

실체파

P파는 압축파로 가장 빠르고 고체·액체·기체를 지납니다. S파는 전단파로 액체에서는 전파하지 않습니다. 이 차이가 외핵이 액체임을 알려 준 열쇠입니다. 속도는 깊이와 암석에 따라 변해 굴절·반사가 납니다. 진앙 거리 추정에 P–S 시차가 쓰입니다.

표면파

러브파와 레일리파가 지표면 근처를 따라가며 피해를 키우는 경우가 많습니다. 진폭이 거리에 따라 실체파보다 천천히 줄어듭니다. 분산(주파수마다 속력 다름)이 있어 긴 파형이 늘어진 기록으로 보입니다. 건물 고유주기와 겹치면 공명 위험이 커집니다. 국소 지질(연약층)이 증폭합니다.

규모와 진도

규모는 지진 자체의 에너지·모멘트에 가깝고, 진도는 한 장소에서 느낀 흔들림입니다. 리히터는 역사적 지역 규모이고, 지금은 모멘트 규모 M_w 가 표준에 가깝습니다. 규모가 1 오르면 에너지가 약 30배입니다. 같은 규모라도 깊이와 지반에 따라 피해가 갈립니다. 예보는 확률이지 확정이 아닙니다.

지구 내부

모호면은 지각과 맨틀 경계입니다. 외핵에서 S가 사라지는 그림자 구역이 액체 증거를 줍니다. 내핵은 다시 고체로 해석됩니다. 토모그래피는 빠른·느린 구역으로 맨틀 흐름을 가늠합니다. 실험실 고압 실험과 운석 조성이 모델을 보강합니다. 이 페이지는 교실용 단면입니다.

공식

P–S 시차 (대략)

Δt ≈ d (1/v_S − 1/v_P)

진앙거리 d. 속도는 지역 평균.

기호

v_P P파 속력
v_S S파 속력

모멘트 규모

M_w = (2/3) log₁₀ M₀ − 상수

M₀는 지진 모멘트. 상수 규약은 관측망에 따름.

기호

M₀ 지진 모멘트

에너지와 규모 (스케치)

E ∝ 10^{1.5 M}

규모 +1 ≈ 에너지 ×30.

기호

M 규모

핵심 표

P 속력 (지각)	대략 5–7 km/s. S는 그보다 느림
그림자 구역	P는 약 104°–140°에서 약해짐. S는 더 넓게 비음
모호면	대륙 아래 평균 ~35 km, 해양 아래 더 얕음