Earth
Seismische Wellen im Erdinneren
Lösen Sie ein Erdbeben aus und sehen Sie einen Strahlenfächer sich im Mantel krümmen, scharf in den langsamen flüssigen Kern brechen und auf der Gegenseite eine Schattenzone lassen; schalten Sie auf S-Wellen und sehen Sie sie am Kern enden, oder geben Sie dem Kern die Steifigkeit eines Festkörpers und lassen Sie sie durch. Lesen Sie die Ersteinsätze an fünf Stationen ab, verlegen Sie den Herd tiefer und prüfen Sie das Modell an einer homogenen Erde, in der die Strahlen gerade Sehnen sind.
Was passiert
Eine kugelschalige Erde — Kruste, oberer und unterer Mantel, flüssiger äußerer Kern, innerer Kern — mit Geschwindigkeiten, die in jeder Schale linear im Radius sind. Jeder Strahl eines Fächers von Abstrahlwinkeln wird mit RK4 längs der Bogenlänge nach dn/ds = −(∇v − (n·∇v)·n)/v verfolgt, an jeder Grenze exakt abgeschnitten, wo das Snellius-Gesetz ihn bricht oder total reflektiert, und endet, wo die Scherwellengeschwindigkeit null ist. Der Strahlparameter r·sin i/v ist längs des Strahls konstant, und die Steigung der Laufzeitkurve ist dieser Parameter. Die Strahlen werden bis dorthin gezeichnet, wo die Wellen jetzt angekommen sind; die Front verbindet ihre Enden. Fünf Stationen am Umfang lesen Ersteinsätze; die Schattenzone liegt zwischen dem letzten Mantelstrahl und dem ersten Kernstrahl.
Zum Ausprobieren
Lassen Sie die Fronten laufen und lesen Sie die Einsätze bei 30°, 60° und 90° ab, dann sehen Sie die Station bei 120° im Schatten warten. Schalten Sie auf S-Wellen — sie enden am Kern; machen Sie den Kern fest — sie laufen durch.
Das Modell und seine Grenzen
Fünfschaliges Lehr-Geschwindigkeitsmodell, kein PREM; keine konvertierten Wellen, Oberflächenreflexionen oder Dämpfung; nur Strahlen, keine Amplituden. Einsatzzeiten und Schattenränder gehören diesem Modell.
Gleichungen des Moduls
Gleichungen dn/ds = −(∇v − (n·∇v)·n)/v p = r·sin i/v = const, dT/dΔ = p sin i_2/v_2 = sin i_1/v_1 R = (ρ_2·v_2 − ρ_1·v_1)/(ρ_2·v_2 + ρ_1·v_1)
