Helsingin yliopisto
Tänä vuonna juhlistetaan seismologisen havaintotoiminnan 100-vuoden merkkipaalua Suomessa.
Juhlavuoden kunniaksi Seismologian instituutin tutkijat julkaisevat kahden viikon välein blogin ajankohtaisesta tai muutoin kiinnostavasta aiheesta seismologiaan ja instituutissa tehtävään tutkimukseen liittyen. Minulla on kunnia aloittaa blogisarja kertomalla yleisesti instituutin toiminnasta.
Seismologinen havaintotoiminta alkoi Suomessa 1924, kun Suomen Tiedeseura lahjoitti Helsingin yliopistolle ensimmäisen seismografin. Seismografi on laite, jolla mitataan maankamaran värähtelyjä. Seismologian instituutti perustettiin lähes 40 vuotta myöhemmin vuonna 1961, kun Neuvostoliiton Novaya Zemlyalla tekemien ydinkokeiden seurauksena tarve seismiseen monitorointiin kasvoi merkittävästi. Ydinkokeet, kuten muutkin räjäytykset, aiheuttavat maanjäristysten tapaan maankamarassa eteneviä seismisiä aaltoja. Räjäytykset ja maanjäristykset on useimmiten helppo erottaa toisistaan aaltomuodon perusteella, sillä näiden tapausten syntymekanismit eroavat fysikaalisesti merkittävästi toisistaan. Räjäytyksessä energia etenee pistemäisestä lähteestä tasaisesti joka suuntaan, kun taas maanjäristyksen aiheuttama aaltorintama on epäsymmetrinen. Räjäytyksen seismogrammeissa (rekisteröinti maan värähtelystä ajan funktiona) ensimmäinen havaittu maanliike on aina ylöspäin riippumatta mittalaitteen sijainnista. Maanjäristyksessä puolestaan siirrosvyöhykkeen eri puolet liikahtavat toistensa suhteen, minkä seurauksena ensimmäinen maanliike voi olla joko ylös tai alaspäin riippuen seismografin sijainnista suhteessa järistyksen alkupisteeseen, episentriin. Nykyinen globaali seisminen asemaverkko mahdollistaa magnitudiltaan yli 3.5 suuruisten seismisten tapausten havaitsemisen ympäri maailmaa, joten myös maanalaisten ydinkokeiden valvonta seismologisin menetelmin on tehokasta. Suomi on sijaintinsa vuoksi tärkeä osa seismistä valvontaa.
Suomen seismiseen asemaverkkoon kuuluu tällä hetkellä yli 40 pysyvää mittausasemaa ympäri maata. Lisäksi Seismologian instituutti hyödyntää mittausaineistoa Sodankylän Geofysikaalisen Observatorion ylläpitämiltä asemilta Pohjois-Suomessa. Seismisen asemaverkon avulla voimme havaita ja paikantaa merkittävät maanjäristykset ympäri maailman. Seismologian instituutti toimittaa tietoa maanjäristyksistä Luonnon onnettomuuksien varoitusjärjestelmään (LUOVA). Erityisesti tiedotamme viranomaisia suurista maanjäristyksistä, jotka potentiaalisesti aiheuttavat merkittävää tuhoa asutuille alueille. Meren alla tapahtuvat maanjäristykset analysoidaan nopeasti ja tarkasti tsunamivaaran takia. Globaalien tapausten lisäksi kansallinen asemaverkko monitoroi luonnollisesti myös lähialueidemme seismisyyttä. Suomessa maanjäristykset ovat pieniä, mutta etenkin rapakivialueilla Kymenlaaksossa ja Ahvenanmaalla, sekä Kuusamon alueella järistykset ovat verrattain tavallisia. Seismologian instituutti saa kansalaisilta vuosittain havaintoja maanjäristyksistä, jotka mittausaineiston analyysi vahvistaa oikeiksi.
Kansallisen seismisen asemaverkon ylläpitämisen ja kehittämisen lisäksi Seismologian instituutti tekee tutkimusta maankamaran rakenteista seismisiä menetelmiä hyödyntäen. Seismisten aaltojen nopeus riippuu väliaineen ominaisuuksista ja seismiset aallot heijastuvat, taittuvat ja siroavat maankamaran erilaisilta rajapinnoilta, kuten kivilajin muuttuessa tai rakovyöhykkeistä. Maankamaran rakenteista voidaan muodostaa tulkinta rekisteröimällä seismisten aaltojen aiheuttamaa maanliikettä useilla kymmenillä, jopa sadoilla tai tuhansilla mittalaitteilla. Seismisissä heijastusluotauksissa kiinnostuksen kohteena ovat etenkin kallioperän rajapinnat, kun taas taittumisluotauksessa ja tomografiatutkimuksissa saadaan tietoa kallioperän koostumuksesta.
Seuraavissa blogeissa eri tutkijat pureutuvat tarkemmin kiinnostaviin seismologisiin teemoihin ja kertovat muun muassa postglasiaalisiirroksiin liittyvistä maanjäristyksistä, seismometrien historiasta ja toimintaperiaatteesta, ympäristöseismologiasta, kansainvälisestä ydinkoekieltosopimuksesta, seismisyydestä Suomessa sekä historiallisesti merkittävistä maanjäristyksistä. Pysy siis kuulolla!
Suvi Heinonen, johtaja
