Kako se registruju zemljotresi?

Izrada prvih naučno zasnovanih seizmoloških instrumenata, vremenski je vezana za kraj XIX vijeka, kada je konstruisan prvi tip seizmografa - uređaja za registrovanje seizmičkih talasa generisanih zemljotresima. Od tada do danas, u svijetu je razvijen veliki broj raznih vrsta i tipova instrumenata za registrovanje različitih parametara dejstva zemljotresa. U instrumentalnoj tehnici za registrovanje zemljotresa izdvajaju se dva standardna tipa seizmoloških uređaja: seizmografi i akcelerografi.
Seizmografi predstavljaju fundamentalne seizmološke registracione instrumente, pomoću kojih se mehanički efekat seizmičkih talasa zemljotresa na tlu, pretvara u elektromagnetskom seizmometru u indukovan električni napon. Ovaj napon se zatim registruje na odgovarajućem rekorderu (tzv. helikorderu) u vidu ekvivalentnog kontinualnog grafičkog (analognog) zapisa, koji se naziva seizmogram. U savremenoj seizmološkoj praksi registrovanje seizmograma se vrši u vidu ekvivalentnog magnetskog digitalnog zapisa, koji se dalje koristi za automatsku obradu na računaru. Zavisno od načina transformisanja mehaničkih vibracija tla u seizmometru , moguće je registrovati apsolutnu vrijednost pomjeranja tla ispod seizmometra ili (što je danas češći slučaj) brzinu oscilovanja tla. Postoji veći broj tipova seizmografa - zavisno od principa transformisanja mehaničkih vibracija tla u instrumentalno mjerljivi parametar: mehanički tip, elektromagnetski, piezoelektrični, kapacitivni i sl.

Shematski prikaz vertikalnog elektromagnetskog seizmometra: (1)-kućište; (2)-čelična opruga; (3)-trajni magnet velike mase; (4)-radni kalem; (5)-prigušni kalem; (6)-kalem za odvođenje indukovanog napona. Princip rada elektromagnetskog seizmometra, koji se danas najčešće koristi u seizmološkoj praksi, zasniva se na indukovanju elektromotorne sile u radnoj navojnici (kružni kalem), prilikom oscilovanja kućišta seizmometra. Oscilovanje kućišta uslovljava promjenu magnetnog fluksa trajnog magneta relativno velike mase (koji je za kućište vezan finom čeličnom oprugom) i na taj način indukuje elektromotornu silu u navojnici. Indukovani napon je direktno proporcionalan brzini oscilovanja tla, odnosno brzini relativnog kretanja navojnice sa kućištem seizmometra, u odnosu na inertnu masu trajnog magneta. Generisani napon, kao elektromehanička slika seizmičkih talasa, vodi se na elektronski pojačivač - da bi se doveo na odgovarajući nivo osjetljivosti registratora. Registrovanje seizmograma obavlja se u seizmološkim stanicama u analognoj formi - preko rotirajućih doboša na papiru pomoću mastila. Seizmički pojačivači obično uvećavaju generisani napon u seizmometru za nekoliko desetina ili stotina hiljada puta, zavisno od namjene instrumenta i lokalnih uslova rada. S obzirom na uvijek prisutne mikrovibracije u tlu (prirodne ili vještački uzrokovane) optimalno uvećanje seizmografa iznosi oko 100 000 puta. Digitalna forma registrovanja seizmograma na magnetskim medijumima i CD diskovima omogućava kvalitetniju i bržu obradu seizmičkih signala na računarima, gdje se na osnovu rezultata obrade određuju prostorni parametri zemljotresa (hipocentar, epicentar, intezitet i magnituda zemljotresa).

Paralelno sa snimanjem seizmičkih talasa, obavlja se i registrovanje informacije o apsolutno tačnom tekućem vremenu, u cilju precizne identifikacije trenutka prijema pojedinih faza seizmičkih talasa. Vremenska istorija ubrzanja tla tokom dejstva seizmičkih talasa stvorenih jakim zemljotresima, registruje se na posebnim uređajima koji se nazivaju akcelerografi, takođe u digitalnoj i analognoj formi.
U trusnim područjima, u cilju kvalitetnog osmatranja seizmičnosti, instaliraju se mreže seizmoloških stanica, koje prenose podatke do registracionog centra, gdje se nakon registrovanja automatski obrađuju. Danas su u upotrebi i brojne druge vrste savremenih seizmoloških instrumenata, kao što su: naklonometri (instrumenti za mjerenje vertikalnog pomjeranja rasjednih krila), interferometrijski mjerači mikronskog pomjeranja krila rasjeda, instrumenti za mjerenje apsolutnog pomjeranja segmenata Zemljine kore preko globalnog pozicionog sistema (GPS) korišćenjem satelita, itd.