Onda sismica, vibrazione generata da un terremoto, esplosione o simile fonte energetica e propagata all'interno della Terra o lungo la sua superficie. I terremoti generano quattro tipi principali di onde elastiche; due, note come onde del corpo, viaggiano all'interno della Terra, mentre le altre due, chiamate onde di superficie, viaggiano lungo la sua superficie. I sismografi registrano l'ampiezza e la frequenza delle onde sismiche e forniscono informazioni sulla Terra e sulla sua struttura del sottosuolo. Le onde sismiche generate artificialmente registrate durante le indagini sismiche vengono utilizzate per raccogliere dati nella prospezione e nell'ingegneria del petrolio e del gas.
terremoto: onde sismiche
Le onde sismiche generate da una fonte sismica sono comunemente classificate in tre tipi principali. I primi due, il P
Delle onde corporee, l'onda primaria o P ha la maggiore velocità di propagazione e quindi raggiunge una stazione di registrazione sismica più veloce dell'onda secondaria, o S. Le onde P, chiamate anche onde compressive o longitudinali, danno al mezzo trasmittente - sia esso liquido, solido o gassoso - un movimento avanti e indietro nella direzione del percorso di propagazione, allungando o comprimendo il mezzo quando l'onda passa un punto in un modo simile a quello delle onde sonore nell'aria. Nella Terra, le onde P viaggiano a velocità da circa 6 km (3,7 miglia) al secondo nella roccia superficiale a circa 10,4 km (6,5 miglia) al secondo vicino al nucleo terrestre circa 2.900 km (1.800 miglia) sotto la superficie. Quando le onde entrano nel nucleo, la velocità scende a circa 8 km (5 miglia) al secondo. Aumenta a circa 11 km (6,8 miglia) al secondo vicino al centro della Terra. L'aumento della velocità con la profondità deriva dall'aumento della pressione idrostatica e dai cambiamenti nella composizione rocciosa; in generale, l'aumento fa sì che le onde P viaggino in percorsi curvi che sono concavi verso l'alto.
Le onde S, dette anche onde di taglio o trasversali, fanno sì che i punti dei media solidi si spostino avanti e indietro perpendicolarmente alla direzione di propagazione; quando l'onda passa, il mezzo viene prima tagliato in una direzione e poi in un'altra. Nella Terra la velocità delle onde S aumenta da circa 3,4 km (2,1 miglia) al secondo in superficie a 7,2 km (4,5 miglia) al secondo vicino al confine del nucleo, che, essendo liquido, non può trasmetterle; in effetti, la loro assenza osservata è un argomento convincente per la natura liquida del nucleo esterno. Come le onde P, le onde S viaggiano in percorsi curvi che sono concavi verso l'alto.
Delle due onde sismiche di superficie, le onde d'amore, che prendono il nome dal sismologo britannico AEH Love, che per primo ha predetto la loro esistenza, viaggiano più velocemente. Si propagano quando il mezzo solido vicino alla superficie presenta proprietà elastiche verticali variabili. Lo spostamento del mezzo da parte dell'onda è interamente perpendicolare alla direzione di propagazione e non ha componenti verticali o longitudinali. L'energia delle onde dell'amore, come quella di altre onde di superficie, si diffonde dalla sorgente in due direzioni piuttosto che in tre, e quindi queste onde producono un forte record nelle stazioni sismiche anche quando provengono da terremoti lontani.
Le altre onde di superficie principali sono chiamate onde di Rayleigh dopo il fisico britannico Lord Rayleigh, che per primo ha dimostrato matematicamente la loro esistenza. Le onde di Rayleigh viaggiano lungo la superficie libera di un solido elastico come la Terra. Il loro movimento è una combinazione di compressione longitudinale e dilatazione che si traduce in un movimento ellittico di punti sulla superficie. Di tutte le onde sismiche, le onde di Rayleigh si diffondono maggiormente nel tempo, producendo una lunga durata delle onde sui sismografi.
