Deprem Dalgalarının Hızı

Kahramanmaraş merkezli 7.7 ve 7.6’lık büyüklüğe sahip iki depremin 11 ilde bir çok yıkıma sebebiyet vermesinin ardından meydana gelen, 6.4 ve 5.8’lik iki Hatay depremi ağır hasarlı bazı binaların yıkılmasına neden olmuştu. Depremlerin ardından bir çok konuda eksiklilklerimiz olduğu ortaya çıktı. Konu ile ilgili uzman veya uzman olduğu düşünülen kişiler deprem hakkında görüşlerini ve bilgilerini topluma ilettiler. Bu noktada biz de kısaca bir hatırlatma yapalım istedik. Depremin oluşturduğu etkiyi ve bu etkide oluşan deprem dalgaları olan, P ve S dalgalarını ve son olarak tahminimizce Love Dalgası ile büyük yıkımının nasıl gerçekleştiğini videomuzdan izleyebilir, ardında da yazımız ile bu konuda bilginizi pekiştirebilirsiniz. Bir daha böyle acıların yaşanmaması dileğimiz ile…

Deprem Nedir?

Yer kabuğunun içinde ani kaya kıvrılmaları (Fay Kırılmaları) ile açığa çıkan büyük bir enerjinin dalgalar halinde yayılması sonucu yer sarsılmasına deprem denir. Peki inşaat mühendisliği açısından deprem nedir diyecek olursak. Depremi sismik olarak tanımını yapmamız gerekir ki, yer kabuğunda beklenmedik bir anda ortaya çıkan enerjinin kendisine ait karakteristik özellikleri bulunan ( periyot(T) (1/frekans), büyüklük(magnitude) vs. ) sismik dalgalar aracılığıyla yer yüzünü sarsması, büyüklüğü oranında hareket ettirmeye çalışması olayıdır.

Deprem Dalgaları ve Çeşitleri

Cisim Dalgaları

Yer kabuğunun iç kısimlarındaki odak bölgesinden her yöne yayılan dalgalara cisim dalgaları adı verilir.

1. P dalgaları
2. S dalgaları

olmak üzere iki çeşidi vardır.

P-dalgaları ile S-dalgaları yerkabuğunun içerisinde meydana geldiği için bu dalgalaracisim dalgaları denir.

P Dalgaları: Deprem odağından çevreye yayılan boyuna dalgalara P dalgaları denir.

P Dalgalarının Özellikleri:

• Sismografa (depremin şiddetini ölçen cihaz) ilk ulaşan ilk deprem dalgasıdır.
• Hızı, kabuğun yapısına göre 1,5 km/s ile 8 km/s arasında değişir.
• Yıkım etkileri düşüktür.
• Her ortamda (katı-sıvı-gaz) yayılırlar.
• Boyuna dalgalardır.

S Dalgaları: Deprem odağından çevreye yayılan enine dalgalara P dalgaları denir.

S Dalgalarının Özellikleri:

• Kayıtlara ikinci ulaşan dalgalardır.
• Hızı P dalgasının hızına göre değişirn ve yaklaşık 1 km/s ile 6,4 km/s arasındadır.
• Sadece katı kütlelerde hareket ederler.
• Enine dalgalardır.

Yüzey Dalgaları:

Odağa en yakın yani merkez üssü olarak adlandırılan bölgeden yayılan dalgalara yüzey dalgaları denir.

Yüzey Dalgalarının Özellikleri:

Deprem dalgaları içerisınde en yavaş ilerleyen dalgalardır.

Yüzey dalgaları dünyanın yüzeyi boyunca yayılır.

P ve S dalgalarından sonra kayıtlara (sismograf) ulaşır.

Yüzey dalgalarının oluşumları sırasında yer hareket ettiğinden etkisi büyük olur.

Yüzey dalgalarının türleri:

1. Rayleigh dalgaları
2. Love dalgaları

olmak üzere iki çeşidi vardır.

Rayleigh Dalgaları:

Yeryüzünde okyanus üzerinde ilerleyen su dalgası gibi ilerleyen dalgalara rayleigh dalgası adı verilir. Deprem anında hissedilen sarsıntıların çoğu, diğer dalgalardan çok daha büyük enerji taşıyan bu Rayleigh dalgasından kaynaklanır.

