Erdbeben und seismische Wellen - physik.uni-bielefeld.dereimann/PROSEMINAR/zz_huebner.pdf · ~ 2. Plattentektonik ~ ••7 große Platten, mehrere kleine ••Litosphäre (~ 80km

Erdbeben und seismische Erdbeben und seismische WellenWellen

11

Physikalisches Proseminar Physikalisches Proseminar

SS 2010SS 2010

Torsten HübnerTorsten Hübner

~ Inhalt ~~ Inhalt ~1.1. HistorieHistorie

2.2. PlattentektonikPlattentektonik

3.3. ErdbebenentstehungErdbebenentstehung

4.4. ErdbebenmessungErdbebenmessung

22

4.4. ErdbebenmessungErdbebenmessung

5.5. ErdbebensicherungErdbebensicherung

6.6. ErdbebenvorhersageErdbebenvorhersage

7.7. QuellenQuellen

1. Historie1. Historie

•• Aufzeichnungen ~ 3000 Jahre (China/Japan)Aufzeichnungen ~ 3000 Jahre (China/Japan)

•• Europa ~ 300 n. Chr. Europa ~ 300 n. Chr.

33

•• USA ~ 1600USA ~ 1600

•• 1900: Viele Erdbebenwarten1900: Viele Erdbebenwarten

~ 2. Plattentektonik ~~ 2. Plattentektonik ~

44


•• 7 große Platten, mehrere kleine7 große Platten, mehrere kleine

•• Litosphäre (~ 80km tief)Litosphäre (~ 80km tief)

55

•• Litosphäre (~ 80km tief)Litosphäre (~ 80km tief)

•• Relative horizontale Bewegung Relative horizontale Bewegung �� KräfteKräfte

•• Oberflächennahe ErdbebenOberflächennahe Erdbeben


66

~ 3. Erdbebenentstehung ~~ 3. Erdbebenentstehung ~

•• Charakterisierung: Charakterisierung: tektonischtektonisch, vulkanisch, , vulkanisch, Einsturzbeben, ExplosionsbebenEinsturzbeben, Explosionsbeben

••

77

•• Entstehung tektonischer Erdbeben:Entstehung tektonischer Erdbeben:

–– Seitliche VerschiebungSeitliche Verschiebung

–– Frontale KollisionFrontale Kollision

–– SubduktionSubduktion

~ 3.1. Subduktion ~~ 3.1. Subduktion ~

88

~ 4. Erdbebenmessung ~ ~ 4. Erdbebenmessung ~

•• Seismograph Seismograph �� SeismogrammSeismogramm

99

��

~ 4.1. Seismische Wellen ~~ 4.1. Seismische Wellen ~

•• PP--Welle:Welle:

–– Longitudinale Longitudinale Verdichtungswelle Verdichtungswelle (~Schall)(~Schall)

1010

(~Schall)(~Schall)

–– 55--8km/s8km/s

–– „Detonation“„Detonation“


•• SS--Welle:Welle:

–– Transversale Transversale ScherwelleScherwelle

–– Langsamer als PLangsamer als P

1111

–– Langsamer als PLangsamer als P

–– Nicht in Wasser Nicht in Wasser

–– 33--4,5km4,5km/s/s

–– „auf und ab“„auf und ab“


•• Oberflächenwellen Oberflächenwellen (1/r)(1/r)

•• langsamer als langsamer als

SS--WellenWellen

1212

SS--WellenWellen

•• LoveLove--/Rayleighwelle/Rayleighwelle

•• Meiste ZerstörungMeiste Zerstörung

~ 4.2. Phänomene ~~ 4.2. Phänomene ~

•• Beugung / ReflexionBeugung / Reflexion

•• „Nachbeben“„Nachbeben“

1313

~ 4.3. Richter~ 4.3. Richter--Magnitude ~Magnitude ~

•• Viele verschiedene Viele verschiedene Skalen, Skalen, internationaler internationaler Richtwert wichtigRichtwert wichtig

