Schäden und Erschütterungen
Seismologen untersuchen Erdbeben, indem sie den verursachten Schaden betrachten und Seismometer verwenden. Ein Seismometer ist ein Instrument, das das Schütteln der Erdoberfläche durch seismische Wellen aufzeichnet. Der Begriff Seismograph bezieht sich üblicherweise auf das kombinierte Seismometer und Aufzeichnungsgerät.
Die ersten Erdbebendetektoren
Der erste bekannte Erdbebendetektor wurde 132 n. Chr. erfunden. von dem chinesischen Astronomen und Mathematiker Chang Heng. Er nannte es ein „Erdbeben weathercock.“
Jeder der acht Drachen hatte eine Bronzekugel im Maul. Wann immer es auch nur einen leichten Erdstoß gab, öffnete ein Mechanismus im Inneren des Seismographen den Mund eines Drachen. Die Bronzekugel würde in den offenen Mund einer der Kröten fallen und genug Lärm machen, um jemanden darauf aufmerksam zu machen, dass gerade ein Erdbeben passiert ist. Kaiserliche Wächter konnten die Richtung des Erdbebens erkennen, indem sie sahen, welcher Drachenmund leer war.
136 n.Chr. aktualisierte ein chinesischer Wissenschaftler namens Choke das Messgerät und nannte es ein „Seismoskop“.“ Säulen einer viskosen Flüssigkeit ersetzten die Metallkugeln. Die Höhe, in der die Flüssigkeit an der Seite des Gefäßes angespült wurde, zeigte die Intensität an, und eine Linie, die die Punkte maximaler Bewegung verband, bezeichnete die Richtung des Zitterns.
Seismographen
Die meisten Seismographen sind heute elektronisch, aber das grundlegende Design und die Komponenten sind immer noch die gleichen: eine Trommel mit Papier, eine Stange oder Feder mit einem Scharnier an einem oder beiden Enden, ein Gewicht und ein Stift. Ein Ende der Stange oder Feder ist mit einer am Boden befestigten Stange oder Metallbox verschraubt. Das Gewicht wird auf das andere Ende der Stange gelegt und der Stift wird am Gewicht befestigt. Die papierummantelte Trommel drückt gegen den Stift und dreht sich ständig. Wenn es ein Erdbeben gibt, bewegt sich alles im Seismographen mit der Erde, außer dem Gewicht mit dem Stift darauf. Während die Trommel und das Papier neben dem Stift zittern, macht der Stift schnörkellose Linien auf dem Papier und erstellt eine Aufzeichnung des Erdbebens. Diese Aufzeichnung des Seismographen wird als Seismogramm bezeichnet.
Durch das Studium des Seismogramms kann der Seismologe feststellen, wie weit das Erdbeben entfernt und wie stark es war. Diese Aufzeichnung sagt dem Seismologen nicht genau, wo das Epizentrum war, nur dass das Erdbeben so viele Meilen oder Kilometer von diesem Seismographen entfernt war. Um das genaue Epizentrum zu finden, müssen Sie wissen, was mindestens zwei andere Seismographen in anderen Teilen des Landes oder der Welt aufgezeichnet haben. Dazu kommen wir gleich. Zuerst müssen Sie lernen, ein Seismogramm zu lesen.
Wie lese ich ein Seismogramm?
Wenn Sie ein Seismogramm betrachten, gibt es überall wackelige Linien. Dies sind alle seismischen Wellen, die der Seismograph aufgezeichnet hat. Die meisten dieser Wellen waren so klein, dass niemand sie spürte. Diese winzigen Mikroseismen können durch nahegelegene Aktivitäten wie starken Verkehr oder Wind oder durch entfernte Quellen wie Wechselwirkungen von Wellen mit dem Meeresboden verursacht werden. Sie können auch durch Erdbeben verursacht werden, die zu klein oder zu weit entfernt sind, um als Erdbeben erkannt zu werden.
Also, welche Wiggles sind die besten? Die P-Welle ist das erste Wackeln, das größer ist als die Hintergrundsignale). Da P-Wellen die schnellsten seismischen Wellen sind, werden sie normalerweise die ersten sein, die Ihr Seismograph aufzeichnet. Der nächste Satz seismischer Wellen in Ihrem Seismogramm sind die S-Wellen. Diese sind in der Regel größer als die P-Wellen. Die Wellen, die zwischen den P- und S-Wellen ankommen, sind Wellen, die als P-Wellen begannen, aber von Merkmalen in der Erde oder an der Oberfläche abprallten und wenig später an der seismischen Station ankamen.
Die Oberflächenwellen (Love- und Rayleigh-Wellen) sind die anderen, oft größeren Wellen, die auf dem Seismogramm markiert sind. Sie haben eine niedrigere Frequenz, was bedeutet, dass Wellen (die Linien; die Höhen und Tiefen) mehr ausgebreitet sind. Oberflächenwellen bewegen sich etwas langsamer als S-Wellen (die wiederum langsamer sind als P-Wellen), so dass sie dazu neigen, kurz nach den S-Wellen am Seismographen anzukommen. Bei flachen Erdbeben (Erdbeben mit einem Fokus nahe der Erdoberfläche) können die Oberflächenwellen die größten vom Seismographen aufgezeichneten Wellen sein. Oft sind sie die einzigen Wellen, die in großer Entfernung von mittelgroßen Erdbeben aufgezeichnet wurden.
Wo finde ich seismische Daten?
Viele Organisationen überwachen Erdbeben auf der ganzen Welt. Die Incorporated Research Institutions for Seismology, kurz IRIS, stellt ein Rechenzentrum mit tausenden seismischen Stationen zur Verfügung. Das Programm Seismographen in Schulen ist ein großartiger Ausgangspunkt. Sie können mithilfe einer Weltkarte nach Daten eines Erdbebens suchen und Links zu Stationen finden, die es aufgezeichnet haben.
Wie kann ich das Epizentrum des Erdbebens lokalisieren?