Ｐ波のモホ面での反射について

質問

Ｐ波が臨界角でモホ面に達するとモホ面上を進行していくことはわかりますが、なぜそこから地上に向かってＰ波が戻っていくのでしょうか。しかも、モホ面上のどこからも屈折角がおなじでもどっていくのはさらによくわかりません。説明不足でわかりづらいかもしれませんがよろしくお願いいたします。

回答No.3

kamoshika333 · ベストアンサー

♯2です。

■モホ面より上の地面は半透明で、地表の観測者（貴方）は、地下深くのモホ面を覗くことができたとします。
地表からみると下方に広がるモホ面はある一枚の板のように見えます。その板の上を遥かかなたの震源から、同心円状に波が伝達してくる様子が想像できますでしょうか。津波のシミュレーション映像のようなものを想像して頂ければ良いかと思います。
さらにその板の上の半透明の地面はゼリーのようなブヨブヨした物体で出来ていて、貴方はそのゼリーの上にそっと載っている状態です。

■今、同心円状にモホ板の上をこちらに向かって伝わってきた波が、貴方から見て前方斜め下20度くらいのところ達したとします。板の振動はゼリーに伝達され、ゼリーを伝った振動が貴方の方に向かってきます。ただ、斜め下20度というと、貴方のところまではかなり距離があり、ブヨブヨゼリーの振動が自分のところに達するには、当分時間がかかりそうです。

■さて、その間にも板の振動はどんどん広がり、貴方の前方斜め下60度付近まで達しました。ゼリーと比較すると板の振動の伝達はかなり早いのあっという間です。板の振動はそこでもゼリーに伝達され、ゼリーの振動がこちらに向かって上がってきます。斜め下20度から向かってくる振動に比べるとずっと早そうです。もうすぐそこまで上がってきました。

■その時ふと貴方は直下を見ます。いつの間にか板の振動は足元に達していました。足元からもゼリーの振動が向かってきます。ただ、斜め下60度からやってきたゼリーの振動は、もうすでに目の前まで迫ってきています。

■さて、どこから伝わってくる振動が、一番早く貴方の足元を揺るがすでしょうか。おそらく2番目です。その角度は板とゼリーの伝達速度、ゼリーの厚さが分かれば計算することができます。

■ちなみに、震源にもっと近い箇所ならば、板に達しないで、ブヨブヨゼリーをダイレクトに伝わってくる振動の方が早くなり、さらにそれよりも近いとこでは、板を伝わらずに、板から直接跳ね返ってくる振動の方が早くなります。

■#2の訂正
>モホ面に対して臨界角以上の角度で入射した“部分”～の部分。
↓
臨界角よりも小さい角度で入射した“部分”
→深部に伝わっていく振動＋その場で反射
臨界角よりも大きい角度で入射した“部分”
→モホ面沿を伝達＋その場で反射

お礼

休日にもかかわらず早速の返信大感謝です。自分の質問の浅はかさを理解しました。非常にわかりやすい説明で一読して理解できたように感じます。こんな初歩的な質問に対して丁寧な回答ありがとうございました。また、いろいろ勉強していきたいと思います。