Seismographen
Während eines Erdbebens strahlen Vibrationen, die durch den Bruch von Gestein entlang einer Fehlerzone verursacht werden, vom Bruchpunkt nach außen aus. Das Instrument zur Aufzeichnung und Messung dieser Schwingungen wird als Seismograph bezeichnet.
Traditionelle Seismographen bestanden aus einem Sensorelement, einem sogenannten Seismometer, einem Verstärker und einer Hardcopy-Anzeigeeinheit, die häufig fotografisches oder wärmeempfindliches Papier verwendeten. Die von einem Seismographen erzeugte visuelle Aufzeichnung wird als Seismogramm bezeichnet., In modernen Seismographen wird das Display ersetzt oder mit einem Digitizer und entweder lokalen digitalen Speicher (zB., Wechseldatenträgern) oder einem Telemetriesystem, das Radio, Telefon oder das Internet verwendet, um den digitalen Datenstrom an eine zentrale Aufzeichnungs-und Analyseseite zu senden. EarthquakesCanada besitzt und betreibt das Canadian National Seismograph Network und mehrere spezielle Bereitstellungen, die alle von seinen Rechenzentren in Ottawa, Ontario und Sidney, British Columbia aus überwacht werden.,
Wie Seismometer arbeiten
Um die Bewegung der Erde während eines Erdbebens zu bestimmen, muss die Bodenbewegung an etwas gemessen werden, das relativ fest bleibt (dh nicht vom Schütteln betroffen ist). In einem Seismometer besteht das feste Objekt aus einer Masse, die an Federn innerhalb eines Gehäuses aufgehängt ist. Während eines Erdbebens bleibt die Masse still, während sich das Gehäuse mit dem Bodenschütteln bewegt. Die meisten modernen Seismometer arbeiten elektromagnetisch. Für die Masse wird ein großer Permanentmagnet verwendet und das äußere Gehäuse enthält zahlreiche Wicklungen aus feinem Draht., Bewegungen des Gehäuses relativ zum Magneten erzeugen kleine elektrische Signale in der Drahtspule.
Erdbebenwellen nehmen an Stärke ab, wenn sie durch die Erde reisen. Hochfrequenzwellen dämpfen am stärksten; Folglich müssen Seismographen zur Überwachung lokaler Erdbeben auf eine andere Frequenz der Bodenbewegung reagieren als diejenigen, die zur Aufzeichnung entfernter Erdbeben verwendet werden., Instrumente, die empfindlich auf seismische Wellen reagieren, die mehrmals pro Sekunde vibrieren, sogenannte Kurzperioden-Seismographen, werden verwendet, um lokale Erdbeben aufzuzeichnen, bei denen die Wellen, die den Seismographen erreichen, immer noch sehr schnell und nahe beieinander liegen. Seismographen mit langer Periode reagieren auf niederfrequente Wellen und werden verwendet, um entfernte Ereignisse aufzuzeichnen. Moderne Breitband-Seismographen erfüllen beide Funktionen.
Einige kurze Zeit Seismographen vergrößern Bodenbewegung mehrere hunderttausend Mal. Solche empfindlichen High-Gain-Instrumente können Bodenbewegungen erkennen, die zu klein sind, um von einem Menschen gefühlt zu werden., Bei großen Erdbeben in der Nähe kann die Bodenbewegung die Aufnahmekapazität von Seismographen überschreiten. Um die Signale großer lokaler Erdbeben genau aufzuzeichnen, ist ein dritter Typ eines Seismographen mit geringer Verstärkung und starker Bewegung erforderlich. Starke Bewegungsseismographen verwenden eine minimale Vergrößerung (weniger als 100-fach) und reagieren im Allgemeinen empfindlich auf Bodenbeschleunigung. Traditionelle Instrumente mit starker Bewegung würden nicht kontinuierlich arbeiten, sondern nur, wenn sie durch starke Bodenbewegungen ausgelöst würden, und würden nur aufzeichnen, bis die Bodenbewegung auf ein nicht wahrnehmbares Niveau zurückkehrte., Moderne digitale starke Bewegungsrekorder ersetzen jetzt analoge (Fotopapier -) Recorder, und einige haben die Option für kontinuierliche Telemetrie.
Um die Bewegung der Erde vollständig zu charakterisieren, muss die Bewegung in drei senkrechten Richtungen gemessen werden. Folglich verwenden Seismographen häufig drei Sensoren, die in jeder Nord-Süd -, Ost-West-und vertikalen (auf und ab) Richtung aufzeichnen.
- Was ist auf einem Seismogramm abgebildet?
- Wie sehen seismische Wellen aus?,
- Interpretation von Seismogrammen
Vorgeschlagene Lektüre
- „The Amateur Scientist“, Scientific American, Juli 1957 und Juli 1979: Grundprinzipien und Aufbau eines einfachen Seismographen.
- Hodgson, John. Erdbeben und Erdstruktur. New Jersey, Prentice Hall, 1964, S. 60-69: Wie Seismographen arbeiten und Interpretation von Seismogrammen.
Datum geändert: 2019-03-11