面波

地震波的一种

面波（surface wave）是地震波的一种，主要在地表传播，能量最大，波速约为3.8千米/秒，低于体波，往往最后被记录到。如果地震非常强烈，面波可能在震后围绕地球运行数日。面波实际上是体波在地表衍生而成的次生波。面波的传播较为复杂，既可以引起地表上下的起伏，也可以是地表做横向的剪切，其中剪切运动对建筑物的破坏最为强烈。

简介

【面波】surface wave是地震波中一种特殊类型的波，它只存在于界面附近，振幅随着离开界面深度的增加而按指数减弱，因此称为面波。它包括瑞雷波、拉夫波、水力波、斯通利尔波等。面波是地震勘探中的一种干扰，它的速度小（接近于横波），频率较低，可用组合法、滤波或间隔观测系统加以消除。又因它有显著的弥散现象，在天然地震中可利用它来计算表层的厚度。

特征

当体波到达地表或介质分界面时，在一定的条件下又会激发沿地面或分界面传播的地震波，这就是面波。面波实际上是干涉波，在地震记录图上其波形与地球介质的均匀性有很大关系，其能量主要集中在界面附近或薄层内且随着穿透深度的增加衰减很快。面波具有频带范围宽、能量强、幅度大、传播距离远的特点。

主要的面波有瑞利（Rayleigh）波和勒夫（Love）波，分别以它们的发现人瑞利和勒夫的名字命名，由于瑞利波和勒夫波的产生方式不同，其性质也有所不同，它们出现在体波群后面，一般是大振幅长周期的较规则的正弦波列，周期可由几秒至几百秒。在地震图上也会经常见到一些短周期面波，如Lg、Rg、Li和πg等。

分类

勒夫波

当SH波进人薄层，且以大于临界角的角度入射到自由表面时，产生全反射并发生相互间的干涉，在自由表面附近形成干涉波，该波的质点仅在水平方向运动，波的振幅随着离开自由表面距离的增加，按指数规律衰减，这种波就是勒夫波。其传播速度大于层中横波速度，小于层下横波波速，不同频率的勒夫波其波速一般也不同。

物理上称这种同性质波的传播速度随频率改变而改变的现象为频散现象。若频率低的波速快，频率高的波速度慢，则为正频散，反之则为反频散。勒夫波通常具有反频散现象。

瑞利波

当P、SV波以大于临界角的角度入射到薄层或自由表面时，产生全反射并发生相互间的干涉，在自由表面附近形成不均匀波，这种不均匀波的特点是波的振幅随着离开自由表面距离的增加，按指数规律衰减，这种波就是瑞利波。理论上可以证明，瑞利波的质点运动轨迹为入射面内的逆进椭圆。其短轴的走向与波的前进方向一致，长轴则垂直于地面，因此，瑞利波在水平、垂直分向均有能量分配，通常垂直分量能量约为水平分量能量的1.47倍（中国地震局监测预报司，2007）。

其他面波

在记录图上经常见到一些短周期面波，如Lg、Rg、Li和πg等。其中最主要的是Lg波和Rg波，短周期面波是大陆型地売结构所特有的地震波，当地震波通过的路径上有150km以上的海洋型地売时，短周期面波便受阻而不能通过，当它们通过山脉地区时也受到强烈的衰减，因此Lg波和Rg波能否顺利通过成为区别地壳结构及其性质的重要标志。在我国各地震台站都能清晰地记录到我国台湾地区地震的Lg和Rg波列，说明台湾海峡是大陆型地売。

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