Taller de Ciencia para Jóvenes, 28 julio - 2 agosto 2003
Taller de Sismología
Lunes, 28 de julio, 2003
Juan Martín Gómez, Centro de Geociencias de la
UNAM, campus Juriquilla, Qto.
¿De qué se trata?
Mediante una simulación
por la computadora, aprendemos cómo determinar la localización
("epicentro") y la magnitud de un
terremoto ("sismo"). Para esto realizamos dos prácticas: en la
primera construimos una
gráfica Tiempo-Trayecto ("Travel-Time Graph") de un
terremoto, y en la
segunda aprendemos usar esta gráfica para determinar el
epicentro y magnitud de un sismo. Las herramientas principales que
usamos son un mapa de la zona del sismo y sismogramas (las gráficas
generadas por los
sismógrafos). Antes de inciar esta actividad habrá una
breve plática de introducción a la actividad.
Iniciando la simulación
Entra a la página http://vcourseware3.calstatela.edu y
haga click sobre el icono "Earthquake" (el primero a
la derecha). Vamos hacer aquí
dos prácticas: Travel Time y Epicentre and Magnitude.
Una versión alternativa de estas prácticas,
esencialmente con el mismo contenido, es la de
Virtual
Earthquake.
La primera práctica: "Travel Time"
Sigue los siguientes pasos:
- Pica el icono Move
Stations (el primer icono bajo "Tasks"). En el mapa que aparece
- Coloca las 5 estaciones (cuadritos rojos) sobre el mapa de forma
aleatoria alrededor del epicentro (el cuadrito azul marcado
E).
- Genera una explosión picando el boton Trigger
Explosion.
- Pica el icono S-P. Aparece un sismograma generado por la primera
estación (Station
#1). Utilizando el cursor, mide el intervalo S-P, indicado en el extremo inferior derecho
del área sombreada en rosa. Registra cada intervalo S-P en el
diario (aparece al picar la barra Journal). Repite con las otras
estaciones (cambiandolas en la ventanita del extremo superior izquierdo).
- Pica el icono Distance (uno de los 9 iconos
arriba a la derecha). En el mapa que
aparece, mide la distancia desde el Epicentro (el cuadrito azul E) a cada
estación, arrastrando la circunferencia que aparece
alrededor del Epicentro, y anota los valores en el diario.
- Pica el icono Point Plotter. Arastra cada uno
de los
puntos rojos de la tabla de la derecha y ubicalos sobre la
cuadrícula de la gráfica.
- Pica el boton Verify
Points y luego Verify Data Table (en la parte inferior
del diario).
- Pica el icono Fit Line para ajustar una recta a tus
puntos de data. Jala la
línea azul hacia abajo minimizando la suma del error
cuadrático ("Error sum of squares"), que aparece en el
extremo superior derecho de la cuadrícula. Pica el
boton Verify slope para verificar que tu ajuste es
optimal.
- Pica el icono Travel Time para
responde las 2 preguntas
al final del diario. Utiliza la gráfica para
responder. Pica Verify Answer para verificar tus respuestas.
La segunda práctica: Epicenter and Magnitude
En esta práctica harás una
"triangulación de estaciones" para localizar el epicentro de un
terremoto.
- Escoge un epicentro de entre los 4 que se te ofrecen en
la columna inferior derecha (bajo Choose from below). Después, sobre el mapa de
estaciones pica el boton Trigger Earthquake.
- Pica el icono S-P Measurement para medir el
intervalo S-P de 3 de las 5 estaciones; registra los resultados
en el diario. Luego, picando el icono Amplitude
Measurement, mide y registra en el diario la amplitud de
los sismogramos de cada uno de las 3 estaciones que seleccionaste;
esto se mide a partir de la línea central del sismograma hacia
la altura máxima de las ondas S. Si es necesario cambia la
escala vertical para apreciar mejor el sismograma y medir
correctamente dicha amplitud.
