目录介绍：

• 1、关于地震的P波和S波的问题
• 2、地震P波 和S波的问题
• 3、纵波为什么用p表示？横波为什么用s表示？
• 4、什么是地震波？分为哪几种
• 5、地震中的“P波”和“S波”分别是什么？他们能给地面带来怎样的震感？
• 6、地震p波与s波的区别和关系

关于地震的P波和S波的问题

地震P波(纵波)和S波(横波)运行时弹性岩石运动的形态 弹性岩石与空气有所不同，空气可受压缩但不能剪切，而弹性物质通过使物体剪切和扭动，可以允许第二类波传播。地震产生这种第二个到达的波叫S波，即横波。在S波通过时，岩石的表现与在P波传播过程中的表现相当不同。因为S波涉及剪切而不是挤压，使岩石颗粒的运动横过运移方向（图2.1）。这些岩石运动可在一垂直向或水平面里，它们与光波的横向运动相似。P和S波同时存在使地震波列成为具有独特的性质组合，使之不同于光波或声波的物理表现。因为液体或气体内不可能发生剪切运动，S波不能在它们中传播。P和S波这种截然不同的性质可被用来探测地球深部流体带的存在(见第6章)。

相关性质

带偏光眼镜以减弱散射光的人可能熟悉光的偏振现象，只有S波具有偏振现象。只有那些在某个特定平面里横向振动(上下、水平等)的那些光波能穿过偏光透镜。传过的光波称之为平面偏振光。太阳光穿过大气是没有偏振的，即没有光波振动的优选的横方向。然而晶体的折射或通过特殊制造的塑料如偏光眼镜，可使非偏振光成为平面偏振光。 当S波穿过地球时，他们遇到构造不连续界面时会发生折射或反射，并使其振动方向发生偏振。当发生偏振的S波的岩石颗粒仅在水平面中运动时，称为SH波。当岩石颗粒在包含波传播方向的垂直平面里运动时，这种S波称为SV波。 大多数岩石，如果不强迫它以太大的幅度振动，具有线性弹性，即由于作用力而产生的变形随作用力线性变化。这种线性弹性表现称为服从虎克定律，是以与牛顿同时代的英国数学家罗伯特·虎克(1635～1703年)而命名的。这种线性关系由图2.2所示的加重物的弹簧伸展来表示。如果重物的质量加倍，线性弹簧的伸展也加倍，如果重物回到原来大小，则弹簧回到原来位置。相似地，地震时岩石将对增大的力按比例地增加变形。在大多数情况下，变形将保持在线弹性范围，在摇动结束时岩石将回到原来位置。然而在地震事件中有时发生重要的例外表现，例如，当强摇动发生于软土壤时，会残留永久的变形，波动变形后并不总能使土壤回到原位，在这种情况下，地震烈度较难预测。我们将在本书后面谈到这些关键的非线性效果。

地震P波 和S波的问题

地震波主要分为两种，一种是表面波，一种是实体波。表面波只在地表传递，实体波能穿越地球内部。

实体波(Body

Wave)：在地球内部传递，又分成P波和S波两种。

P波：P代表主要（Primary）或压缩（Pressure），为一种纵波，粒子振动方向和波前进方平行，在所有地震波中，前进速度最快，也最早抵达。P波能在固体、液体或气体中传递。

S波：S意指次要（Secondary）或剪力（Shear），前进速度仅次于P波，粒子振动方向垂直于波的前进方向，是一种横波。S波只能在固体中传递，无法穿过液态外地核。

利用P波和S波的传递速度不同，利用两者之间的走时差，可作简单的地震定位。

表面波（Surface

Wave）：浅源地震所引起的表面波最明显。表面波有低频率、高震幅和具频散(Dispersion)的特性，只在近地表传递，是最有威力的地震波。

洛夫波（Love

Wave）：粒子振动方向和波前进方向垂直，但振动只发生在水平方向上，没有垂直分量。

雷利波（Rayleigh

wave）：又称为地滚波，粒子运动方式类似海浪，在垂直面上，粒子呈逆时针椭圆形振动。

地震定位

S-P波走时差：

地震发生后，P波和S波会以不同的速度向外传递，随着距离的不同，P波和S波抵达的时间差也会不同。我们已知P波和S波波速，利用下列公式即可求出测站距离震中距离。

t=(r/Vs)-(r/Vp)

t=走时差

Vs=S波速度

Vp=P波速度

r=震中和测站距离

将每个测站的结果，以离震中距离为半径，测站为圆心画圆，当测站数目足够时，这些圆会交为同一点，即可求得震中。

P波抵达时间：

S-P波走时曲线的定位原理非常浅显易懂，但是在实际状况中，要精确的判定P波的抵达时间远比S波容易。在一般情况下，P波信号的强度远大于背景噪声，能轻易的判定，而S波的波速低于P波，造成判断S波的抵达时间会受到P波的干扰而出现误差。

使用P波抵达时间定位时，会采用多个测站的P波抵达时间，配合地壳的P波波速模型，利用逆推原理来判定震中。在这种情况下，地壳的速度模型就扮演重要的角色，然而地壳的组成复杂，地质构造也会影响波速，地震定位的精确性仍有很大的进步空间。