Love Dalgaları:

Yeri yatay düzlemde hareket ettiren yüzey dalgalarına Love dalgaları denir.

Love Dalgalarının Özellikleri:

• Yüzey Dalgalarının en hızlısıdır.
• Yeri yatay düzlemde hareket ettirir.
• Yer yüzünde yarılmalara neden olur.

Tsunami: Merkezi deniz dibinde olan derin depremlerden sonra zemin çökmesi ve taban kaymasıyla oluşan dalgaIara denir. Deniz dibindeki sismik sarsıntı sonrası oluşan tsunami dalgaları, onIarca metre yüksekIiğe ulaşabiliyor ve deniz kıyısındaki topraklarda yıkıcı etki yapıyor.

Deprem Sırasında Zemin Sallanması Ve Sismik Dalgaların Oluşması

Etiketler:deprem dalgaları

Depremler, volkanlar, yeraltındaki patlamalar veya bir madendeki tünellerin çökmesi, deprem dalgaları ya da daha genel adıyla sismik dalgaların oluşmasına neden olur. Dört çeşit deprem dalgası vardır. Bu dalgaların hareket hızı birbirinden farklıdır. Ama tüm deprem dalgaları maddesel dalgalardır.

P Dalgaları ve S Dalgaları

En hızlı hareket eden deprem dalgalarına P dalgaları denir. P İngilizce primary (ilk veya birincil) anlamındadır, çünkü uzakta meydana gelen bir depremden bir sismografa ulaşan ilk dalgalar bunlardır. Yeryüzünün yüzeyinde P dalgalarının hızı saniyede 5 km ile 8 km arasındadır. Gezegenimizin derinliklerinde ise, basınç ve özkütle daha fazla olduğu için, p dalgaları 13 km/saniye hıza kadar ulaşabilir.

P dalgaları kayaların içinde, tıpkı sesin havada hareket ettiği gibi hareket eder. Yani P dalgaları da basınç dalgalarıdır, dolayısıyla bunlar boyuna dalgalardır. P dalgaları bir noktadan geçerken bu noktadaki madde önce ileri sonra geri hareket eder. Aşağıdaki resimde P dalgalarının hareket ederken bir akordiyon gibi sıkışıp açıldığını görüyoruz. Dalganın ilerleme yönüyle parçacığın titreşim yönü aynı, yani p dalgaları boyuna dalgalar.

P dalgaları, tıpkı ses dalgaları gibi, katılarda, sıvılarda ve gazlarda hareket edebilir. Bu özellik, P dalgalarıyla diğer deprem dalgaları arasındaki önemli farklardan biridir. Diğer deprem dalgaları genellikle sadece katılarda yani kayalarda hareket eder.

En hızlı hareket eden deprem dalgalarının ikincisi S dalgalarıdır. S dalgalarının adı ingilizce secondary (ikincil) kelimesinden gelir. Bu dalgalar uzaktaki bir depremden bir sismografa p dalgalarının ardından ikinci ulaşan dalgalardır. S dalgaları sadece katılarda hareket edebilir, sıvılarda ve gazlarda hareket edemez.

Genellikle S dalgaları, P dalgalarının %60’ı kadar hızlıdır. Dolayısıyla yeryüzünün yüzeyinde yayılma hızları saniyede 3 km ile 4,8 km arasındadır. S dalgaları enine dalgalardır. Aşağıdaki resimde S dalgalarının hareket ederken parçacıkların dalganın hareket yönüne dik şekilde, halı silkeler gibi yukarı aşağı titreştiğini ve görüyoruz.

Yüzey Dalgaları: Love ve Rayleigh Dalgaları

Başlangıçta bir depremin enerjisi, depremin yeryüzünün derinlerindeki kaynağından P ve S dalgaları halinde hareket eder. Ama bu enerji yüzeye ulaştığında iki farklı dalga çeşidi olarak yayılabilir.

Depremin enerjisini bir havuzun dibinden yükselen bir hava baloncuğu olarak düşünebiliriz. Yüzey dalgaları havuzun yüzeyindeki su dalgaları gibidir. Yüzeyde dalgalar depremin merkez üssünden yayılır. Yüzey dalgaları genellikle P ve S dalgalarına göre daha fazla zarara neden olur.

