Xem mã nguồn của Sóng P

{{hatnote|Bài viết này nói về một loại sóng địa chấn trong địa chấn học. Với thuật ngữ trong điện tâm đồ, xem [[sóng P (điện tâm đồ)]].}}
[[Tập tin:Onde_compression_impulsion_1d_30_petit.gif|nhỏ|305x305px|Mặt phẳng sóng P]]
[[Tập tin:Ondes_compression_2d_20_petit.gif|nhỏ|305x305px|Sự đi chuyển của một sóng P trên một lưới 2D]]
{{Động đất}}

'''Sóng P (sóng sơ cấp)''' là một loại của sóng đàn hồi và là một trong hai loại sóng khối ([[Sóng địa chấn|body waves]]), được gọi là [[sóng địa chấn]] trong [[địa chấn học]], đi qua một môi trường và sóng đầu tiên đến máy đo địa chấn từ một trận động đất. Môi trường bao gồm [[Chất khí|khí]] (như sóng [[âm thanh]]), chất lỏng, hoặc rắn, bao gồm cả [[Trái Đất]]. Sóng P có thể được tạo ra bởi [[động đất]] và ghi lại bởi [[địa chấn kế]]. Tên sóng P đến từ chữ '''pressure wave ('''sóng áp lực) vìnó được hình thành từ nén ép, ví nó có vận tốc cao nhất do đó nó là sóng đầu tiên được ghi lại.<ref name="John">{{chú thích sách|last=Milsom|first=J.|title=Field Geophysics|publisher=John Wiley and Sons|year=2003|series=The geological field guide series|volume=25|page=232|isbn=978-0-470-84347-5|url=https://books.google.com/books?id=T7CKj8bqVlwC&pg=PA179&dq=%22P-wave%22+pressure+wave+geophysics&cd=3#v=onepage&q=&f=false|access-date = ngày 25 tháng 2 năm 2010}}</ref>

Trong các vật rắn [[đẳng hướng]] và đồng đẳng, chế độ di chuyển của sóng P luôn luôn [[Sóng dọc|dọc]]; như vậy, các hạt trong [[vật rắn]] rung động cùng theo trục di chuyển (hướng chuyển động) của sóng năng lượng.

== Vận tốc ==
Vận tốc của sóng P trong môi trường đẳng hướng được tính bằng công thức
: <math>v_p= \sqrt{ \frac {K+\frac{4}{3}\mu} {\rho}}= \sqrt{ \frac{\lambda+2\mu}{\rho}}</math>
''K'' là Môdun khối, ''μ là [[mô đun cắt]] (module của độ, đôi khi ký hiệu là ''G'', ''<math />'' là [[khối lượng riêng]] của các môi trường mà qua đó sóng di chuyển, và ''<math />'' là tham số Lame đầu tiên.

Trong đó, [[khối lượng riêng]] biến đổi ít nhất, vì vậy vận tốc là chủ yếu được ''điều khiển'' bởi ''K'' và ''μ''.

[[Mô đun đàn hồi]] của sóng P, M xác định bằng công thức <math /> M=K+4μ/3 và do đó
:   <math>v_p = \sqrt{M/\rho}</math>
Giá trị điển hình của vận tốc sóng P trong động đất đang trong khoảng 5 đến 8&#x20;km/s.<ref>{{Chú thích web|url=http://hypertextbook.com/facts/2001/PamelaSpiegel.shtml|title=Speed of Sound through the Earth|access-date = ngày 14 tháng 12 năm 2011 |publisher=Hypertextbook.com}}</ref> Tốc độ chính xác thay đổi theo các khu vực bên trong [[Trái Đất]], từ nhỏ hơn 6&#x20;km/s trong lớp vỏ trái Đất đến 13&#x20;km/s qua lõi.<ref>{{Chú thích web|url=http://earthquake.usgs.gov/learn/topics/seismology/keeping_track.php|title=Seismographs - Keeping Track of Earthquakes|date=ngày 27 tháng 10 năm 2009|access-date=ngày 14 tháng 12 năm 2011|publisher=Earthquake.usgs.gov|archive-date=2011-12-10|archive-url=https://web.archive.org/web/20111210125136/http://earthquake.usgs.gov/learn/topics/seismology/keeping_track.php|url-status=dead}}</ref>
{| class="wikitable sortable collapsible" style="margin-bottom: 31px;"
|+ Vận tốc trong một số loại đá phổ biến<ref>{{chú thích web|url=http://www.epa.gov/esd/cmb/GeophysicsWebsite/pages/reference/methods/Borehole_Geophysical_Methods/Logging_Techniques_and_Tools/Acoustic_Logging.htm|title=Acoustic Logging|publisher=epa.gov|date = ngày 12 tháng 12 năm 2011 |access-date = ngày 3 tháng 2 năm 2015}}</ref>
! scope="col" | Đá
! scope="col" | Vận tốc [m/s]
! scope="col" | Vận tốc [m/s]
|-
|Đá cát kết không chặt
| 4600 - 5200 
| 15000 - 17000 
|-
|Đá cát kết chặt
| 5800 
| 19000
|-
| Đá phiến sét
| 1800 - 4900 
| 6000 -16000
|-
| Đá vôi 
| 5800 - 6400 
| 19000 - 21000
|-
| Dolomite 
| 6400 - 7300 
| 21000 - 24000
|-
| Anhydrite 
| 6100 
| 20000
|-
| Granit 
| 5800 - 6100 
| 19000 - 20000
|-
| Gabro 
| 7200 
| 23600
|}
Nhà địa chất [[Francis Birch]] phát hiện ra mối quan hệ giữa vận tốc của sóng P và khối lượng riêng của vật liệu sóng đang di chuyển trong đó:
: <math>V_p = a (\bar{ M}) + b \rho</math>
sau này được gọi là [[định luật Birch's]]

