ในกลศาสตร์ต่อเนื่องคลื่นP ( คลื่นปฐมภูมิหรือคลื่นความดัน ) เป็นหนึ่งในสองประเภทหลักของคลื่น ยืดหยุ่น หรือคลื่นแผ่นดินไหวคลื่น P เดินทางเร็วกว่าคลื่นแผ่นดินไหวประเภทอื่น ดังนั้นจึงเป็นสัญญาณแรกจากแผ่นดินไหวที่มาถึงสถานที่ที่ได้รับผลกระทบหรือเครื่องวัดแผ่นดินไหวคลื่น P สามารถส่งผ่านก๊าซ ของเหลว หรือของแข็งได้

ชื่อคลื่น Pสามารถหมายถึงคลื่นความดัน (เนื่องจากเกิดจากการอัดและการคลาย ตัวสลับกัน ) หรือคลื่นปฐมภูมิ (เนื่องจากมีความเร็วสูงและจึงเป็นคลื่นแรกที่บันทึกโดยเครื่องวัดแผ่นดินไหว) ^{[ 1 ]}ชื่อคลื่น Sแสดงถึงโหมดการแพร่กระจายของคลื่นแผ่นดินไหวอีกแบบหนึ่ง ซึ่งหมายถึงคลื่นทุติยภูมิหรือคลื่นเฉือน ซึ่งโดยทั่วไปแล้วเป็นคลื่นที่ทำลายล้างมากกว่าคลื่นปฐมภูมิ

คลื่นปฐมภูมิและคลื่นทุติยภูมิเป็นคลื่นภายในโลกที่เดินทางภายในโลก การเคลื่อนที่และพฤติกรรมของทั้งคลื่น P และ S ในโลกได้รับการตรวจสอบเพื่อสำรวจโครงสร้างภายในของโลกความไม่ต่อเนื่องของความเร็วตามฟังก์ชันของความลึกบ่งชี้ถึงการเปลี่ยนแปลงในเฟสหรือองค์ประกอบ ความแตกต่างในเวลาการมาถึงของคลื่นที่เกิดขึ้นในเหตุการณ์แผ่นดินไหวอันเป็นผลมาจากคลื่นที่เดินทางในเส้นทางที่แตกต่างกันทำให้สามารถสร้างแผนที่โครงสร้างภายในของโลกได้^{[ 3 ] [ 4 ]}

ข้อมูลเกือบทั้งหมดที่มีอยู่เกี่ยวกับโครงสร้างของส่วนลึกภายในของโลกได้มาจากการสังเกตเวลาเดินทางการสะท้อน การหักเหและการเปลี่ยนเฟสของคลื่นแผ่นดินไหว หรือโหมดปกติคลื่น P เดินทางผ่านชั้นของเหลวภายในโลกแต่จะหักเหเล็กน้อยเมื่อผ่านช่วงเปลี่ยนผ่านระหว่างเนื้อโลก กึ่งแข็ง และแกนโลกชั้นนอกที่ เป็นของเหลว ส่งผลให้มี " เขตเงา " ของคลื่น P ระหว่าง 103° และ 142° ^{[ 5 ]}จากจุดกำเนิดแผ่นดินไหว ซึ่งคลื่น P เริ่มต้นจะไม่ถูกบันทึกบนเครื่องวัดแผ่นดินไหว ในทางตรงกันข้าม คลื่น S ไม่เดินทางผ่านของเหลว

การเตือนภัยแผ่นดินไหวล่วงหน้าเป็นไปได้โดยการตรวจจับคลื่นปฐมภูมิที่ไม่ก่อให้เกิดความเสียหาย ซึ่งเดินทางผ่านเปลือกโลกได้เร็วกว่า คลื่น ทุติยภูมิและคลื่นเรย์ลีที่ก่อ ให้เกิดความเสียหาย

ระยะเวลาเตือนภัยขึ้นอยู่กับความล่าช้าระหว่างการมาถึงของคลื่น P และคลื่นทำลายล้างอื่นๆ โดยทั่วไปจะอยู่ในช่วงไม่กี่วินาทีไปจนถึงประมาณ 60 ถึง 90 วินาทีสำหรับแผ่นดินไหวขนาดใหญ่ที่เกิดขึ้นลึกและไกล เช่นแผ่นดินไหวโทโฮคุในปี 2011ประสิทธิภาพของการเตือนภัยขึ้นอยู่กับการตรวจจับคลื่น P อย่างแม่นยำและการตัดการสั่นสะเทือนของพื้นดินที่เกิดจากกิจกรรมในพื้นที่ (เช่น รถบรรทุกหรือการก่อสร้าง) ระบบ เตือนภัยแผ่นดินไหวล่วงหน้าสามารถทำงานโดยอัตโนมัติเพื่อให้สามารถดำเนินการด้านความปลอดภัยได้ทันที เช่น การออกประกาศเตือน การหยุดลิฟต์ที่ชั้นที่ใกล้ที่สุด และการปิดระบบสาธารณูปโภค