- Pica el icono Distance para calcular la distancia
de cada estación al epicentro, utilizando la gráfica
Tiempo-Distancia. Llena la tabla de datos en el diario.
- Pica el icono Triangulation para trazar círculos
alrededor de las 3 estaciones, tomando como radios las distancias que acabas de
obtener y como origen cada estación.
- Pica el icono Epicenter y mueva el
círculo azul E al punto donde consideres que se encuentra
el epicentro del terremoto.
- Pica el icono Latitude/Longitude para
determinar las coordenadas del epicenntro. Registra el
resultado en el diario y verifica tu respuesta picando el boton
Verify Answer.
- Pica el icono Magnitude para calcular la
magnitud del terremoto. En la gráfica encontrarás 3
escalas: una se refiere a la Distancia entre la estacion y el
epicentro (extrema izquierda), otra a la
Magnitud que buscas (escala central) y la tercera a la Amplitud del
sismograma que
mediste en milímetros (extrema derecha). Al
unir el valor de la primera con el de la tercera la
intersección de la línea con la segunda escala te
dará la Magnitud para cada estación. Registra tus
resultados en el diario y verifica tu resultado picando Verify
Answer.
Si la actividad fue exitosa al final el programa te dará un certificado de aprobación del curso.
La práctica Virtual Earthquake (opcional)
En la página principal encontrarás el icono Virtual Earthquake; éste te llevará a una pequeña base de datos donde podrás escoger una región del planeta y seleccionar un sismo para estudiarlo, entre ellos los mexicanos.
- Al final de la página encontrarás el icono Execute VirtualEarthquake.
- En la nueva hay una explicación sobre
qué es un sismo, qué son las ondas
sísmicas, qué es un sismograma, en que
consiste la localización del epicentro de un terremoto,
y luego te invita a estudiar un sismo (4 opciones). Pica Submit
Choise.
- En la siguiente página te despliega un mapa de la
región donde ocurrió el sismo. Te da una
explicación de la medición correcta del intervalo
S-P junto con una gráfica que te indica el significado de
cada parámetro. Al final hay pica el icono View Seismograms.
- Ahora se te pide que sobre la hoja cuadriculada, en que están dibujados los sismogramas, que identifiques el intervalo S-P. Indica debajo de cada sismograma tu lectura para luego llamar Convert S-P Interval.
- Ahora determina la distancia a la que se encuentra
el sismo respecto a cada estación. En la primera
gráfica se indica el procedimiento, mientras que en la
segunda harás tus conversiones. La línea recta que
se te proporciona es la mejor recta Tiempo-Distancia. Pica Find Epicenter.
- Has una triangulación a partir de las lecturas que hiciste. Al final encontrarás 2 iconos, uno para corregir tus lecturas (Remeasure S-P Interval) y otro que muestra el epicentro correcto (View True Epicenter).
- Compara tu aproximación con el cálculo
real. Los valores correctos se muestran en una tabla. El programa
es muy quisquilloso, por lo que es muy probable que los valores que
determinaste no sean los correctos pero si muy próximos a los
reales. Ello te dará una idea de las dificultades y diferencias
de este cálculo.
- Compute Richter Magnitude te llevará ahora al cálculo de la magnitud de Richter en función de las lecturas de amplitud directas sobre los sismogramas. Go To Next Page.
- Se te explica que es el Nonograma de Richter. Go To Next Page.
- Ahora sobre los sismogramas lee las amplitudes y anótalas en las casillas correspondientes. Submit To Nonogram.
- Se desplegará un nonograma con las 3 lecturas
de los sismogramas mediante 3 rectas. La
intersección sobre la escala de en medio te dará
la magnitud del sismo para cada estación, con este dato
puedes llenar la casilla que esta bajo la gráfica. Confirm
Magnitude.
- Si todo salió bien, en la siguiente página se te pedirán tus datos para elaborar tu certificado de aprobado. Get Certificate.