Hyposentri

Kohteesta Wikipedia
(Ohjattu sivulta Hyposentrumi)
Siirry navigaatioon Siirry hakuun

Hyposentri on maanjäristyskeskus eli fokus, maan alla sijaitseva kohta, josta maanjäristys alkaa. Suoraan hyposentrin yläpuolella olevaa maanpinnan kohtaa kutsutaan episentrumiksi. Maanjäristyksessä kallioperään varastoitunut jännitys ylittää hyposentrissa kiviaineksen lujuuden. Tällöin maanjäristyskeskusta ympäröivä kallioperä repeää ja kallioperän osaset siirtyvät toisiinsa nähden. Hyposentrissa vallitseva jännityskenttä vaikuttaa maanjäristyksen syntyyn ja voimakkuuteen. Jännitystä varastoituu kallioperään nopeammin mannerlaattojen kohtaamisvyöhykkeillä kuin niiden sisäosissa.[1][2]

Hyposentrin syvyys voi olla sadoista metreistä satoihin kilometreihin. Maanjäristyskeskuksen syvyys vaikuttaa maanjäristyksen tuhoisuuteen. Tuhot ovat yleensä sitä pahempia, mitä lähempänä maanpintaa hyposentri sijaitsee. Maanjäristyksessä hyposentrin ympärille muodostuu murtuma-alue eli fokusalue, jossa tapahtuvaa muodonmuutosta kuvaa järistyksen fokusmekanismi. Voimakkaissa maanjäristyksissä fokusalue voi olla laajuudeltaan useita satoja kilometrejä.

Nagasakiin pudotetun atomipommin hyposentri

Hyposentri-termiä käytetään myös ilmakehässä räjähtävän ydinaseen alapuolella olevasta kohdasta. Termi sopii kaikkiin vastaavankokoisiin räjähdyksiin, mutta sille ei ollut käyttöä ennen ydinräjäytyksiä. Tässä kontekstissa termi "nollapiste" (ground zero) on sen synonyymi, vaikkakin se on vähemmän tarkka ja sitä käytetään vapaammin.

Hyposentrin määrittäminen[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Hyposentrin koordinaatit ja tapahtuma-aika voidaan määrittää seismografihavaintojen perusteella. Perinteisin määritystapa on graafinen. P- ja S-aallon saapumisaikojen erotus seismogrammilla antaa etäisyyden maanjäristyksen tapahtumapaikkaan. Tämän jälkeen oikeapituiselle kartalle voidaan piirtää ympyrä käyttäen havaintopistettä ympyrän keskipisteenä. Jos maanjäristys on matala, sen episentri löytyy tämän ympyrän kehältä. Vähentämällä P- ja S-aaltojen saapumisajasta kyseisten aaltotyyppien ennustettu kulkuaika, saadaan arvio järistyksen tapahtumahetkelle eli origoaika.

Maanjäristyksen paikantamiseen tarvitaan yleensä vähintään kolme asemaa, sillä kolme erikeskeistä ympyrää voi leikata enintään yhdessä pisteessä. Pienikin syvyyden kasvu johtaa siihen, että ympyrät eivät enää leikkaa toisiaan, jolloin episentrin paikkaan tulee epävarmuutta. Useamman aseman käyttäminen pienentää virheen todennäköisyyttä. Mikäli käytettävissä on yhden aseman kaikki kolme komponenttia ja P-aallon tulosuunta voidaan määrittää, voidaan alustava paikannus tehdä myös yhden aseman perusteella.[3]

1960-luvulta lähtien hyposentrejä on voitu määrittää käyttäen tietokonealgoritmeja. Algoritmit käyttävät paikannukseen P- ja S-aaltojen tuloaikoja ja laskevat iteratiivisesti fokuksen sijainnin ja syvyyden virherajoineen. Laskenta voidaan suorittaa litteällä tai pallomaisella nopeusmallilla. Laskennan onnistuminen riippuu käytetyn nopeusmallin hyvyydestä sekä algoritmin teknisistä yksityiskohdista.[4]

Lähteet[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

  1. Tietoa maanjäristyksistä Viitattu 6.11.2010.
  2. Seismologian sanastoa Viitattu 6.11.2010.
  3. Havskov, J. et al.: ”Seismic source location”, New Manual of Seismological Observatory Practice 2 (NMSOP-2). Deutsches GeoForschungsZentrum GFZ, 2012. Teoksen verkkoversio. (englanniksi)
  4. Klein, Fred W.: User's Guide to HYPOINVERSE-2000, a Fortran Program to Solve for Earthquake Locations and Magnitudes (pdf) Open File Report 02-171. 2002. U. S. Geological Survey. Viitattu 7.1.2018. (englanniksi)