== Sóng địa chấn ở trái Đất ==
[[Tập tin:Speeds_of_seismic_waves.svg|nhỏ|248x248px|Vận tốc của sóng địa chấn ở trái Đất vs độ sâu.<ref name=Helffrich>{{chú thích tạp chí |journal=Nature |year=2002 |volume=412 |issue=2 August |title=The Earth's Mantle |author=GR Helffrich & BJ Wood |page=501; Figure 1 |url=http://www.phys.uu.nl/~sommer/master/Structure%20and%20Evolution/articles%20for%20presentation/9.pdf |publisher=Macmillan Magazines | doi=10.1038/35087500 }}</ref> Vận tốc sóng S ở lõi ngoài không đáng kể, bởi vì nó là chất lỏng, trong khi ở lõi rắn bên trong vận tốc sóng S khác không.]]
Sóng sơ cấp và sóng thứ cấp di chuyển bên trong [[Trái Đất]]. Chuyển động và hành vi của cả hai loại trong trái Đất được theo dõi để xác định [[Cấu trúc Trái Đất|cấu trúc của trái Đất]]. Gián đoạn trong tốc độ như một chức năng của sâu là biểu hiện của những thay đổi trong giai đoạn hay phần. Sự khác biệt trong thời gian đến sóng có nguồn gốc từ một địa chấn sự kiện như một trận động đất như là một kết quả của sóng lấy con đường khác nhau cho phép bản đồ của trái Đất cấu trúc bên trong.<ref name=Negendank>

{{chú thích sách |title=New Frontiers in Integrated Solid Earth Sciences
 |author=Justin L Rubinstein, DR Shelly & WL Ellsworth |editor= S. Cloetingh, Jorg Negendank |chapter=Non-volcanic tremor: A window into the roots of fault zones |quote=The analysis of seismic waves provides a direct high-resolution means for studying the internal structure of the Earth...
|page=287 ''ff'' |url=https://books.google.com/books?id=7AIPPoWf3KIC&pg=PA287 |isbn=90-481-2736-X |year=2009 |publisher=Springer}}

</ref><ref name=Fowler>

{{chú thích sách |title=The solid earth: an introduction to global geophysics |author= CMR Fowler |page=100 |chapter=§4.1 Waves through the Earth |quote=Seismology is the study of the passage of elastic waves through the Earth. It is arguably the most powerful method available for studying the structure of the interior of the Earth, especially the crust and mantle. |url=https://books.google.com/books?id=PifkAotvTroC&pg=PA100 |isbn=0-521-58409-4 |publisher=Cambridge University Press |year=2005 |edition=2nd}}

</ref>

=== Vùng tối của sóng sơ cấp ===
Gần như tất cả các thông tin có thể thấy về cấu trúc khu vực sâu bên trong Trái Đất là có nguồn gốc từ quan sát thời gian di chuyển, [[phản xạ]], [[khúc xạ]] và di chuyển của xung chấn, hoặc [[sóng dừng]]. Sóng P đi qua những tầng chất lỏng bên trong [[Trái Đất]], và chúng bị khúc xạ một chú khi chúng vượt qua khu vực chuyển đổi giữa lớp phủ và [[Trái Đất|lõi ngoài]] lỏng. Kết quả là, có một "khu vực tối" của sóng P giữa 103° và 142°<ref>Lowrie, William.</ref> từ tâm trấn động đất, nơi đầu tiên sóng P không được xác định trên máy đo địa chấn. Ngược lại, sóng S không đi qua chất lỏng, thay vào đó, chúng bị suy yếu.[[Tập tin:Earthquake_wave_shadow_zone.svg|nhỏ|Khu vực tối sóng P (từ [[Cục Khảo sát Địa chất Hoa Kỳ]])|332x332px]]
=== Là một cách cảnh báo động đất ===
Cảnh báo trước động đất là có thể bằng cách phát hiện sóng sơ cấp không phá hoại mà đi nhanh hơn thông qua các lớp vỏ Trái Đất so với các [[sóng S]] hoặc sóng Rayleigh, cùng với cách mà tia sét nhanh như chớp mắt trước cơn bão. Mức độ cảnh báo trước phụ thuộc vào khoảng cách giữa sự xuất hiện của sóng P và các sóng khác, thường là khoảng 60-90 giây cho các động đất lớn và sâu ví dụ như Tokyo sẽ nhận được cảnh báo trước về [[Động đất và sóng thần Tōhoku 2011]]. Hiệu quả của cảnh báo trước phụ thuộc vào độ chính xác khi xác định sóng P và sự loại bỏ của rung động trên mặt đất gây ra bởi các tiếng ồn tại động địa phương (như xe tải hoặc xây dựng) vì nếu không có thể gây ra cảnh bảo sai. Hệ thống cảnh báo động đất có thể được tự động tạo ra các biện pháp an toàn ngay lập tức như cảnh báo, dừng thang máy ở tầng gần nhất ngắt hết khí đốt.

== Xem thêm ==
* [[Earthquake Early Warning (Japan)|Động Đất Cảnh Báo Sớm (Nhật)]]
* [[Sóng Lamb]]
* [[Sóng love]]
* [[Sóng bề mặt]]

==Tham khảo==
{{tham khảo}}

[[Thể loại:Động lực học chất lưu]]
[[Thể loại:Địa chấn học]]
[[Thể loại:Chuyển động sóng]]