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:
  1. Pica el icono Move Stations (el primer icono bajo "Tasks"). En el mapa que aparece

  2. 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).

  3. 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.

  4. 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.

  5. Pica el boton Verify Points y luego Verify Data Table (en la parte inferior del diario).

  6. 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.

  7. 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.
  1. 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.

  2. 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.

  3. 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.

  4. 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.

  5. Pica el icono Epicenter y mueva el círculo azul E al punto donde consideres que se encuentra el epicentro del terremoto.

  6. 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.

  7. 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.

  1. Al final de la página encontrarás el icono Execute VirtualEarthquake.
  2. 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.
  3. 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.
  4. 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.
  5. 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.
  6. 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).
  7. 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.
  8. 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.
  9. Se te explica que es el Nonograma de Richter. Go To Next Page.
  10. Ahora sobre los sismogramas lee las amplitudes y anótalas en las casillas correspondientes. Submit To Nonogram.
  11. 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.
  12. Si todo salió bien, en la siguiente página se te pedirán tus datos para elaborar tu certificado de aprobado. Get Certificate.