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1946年7月25日，美國在歷史上引爆了第一枚水下核武器——代號“貝克”——地點位於比基尼環礁。爆炸產生了一個氣泡，衝擊水面，產生了一個超音速衝擊波，衝擊波向外擴散，壓碎了附近目標艦船的船體。全球地震臺站觀測到了這次試驗的地震波，人們意識到這些波可以用來探測並可能識別核爆炸。
圖1. 1946年7月25日水下“貝克”核爆炸的照片，顯示了爆炸的第二次衝擊波形成的白色水汽球體（公共領域影像）。
美國還進行了第一次完全地下爆炸——代號“雷尼爾”——被大約50個地震臺站探測到；然而，它在一定程度上與“正常”地震相混淆。
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隨著1958年核武器（好吧，算是吧...）試驗的禁止，建立一個有效的全球監測系統變得必要。三年後，世界標準地震臺網 (WWSSN) 的建立工作開始，到 1966 年，幾乎有 112 個臺站在“維拉”監測專案中工作。“維拉”專案提供了大量的補充地震資料，用於回答三個問題：地震事件發生在何處？事件的來源型別（人工的還是自然的）是什麼？事件的規模有多大？
“越來越明顯的是，具有重要規模的原子武器試驗不可能在地下或外太空被掩蓋。12 月在卡爾斯巴德附近新墨西哥州的一個地下鹽穴中進行的五千噸核爆炸，被遠至東京、紐約、瑞典烏普薩拉和芬蘭索丹基拉的地震儀清晰地記錄下來。地震儀記錄包括‘初動’的軌跡，這被認為是區分地震和地下爆炸的關鍵。”
天然地震的特徵顯示出明顯的模式：地震儀首先會檢測到縱波和橫波，隨後是更具破壞性的面波或瑞利波。
地震縱波是壓縮波，類似於空氣中的聲波。橫波或剪下波（S波）是橫向波，就像沿著繩索傳播的波。突然的爆炸會產生一個向各個方向傳播的壓縮波“球體”。相比之下，地震是由岩石沿著斷裂滑動引起的，它將產生集中在一定方向的剪下波。因此，爆炸將顯示出強烈的、突然的縱波訊號，所有位於爆炸周圍的地震儀都記錄到類似的訊號。地震將顯示出更復雜的模式，取決於地震儀的位置，其特徵是強烈的橫波和瑞利波。
此外，地下爆炸不會像天然地震那樣產生非常強的面波。
圖2. 人工爆破和天然地震的縱波（P；壓縮波）、橫波（S；剪下波）和瑞利波（R；面波）相位的示意地震圖。
由於每次原子爆炸都會產生獨特的模式，與天然地震截然不同，因此地震學是控制核試驗禁令和監督仍在試驗原子武器的國家的可靠工具。
從核爆炸地震圖中恢復的資訊也可以應用於法醫地震學，以研究常用炸藥的爆炸。近年來最引人注目的案例包括1995年俄克拉荷馬城爆炸案的重建（參見HOLZER 在 2002 年 AGU 會議上的摘要）和2000年俄羅斯潛艇“庫爾斯克”號爆炸事件的調查（參見 KOPER 等人，2001 年；部落格“About.com 地質學” 提供了許多其他示例）。
地震波不僅可以由沿斷層的剪下運動或爆炸過程中等離子體（核裝置）或氣體（常規裝置）的膨脹產生，還可以由物體與地面的撞擊產生。
地震訊號已被用於識別落石的位置，最近的研究表明，這些訊號可以幫助描述滑坡的動力學和體積，戴夫·佩特利在他的“滑坡部落格”上發表的各種文章中討論了地震圖的意義和用途。
對地震波的分析還提供了關於 2001 年 9 月 11 日紐約事件的見解。紐約市周圍的地震臺站記錄了飛機撞擊以及隨後世界貿易中心雙塔倒塌產生的訊號（拉蒙特-多爾蒂合作地震臺網提供了紐約周圍地震活動的大量資料集）。南塔的倒塌產生了一個 2.1 級的訊號，而北塔的倒塌，訊號強度為 2.3 級，被 13 個距離 34 至 428 公里的臺站記錄下來。
與天然地震引起的模式相比，這些地震圖也顯示出明顯的模式。沒有縱波或橫波，但建築物撞擊地面產生了短週期瑞利波的突然峰值。
圖3. 紐約州帕利塞茲地震臺站記錄的 9 月 11 日世界貿易中心事件的地震記錄，臺站距歸零地約 34 公里。請注意，衝擊 1 和倒塌 2 與北塔有關，而衝擊 2 和倒塌 1 適用於南塔。紅色顯示了第一次衝擊和第一次倒塌的放大檢視。圖來自 KIM 等人，2001 年，根據 AGU 和作者授予的使用許可在此處釋出。
地震圖還顯示，兩架飛機的撞擊和爆炸產生的地震能量相對較小。這證實了這樣一種觀察，即雙塔的倒塌不是撞擊的直接結果，而是由於隨後的火災削弱了建築物的支撐結構而造成的。
倒塌的大部分能量都分散到建築物的變形以及碎石和灰塵的形成中，只有一小部分勢能轉化為地震波。產生的 2.1 級和 2.3 級地震太弱，無法破壞附近的建築物，大部分破壞是由碎片和排開的空氣的動能造成的。
2012 年 1 月 13 日，郵輪“科斯塔·康科迪亞”號的碰撞也被位於義大利大陸的地震臺站“蒙特阿根塔里奧”記錄下來。根據目擊者證詞和船舶的自動系統，與水下岩石碰撞的時間估計為 20:45（UTC）。這個時間得到了地震圖上 20:45:10 的突然峰值的證實（地震臺站距離碰撞地點 18 公里，地震波需要將近 3-4 秒才能傳播這段距離）。地震圖還顯示了撞擊後船體沿著岩石基質摩擦產生的“噪聲”。
圖4. 在“蒙特阿根塔里奧”（義大利）臺站記錄的地震圖，顯示了 2012 年 1 月 13 日 20:45（UTC）“科斯塔·康科迪亞”號撞擊產生的地震波。對““科斯塔·康科迪亞”號的地震尾跡”（2012 年 1 月 23 日）的精確分析甚至可以確定船舶在碰撞時的速度。
圖片經許可使用，取自義大利地震學家馬爾科·穆恰雷利於 2012 年 1 月 21 日在他的部落格“terremoti, sismologia ed altre sciocchezze”上發表的帖子“科斯塔·康科迪亞地震”。
參考書目
ANDERSON, D.N.; RANDALL, G.E.; WHITAKER, R.W.; ARROWSMITH, S.J.; ARROWSMITH, M.D.; FAGAN, D.K.; TAYLOR, S.R.; SELBY, N.D.; SCHULT, F.R.; KRAFT, G.D. & WALTER, W.R. (2010): 地震事件識別。WIREs 計算統計學，第 2 卷，7/8 月：414-432
KIM, W.-Y.; SYKES, L.R.; ARMITAGE, J.H.; XIE, J.K.; JACOB, K.H.; RICHARDS, P.G.; WEST, M.; WALDHAUSER, F.; ARMBRUSTER, J.; SEEBER, L.; DU, W.X. & LERNER-LAM, A. (2001): 紐約市世界貿易中心飛機撞擊和建築物倒塌產生的地震波。EOS 第 82 卷 (47)
KOPER, K.D.; WALLACE, T.C.; TAYOLR, S.R. & HARTSE, H.E. (2001): 法醫地震學與“庫爾斯克”號沉沒事件。EOS，第 82 卷 (4): 37