Comment localise-t-on les séismes?
Pour localiser les tremblements de terre, deux méthodes de base existent
La méthode des cercles :
Cette méthode se base sur l'hypothèse que le trajet des ondes sismiques entre le foyer et les stations sont des droites. Ceci n'est pas exact mais peut suffire pour faire une estimation correcte de la localisation. Connaissant les vitesses des ondes P et des ondes S (cf : les ondes sismiques), la différence des temps d'arrivée de ces ondes sur un sismogramme nous donnera déjà une idée de la distance entre la station et le foyer du séisme.
En effet :
TP = T0 + d / VP
et TS = T0 + d / VS
en soustrayant les deux équations on obtient donc :
TP − TS = d / VP − d / VS
et donc :
$$d = \frac{T_{P}-T_{S}}{1/V_{P} - 1/V_{S}}$$En mesurant les différences de temps d'arrivée dans 3 stations différentes, on connaît la distance du séisme à chacune de ces stations. Autour de chaque station, on trace un cercle de distance d, l'intersection des cercles nous donnera la position de l'épicentre. Si le séisme est profond, il sera nécessaire de tracer des sphères autour de chaque station et l'intersection des sphères nous donnera la position du foyer. Le problème qui apparait avec cette méthode est que le temps d'arrivée de l'onde S n'est pas toujours facilement identifiable dans un sismogramme, surtout pour les petits séismes.
La méthode des hyperboles:
est un méthode semblable à la première, mais elle se base uniquement sur la mesure du temps d'arrivée de l'onde P.
Soit TA = T0 + d A / VP et TB = T0 + dB / VP, les temps d'arrivée de l'onde P dans les stations A et B.
En soustrayant les équations on obtient:
TA − TB = d A / VP − dB / VP
et autrement dit : $$d_{A} - d_{B} = ( T_{A} - T_{B}) \cdot V_{P}$$
Cette équation décrit une hyperbole autour de 2 stations. L'épicentre du tremblement de terre se trouve sur cette hyperbole. En faisant de même avec chacune des stations A et B et une troisième station C nous obtenons 3 hyperboles qui se recoupent en 1 point : l'épicentre du séisme.
Les méthodes modernes :
Aujourd'hui, grâce aux progrès technologiques et informatiques, des méthodes itératives sont utilisées pour calculer les différents paramètres d'un tremblement de terre (coordonnées, profondeur et temps origine) de manière à réduire au maximum les incertitudes. A la base de ces méthodes itératives, ce sont toujours la méthode des cercles et la méthode des hyperboles qui sont utilisées.