Seismische Wellen

Wenn ein Erdbeben auftritt, werden die Schockwellen der freigesetzten Energie, die die Erde erschüttern und vorübergehend weiche Ablagerungen wie Ton in Gelee verwandeln (Verflüssigung), seismische Wellen genannt, aus dem Griechischen „Seismos“, was „Erdbeben“ bedeutet. Seismische Wellen werden normalerweise durch Bewegungen der tektonischen Platten der Erde erzeugt, können aber auch durch Explosionen, Vulkane und Erdrutsche verursacht werden.

Seismologen verwenden Seismographen, um die Zeit aufzuzeichnen, die seismische Wellen benötigen, um durch verschiedene Schichten der Erde zu reisen., Wenn sich die Wellen durch unterschiedliche Dichten und Steifigkeiten bewegen, können die Wellen gebrochen und reflektiert werden. Aufgrund des unterschiedlichen Verhaltens von Wellen in verschiedenen Materialien können Seismologen die Art des Materials ableiten, durch das die Wellen reisen.

Die Ergebnisse können eine Momentaufnahme der inneren Struktur der Erde liefern und uns helfen, Fehlerebenen und die darauf einwirkenden Spannungen und Belastungen zu lokalisieren und zu verstehen.

Dieses Wellenverhalten kann auch in kleinerem Maßstab genutzt werden, indem durch Explosionen oder Bodenvibratoren erzeugte Wellen bei der Suche nach Öl und Gas aufgezeichnet werden.,

Arten von seismischen Wellen

Es gibt drei Grundtypen von seismischen Wellen-P-Wellen, S-Wellen und Oberflächenwellen. P-Wellen und S-Wellen werden manchmal kollektiv Körperwellen genannt.

P-Wellen

P-Wellen, auch Primärwellen oder Druckwellen genannt, bewegen sich mit der größten Geschwindigkeit durch die Erde. Wenn sie durch die Luft reisen, nehmen sie die Form von Schallwellen an – sie reisen mit der Schallgeschwindigkeit (330 ms-1) durch die Luft, können aber mit 5000 ms-1 in der Luft reisen. Aufgrund ihrer Geschwindigkeit sind sie die ersten Wellen, die von einem Seismographen während eines Erdbebens aufgezeichnet werden.,

Sie unterscheiden sich von S-Wellen dadurch, dass sie sich durch ein Material ausbreiten, indem sie das Medium abwechselnd komprimieren und erweitern, wobei die Partikelbewegung parallel zur Wellenausbreitungsrichtung verläuft – dies ist eher wie ein Slinky, der teilweise gestreckt und flach gelegt wird und dessen Spulen an einem Ende komprimiert und dann freigegeben werden.

S-Wellen

S-Wellen, auch bekannt als Sekundärwellen, Scherwellen oder Schüttelwellen, sind transversale Wellen, die langsamer als P-Wellen wandern. In diesem Fall ist die Teilchenbewegung senkrecht zur Richtung der Wellenausbreitung., Stellen Sie sich wieder einen Slinky vor, der teilweise gestreckt ist, heben Sie diesmal einen Abschnitt an und lassen Sie ihn dann los, eine Querwelle bewegt sich entlang der Länge des Slinky.

S-Wellen können nicht durch Luft oder Wasser reisen, sondern sind aufgrund ihrer größeren Amplituden zerstörerischer als P-Wellen

Oberflächenwellen

Oberflächenwellen ähneln in ihrer Natur Wasserwellen und bewegen sich knapp unter der Erdoberfläche. Sie werden typischerweise erzeugt, wenn sich die Quelle des Erdbebens in der Nähe der Erdoberfläche befindet., Obwohl sich Oberflächenwellen langsamer bewegen als S-Wellen, können sie eine viel größere Amplitude haben und die zerstörerischste Art von seismischer Welle sein. Es gibt zwei grundlegende Arten von Oberflächenwellen:

• Rayleigh-Wellen, auch Bodenrolle genannt, bewegen sich als Wellen ähnlich denen auf der Wasseroberfläche. Menschen haben behauptet, Rayleigh-Wellen während eines Erdbebens in offenen Räumen beobachtet zu haben, z. B. auf Parkplätzen, auf denen sich die Autos mit den Wellen auf und ab bewegen.
• Liebeswellen verursachen horizontales Scheren des Bodens., Sie reisen normalerweise etwas schneller als Rayleigh-Wellen

Was können seismische Wellen uns sagen?

Untersuchungen der verschiedenen Arten von seismischen Wellen können uns viel über die Natur der Erdstruktur erzählen.

Zum Beispiel können Seismologen die Richtung und die Differenz der Ankunftszeiten zwischen P-Wellen und S-Wellen verwenden, um die Entfernung zur Quelle eines Erdbebens zu bestimmen. Wenn die Seismographen zu weit von dem Ereignis entfernt sind, um S-Wellen aufzuzeichnen, können mehrere Aufnahmen von P-Wellen in einem Computerprogramm gecrasht werden, um einen ungefähren Ort der Quelle anzugeben.,