Наблюдение и изучение элементов землетрясения, начавшееся в Италии и Японии, значительно развилось благодаря изобретению целого ряда инструментов, служащих для отметки момента наступления землетрясения, для регистрации различных его проявлений, интенсивности и тому подобного. Различные инструменты для наблюдений над землетрясениями носят название сейсмометров, сейсмоскопов или сейсмографов.
Изобретателем первого сейсмографа был китайский астроном Чжан Хэном. Сейсмограф появился в 132 году н.э. Это была емкость из бронзы радиусом 1 метр, украшенная головами драконов, которые держали в зубах шары. К головам драконов был прикреплен маятник. Как только происходило землетрясение, маятник заставлял шары выпадать из пастей драконов.
Разнообразие сейсмографов очень велико. Различают сейсмоскопы, служащие для констатирования колебаний почвы, собственно сейсмометры, при помощи которых можно проследить весь ход землетрясения; так называемые «сейсмохронографы», показывающие также время наступания землетрясения; тромосейсмометры, определяющие также и микросейсмические колебания почвы.
От более сейсмографа требуют определения: времени наступания землетрясения; рода колебаний и направления движения сейсмической волны; числа ударов и их относительной силы. Ввиду трудности совмещения всех этих свойств в одном приборе на станциях имеется всегда несколько приборов, назначение которых разграничено следующим образом:
• аппараты предупреждающие, или вестники ударов;
• аппараты-анализаторы ударов;
• аппараты-указатели трепетаний почвы;
• микросейсмометрические аппараты.
Кроме показаний инструментов, для изучения землетрясения требуется по возможности собрать самые разнообразные данные о времени начала и о продолжительности землетрясения, о числе и роде сотрясений, о направлении, силе и действии ударов, о подземном гуле, о повреждениях в зданиях и почве, об атмосферных и других явлениях, сопровождающих землетрясение, для чего выработаны соответственные программы.
Устройство сейсмографа
Главной деталью сейсмографа является груз, который соединяется с рамой аппарата с помощью маятника. Аппарат устанавливается на почве или на камнях и при толчках, вызванных землетрясением, груз начинает раскачиваться. Движение маятника с грузом фиксируется электронными датчиками, которые соединены так называемым самописцем. Самописцы бывают механические, магнитные или цифровые. В настоящее время используют цифровые самописцы, которые преобразуют сигнал электронных датчиков сейсмографа в цифровую запись.