Visió general dels sismògrafs

Un sismògraf és un instrument utilitzat per controlar l'ocurrència de terratrèmols i registrar paràmetres com les ones sísmiques; també es coneix com a sismòmetre. L'any 132 dC, el científic de la dinastia Han de l'Est Zhang Heng va inventar el sismoscopi més antic del món-el "sismoscopi" (Didongyi). Aquest dispositiu de bronze amb forma de-ger-de vi presentava un pèndol suspès intern i vuit mecanismes complexos; en fer caure una bola de bronze de la boca d'un drac, va indicar la direcció de l'epicentre del terratrèmol-una invenció anterior a instruments europeus similars més de 1.700 anys. L'instrument original s'ha perdut des de llavors; tots els models existents són reconstruccions modernes basades en textos antics, sent la versió restaurada per Wang Zhenduo el 1951 la més coneguda, mentre que l'equip de Feng Rui va presentar una nova proposta de restauració el 2005.

Els sismògrafs moderns estan dissenyats basant-se en el principi de la inèrcia, enregistrant formes d'ona mitjançant el moviment relatiu entre un pèndol i el sòl. El 1880, l'estudiós britànic Milne va inventar el primer sismògraf precís, que utilitzava un pèndol i una ranura lleugera per registrar rastres de vibració. El 1895, el científic alemany Wiechert va millorar aquest disseny per crear el sismògraf Wiechert, amb un amortidor d'aire i un mecanisme d'amplificació mecànica; el seu massís sismògraf de pèndol de 17-tones continua operatiu avui a l'estació de sismògrafs de referència de Nanjing. El 1906, el sismògraf electromagnètic desenvolupat pel científic rus Galitzin va aconseguir la conversió de senyals sísmiques en senyals elèctrics. Els equips sismogràfics es classifiquen segons el seu període de mesura en tres tipus-període-curt, període-llarg i banda ampla-permeten la captura d'ones sísmiques que viatgen a diferents velocitats. La Xina va establir el seu primer observatori sísmic l'any 1930, va desenvolupar de manera independent el sismògraf "Ti-Ni" el 1951 i va introduir instruments com el tipus Kirnos-i el tipus-Wiechert-la dècada de 1950; el país ara ha establert una xarxa de monitoratge digital que abasta tot el país. Des de principis del segle XXI, la tecnologia de detecció distribuïda de fibra-òptica ha permès la monitorització sísmica d'alta-densitat mitjançant cables òptics estàndard, mentre que els sismògrafs de període curt-basats en nodes han trobat una aplicació generalitzada en les enquestes d'enginyeria.

L'Estació Nacional de Metrologia Sismològica ha establert instal·lacions de calibratge especialitzades-com ara taules de vibració d'ultra--freqüència-per dur a terme un calibratge precís d'instruments com els acceleròmetres-de moviment fort i els sismòmetres de superfície. Els sismògrafs de fons-oceànics estan dissenyats per suportar l'entorn d'alta pressió-del mar profund; L'equip d'expedició de recerca a l'Antàrtida de la Xina ha desplegat 15 dispositius d'aquest tipus a la regió del mar d'Escòcia per dur a terme observacions sísmiques de fonts passives-a llarg termini-. És important tenir en compte que aquests instruments s'utilitzen únicament per registrar i analitzar dades sísmiques; no es poden utilitzar per predir terratrèmols.