Yüzey dalgalarından hızlı hareket edenine, İngiliz bilim insanı A.E.H Love’ı onurlandırmak için, Love dalgaları denmiştir. Love dalgaları yer yüzeyini yanlara doğru hareket ettirir ve yeryüzünde yarılmalara neden olur.

Aşağıdaki resimde Love dalgasının nasıl ilerlediği ve parçacıkların titreşim yönü gösteriliyor.

Siyah noktanın nasıl hareket ettiğine dikkatle bakın.

İkinci tür ve daha yavaş hareket eden yüzey dalgası olan Rayleigh dalgaları ise, 1880’lerde bu dalgaların varlığını öngören John William Strutt’u (Lord Rayleigh) onurlandırmak için onun adıyla anılır. Depremde hissedilen sarsıntıların çoğunun nedeni Rayleigh dalgalarıdır. Aşağıdaki resimde Rayleigh dalgalarının hareket yönü ve parçacıkların titreşim yönü gösteriliyor.

Depremin Büyüklüğü ve Şiddeti

Depremin büyüklüğü ve şiddeti farklı kavramlardır. Depremin şiddeti depremin etkilerine, hissedilmesine ve verdiği zarara göre belirlenir. Depremin şiddetinde fiziksel değişkenler değil gözlenen etkiler esastır. Depremin şiddetini ölçmek için Mercalli ölçeğinde Romen rakamları kullanılır. Örneğin I hissedilmeyen, II zayıf, IV hafif, V orta, VI güçlü, VII çok güçlü ve X ekstrem deprem şiddeti olarak belirtilir.

Depremin büyüklüğü (magnitüd) ise depremin açığa çıkardığı enerjiyi ölçmek için kullanılır. Depremin büyüklüğünü ölçmekte en sık kullanılan yöntem Richter ölçeğidir. Bu logaritmik bir ölçektir. Yani ölçekteki her bir birimlik artış deprem dalgalarının genliğinde 10 katlık, yayılan enerjide yaklaşık 32 katlık artışa karşılık gelir. Örneğin, 2 ve 4 büyüklüğündeki iki depremin arasındaki büyüklük farkı 4-2 = 2’dir. Ama enerjileri arasındaki fark 32² = 1024’tür. Yani 4 büyüklüğündeki bir deprem 2 büyüklüğündeki bir depreme göre yaklaşık 1000 kat daha fazla enerji açığa çıkarır.

Deprem dalgaları ne işe yarar?

Yer bilimciler depremlerin yeryüzünün neresinde ve hangi derinlikte gerçekleştiğini deprem dalgalarını kullanarak bulurlar. Bunun için yeryüzünün çeşitli yerlerine yerleştirilmiş binlerce sismografın gönderdiği verileri kullanırlar.

Ayrıca deprem dalgaları gezegenimizin iç yapısının özelliklerini belirlemekte de kullanılır. Örneğin, P ve S dalgalarının yeryüzünün içinden geçip tekrar yüzeye ulaşmaları arasındaki zamanı hesaplayarak, Dünya’nın katmalarının ne kadar derinde ve ne kadar kalınlıkta olduğunu belirleyebiliyoruz.

Deprem dalgaları, Dünya’nın katmanlarının türü ve özkütlesi hakkında da bilgiye sahip olmamızı sağlıyor. Örneğin, 2900 km ile 5150 km arasındaki derinliklerde meydana gelen depremlerden sismografların yalnızca P dalgalarını algıladıkları ama hiç S dalgası algılamadıklarını biliyoruz. Bilim insanlarına göre bu Dünya’nın dış çekirdeğinin sıvı olduğuna yönelik önemli bir kanıt.

Patlamalar da sismik dalgalara neden olduğu için, bomba testleri de algılanabiliyor.

Deprem Dalgaları ile ilgili kazanımlar

Deprem dalgasını tanımlar.

• Depremin büyüklüğü ve şiddeti ile ilgili bilgi verilir.
• Depremlerde dalga çeşitlerine girilmez.

Kaynaklar