双差分定位：

理论上，如果两个地震的震源靠近，震源机制解相同，两个地震抵达同一测站的地震波会有相似的波形。根据这个原理，比较震源相近的地震波波型，求得两个地震的走时差，并利用这个数值修正地震之间的相对位置，可以获得地震的精确位置。

纵波为什么用p表示？横波为什么用s表示？

地震波，它可以分为“体波”和“面波”两种，前一种又可分为“纵波”及“横波”。“纵波”即“primary wave”，便是常见的P波，其震动方向与波的传播方向相同，在固、液、气体中均可传播，由于速度较快、最先达到震中而得名；同理，“横波”的震动方向垂直于传播方向，只能在固体中前进，遇到液体便会停止下来，是随后袭击震中的“secondary wave”，我们简称为S波。

什么是地震波？分为哪几种

地震波是指从震源产生向四外辐射的弹性波。地震发生时，震源区的介质发生急速的破裂和运动，这种扰动构成一个波源。由于地球介质的连续性，这种波动就向地球内部及表层各处传播开去，形成了连续介质中的弹性波。按传播方式可分为三种类型：纵波、横波和面波地震波按传播方式分为三种类型：纵波、横波和面波。纵波是推进波，地壳中传播速度为5．5~7千米/秒，最先到达震中，又称P波，它使地面发生上下振动，破坏性较弱。横波是剪切波：在地壳中的传播速度为3.2～4.0千米/秒，第二个到达震中，又称S波，它使地面发生前后、左右抖动，破坏性较强。面波又称L波，是由纵波与横波在地表相遇后激发产生的混合波。其波长大、振幅强，只能沿地表面传播，是造成建筑物强烈破坏的主要因素。

地震中的“P波”和“S波”分别是什么？他们能给地面带来怎样的震感？

地震波（seismic wave）是由地震震源向四处传播的振动，指从震源产生向四周辐射的弹性波。按传播方式可分为纵波（P波）、横波（S波）（纵波和横波均属于体波）和面波（L波）三种类型。地震发生时，震源区的介质发生急速的破裂和运动，这种扰动构成一个波源。由于地球介质的连续性，这种波动就向地球内部及表层各处传播开去，形成了连续介质中的弹性波。

纵波引起上下振动，

横波引起左右振动

地震p波与s波的区别和关系

地震波主要分为两种，一种是表面波，一种是实体波。表面波只在地表传递，实体波能穿越地球内部。

实体波(Body Wave)：在地球内部传递，又分成P波和S波两种。

P波：P代表主要（Primary）或压缩（Pressure），为一种纵波，粒子振动方向和波前进方平行，在所有地震波中，前进速度最快，也最早抵达。P波能在固体、液体或气体中传递。

S波：S意指次要（Secondary）或剪力（Shear），前进速度仅次于P波，粒子振动方向垂直于波的前进方向，是一种横波。S波只能在固体中传递，无法穿过液态外地核。

利用P波和S波的传递速度不同，利用两者之间的走时差，可作简单的地震定位。

表面波（Surface Wave）：浅源地震所引起的表面波最明显。表面波有低频率、高震幅和具频散(Dispersion)的特性，只在近地表传递，是最有威力的地震波。

洛夫波（Love Wave）：粒子振动方向和波前进方向垂直，但振动只发生在水平方向上，没有垂直分量。

雷利波（Rayleigh wave）：又称为地滚波，粒子运动方式类似海浪，在垂直面上，粒子呈逆时针椭圆形振动。

地震定位

S-P波走时差：

地震发生后，P波和S波会以不同的速度向外传递，随着距离的不同，P波和S波抵达的时间差也会不同。我们已知P波和S波波速，利用下列公式即可求出测站距离震中距离。

t=(r/Vs)-(r/Vp)

t=走时差

Vs=S波速度

Vp=P波速度

r=震中和测站距离

将每个测站的结果，以离震中距离为半径，测站为圆心画圆，当测站数目足够时，这些圆会交为同一点，即可求得震中。

P波抵达时间：

S-P波走时曲线的定位原理非常浅显易懂，但是在实际状况中，要精确的判定P波的抵达时间远比S波容易。在一般情况下，P波信号的强度远大于背景噪声，能轻易的判定，而S波的波速低于P波，造成判断S波的抵达时间会受到P波的干扰而出现误差。

使用P波抵达时间定位时，会采用多个测站的P波抵达时间，配合地壳的P波波速模型，利用逆推原理来判定震中。在这种情况下，地壳的速度模型就扮演重要的角色，然而地壳的组成复杂，地质构造也会影响波速，地震定位的精确性仍有很大的进步空间。

双差分定位：

理论上，如果两个地震的震源靠近，震源机制解相同，两个地震抵达同一测站的地震波会有相似的波形。根据这个原理，比较震源相近的地震波波型，求得两个地震的走时差，并利用这个数值修正地震之间的相对位置，可以获得地震的精确位置。