ใน ของแข็ง ไอโซโทรปิกและเนื้อเดียวกัน คลื่น P จะเคลื่อนที่ในแนวเส้นตรงตามแนวยาวดังนั้นอนุภาคในของแข็งจะสั่นไปตามแกนการแพร่กระจาย (ทิศทางการเคลื่อนที่) ของพลังงานคลื่น ความเร็วของคลื่น P ในตัวกลางประเภทนี้กำหนดโดย โดย ที่Kคือโมดูลัสปริมาตร (โมดูลัสของการไม่สามารถอัดได้) μคือโมดูลัสเฉือน (โมดูลัสของความแข็งแกร่ง บางครั้งใช้สัญลักษณ์Gและเรียกอีกอย่างว่าพารามิเตอร์ Lamé ตัวที่สอง ) ρคือความหนาแน่นของวัสดุที่คลื่นแพร่กระจายผ่าน และλคือพารามิเตอร์ Lamé ตัวแรก$${\displaystyle v_{\mathrm {p} }\;=\;{\sqrt {\frac {\,K+{\tfrac {4}{3}}\mu \;}{\rho }}}\;=\;{\sqrt {\frac {\,\lambda +2\mu \;}{\rho }}}}$$

ในสถานการณ์ทั่วไปภายในโลก ความหนาแน่นρมักจะเปลี่ยนแปลงน้อยกว่าKหรือμ มาก ดังนั้นความเร็วจึงถูก "ควบคุม" โดยส่วนใหญ่ด้วยพารามิเตอร์ทั้งสองนี้

โมดูลัสความยืดหยุ่นโมดูลัสคลื่น P , , ถูกกำหนดเพื่อให้และด้วยเหตุนี้ ${\displaystyle M}$${\textstyle \,M=K+{\tfrac {4}{3}}\mu \,}$$${\displaystyle v_{\mathrm {p} }={\sqrt {\frac {\,M\;}{\rho }}}}$$

ค่าทั่วไปของความเร็วคลื่น P ในแผ่นดินไหวอยู่ในช่วง 5 ถึง 8 กม./วินาที ความเร็วที่แน่นอนจะแตกต่างกันไปตามภูมิภาคภายในของโลก ตั้งแต่น้อยกว่า 6 กม./วินาทีในเปลือกโลกไปจนถึง 13.5 กม./วินาทีในเนื้อโลกชั้นล่าง และ 11 กม./วินาทีผ่านแกนกลาง^{[ 6 ]}

นักธรณีวิทยาฟรานซิส เบิร์ชค้นพบความสัมพันธ์ระหว่างความเร็วของคลื่น P และความหนาแน่นของวัสดุที่คลื่นเคลื่อนที่ผ่าน ซึ่งต่อมาเป็นที่รู้จักกันในชื่อกฎของเบิร์ช (สัญลักษณ์a ()คือฟังก์ชันที่ได้จากการทดลอง และbคือค่าคงที่) $${\displaystyle v_{\mathrm {p} }=a({\bar {M}})+b\,\rho }$$

• ระบบเตือนภัยแผ่นดินไหว
• ลูกแกะโบกมือ
• คลื่นแห่งความรัก
• คลื่น S
• คลื่นผิวน้ำ

• ภาพเคลื่อนไหวของคลื่น P
• เครื่องคำนวณความเร็วคลื่น P
• แคตตาล็อกภาพประกอบเคลื่อนไหวเกี่ยวกับคลื่นแผ่นดินไหวของมหาวิทยาลัยเพอร์ดู
• ภาพเคลื่อนไหวที่แสดงแนวคิดการแพร่กระจายคลื่นอย่างง่าย โดย Jeffrey S. Barker เก็บถาวรเมื่อวันที่ 10 พฤษภาคม 2017 ที่Wayback Machine
• เครือข่ายเบย์เซียนสำหรับการจำแนกขนาดแผ่นดินไหวในระบบเตือนภัยล่วงหน้า