Localiser un séisme – triangulation S–P, magnitude de Richter, intensité de Mercalli et alerte au tsunami
GéographieStructure de la Terre et reliefs15–16 ansLaboratoire virtuel
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Un laboratoire de sismologie. Trois stations enregistrent un séisme : faites glisser les repères P et S sur les arrivées de chaque sismogramme, transformez chaque décalage S–P en distance grâce au graphique des temps de trajet, tracez trois cercles sur la carte et trouvez l’épicentre là où ils se coupent, au-dessus du foyer en profondeur. Lisez la plus grande oscillation en millimètres et utilisez l’abaque de Richter pour trouver la magnitude locale, comparez-la avec la magnitude de moment calculée à partir de la taille et du glissement d’une faille, et constatez que chaque degré entier correspond à environ 32 fois plus d’énergie. Cartographiez les effets ressentis sur l’échelle de Mercalli modifiée avec des isoséistes, et regardez un séisme de méga-chevauchement soulever le fond marin et lancer un tsunami à travers l’océan à v = √(g·d) jusqu’à la côte, avec le délai d’alerte et le temps nécessaire pour gagner à pied une hauteur. Le tsunami par défaut (Mw 9,0, océan de 4 000 m, fosse à 200 km de la côte) ressemble au séisme de Sumatra-Andaman de 2004, au large de l’ouest de l’Indonésie.
Leçon : Séismes : localisation de l’épicentre par triangulation, échelles de magnitude et d’intensité, tsunamis et alerte
Ce qu’elle montre
Les ondes P traversent la croûte à environ 6 km/s et les ondes S à environ 3,5 km/s : plus une station est loin du séisme, plus le décalage entre leurs arrivées est grand, distance ≈ 8,4 km/s × (décalage S – P). Une station ne donne qu’un cercle d’épicentres possibles ; trois cercles se coupent à l’épicentre. La magnitude locale de Richter vient de la plus grande oscillation sur un sismographe standard et de la distance ; la magnitude de moment Mw vient de la surface de la faille et de son glissement. Un tsunami traverse l’océan à √(g·d). Vitesses, atténuation et tailles de faille sont simplifiées.
Mode d’emploi
Dans Localiser l’épicentre, faites glisser le repère bleu P et le repère rouge S au début de chaque onde, réglez le cercle de chaque station avec sa poignée ronde jusqu’à ce que le graphique donne son décalage S – P, puis appuyez sur Noter la mesure. Touchez leur point commun, puis Vérifier l’épicentre. Dans Magnitude, choisissez une Station et touchez deux échelles de l’abaque. Dans Tsunami, réglez Magnitude de moment Mw, Profondeur de l’océan et Alerte donnée après, puis appuyez sur Déclencher le séisme.
Paramètres modifiables
- Écran Localiser l’épicentre, Magnitude, Intensité, Tsunami
- Séisme Séisme 1, Séisme 2, Séisme 3 (en mer)
- Profondeur du foyer 5–70 km
- Magnitude de moment Mw 7,5–9,3
- Profondeur de l’océan 1000–7000 m
- De la fosse à la côte 100–1000 km
- Alerte donnée après 2–30 min
Questions à explorer
- Pourquoi une seule station sismique indique-t-elle à quelle distance s’est produit un séisme, mais pas dans quelle direction ?
- Combien de fois plus d’énergie un séisme de magnitude 7 libère-t-il qu’un séisme de magnitude 5 ?
- Pourquoi un tsunami ralentit-il et devient-il plus haut en arrivant en eau peu profonde près de la côte ?