1414

Richtwert wichtigRichtwert wichtig

•• LogarithmischLogarithmisch

~ 4.4. Gutenberg~ 4.4. Gutenberg--RichterRichter--Gesetz ~Gesetz ~

•• EmpirischEmpirisch

•• HäufigkeitsverteilungHäufigkeitsverteilung

•• b≈1, a schwanktb≈1, a schwankt

••

1515

•• N(M) = Anzahl der N(M) = Anzahl der Erdbeben mit Erdbeben mit mindestens Mmindestens M

~ 5. Erdbebensicherung ~~ 5. Erdbebensicherung ~

1616

~ 5. Erdbebensicherung ~~ 5. Erdbebensicherung ~

•• ErdbebenkartenErdbebenkarten

•• Grundriss / AufrissGrundriss / Aufriss

1717

•• Dämpfung / Dämpfung / SchwingungsisolierungSchwingungsisolierung

•• ∆t(P∆t(P--S) reicht für S) reicht für NotabschaltungNotabschaltung

~ 6. Erdbebenvorhersage ~~ 6. Erdbebenvorhersage ~

•• Heutiger Stand: wenige SekundenHeutiger Stand: wenige Sekunden

•• RadonRadon--MethodeMethode

1818

•• RadonRadon--MethodeMethode

–– Rissige Gesteinsschichten Rissige Gesteinsschichten ��

Radonkonzentration unter der Erdoberfläche Radonkonzentration unter der Erdoberfläche steigtsteigt

~ 7. Quellen ~~ 7. Quellen ~

•• Götz Schneider, Götz Schneider, Erdbeben Erdbeben –– Eine Einführung für Geowissenschaftler und Bauingenieure,Eine Einführung für Geowissenschaftler und Bauingenieure, 1. Auflage, Spektrum1. Auflage, Spektrum•• Bruce A. Bolt, Bruce A. Bolt, Erdbeben Erdbeben –– Eine Einführung, Eine Einführung, 1. Auflage, Springer Verlag1. Auflage, Springer Verlag•• http://www.frhttp://www.fr--online.de/_img/_cnt/_online/060407_wir_erdbeben_ig600.gif (19.5.2010 online.de/_img/_cnt/_online/060407_wir_erdbeben_ig600.gif (19.5.2010 -- 16:05)16:05)•• http://pix.sueddeutsche.de/wissen/250/500515/WSbeben_gro_http://pix.sueddeutsche.de/wissen/250/500515/WSbeben_gro_--1263905246.jpg (19.5.2010 1263905246.jpg (19.5.2010 -- 16:07)16:07)•• http://www.bgr.bund.de/DE/Themen/Seismologie/Bilder/mag__pyr__k,property=default.gif (19.5.2010 http://www.bgr.bund.de/DE/Themen/Seismologie/Bilder/mag__pyr__k,property=default.gif (19.5.2010 -- 16:07)16:07)•• http://www.aulis.de/files/materials/downloads_links/GA_2008_5_Folie_72.pdf (19.5.2010 http://www.aulis.de/files/materials/downloads_links/GA_2008_5_Folie_72.pdf (19.5.2010 -- 16:10)16:10)•• http://www.bgr.bund.de/DE/Themen/Seismologie/Bilder/statistik__g,property=default.png (19.5.2010 http://www.bgr.bund.de/DE/Themen/Seismologie/Bilder/statistik__g,property=default.png (19.5.2010 -- 16:11)16:11)•• http://www.seismo.ethz.ch/basel/includes/img/erdbeben_europa.gif (19.5.2010 http://www.seismo.ethz.ch/basel/includes/img/erdbeben_europa.gif (19.5.2010 -- 16:13)16:13)•• http://www.seismo.ethz.ch/basel/index.php?m1=glossaryhttp://www.seismo.ethz.ch/basel/index.php?m1=glossary•• http://www.eldey.de/Geologie/Endogene_Prozesse/Erdbeben_Weltweit.gif (4.6.10 http://www.eldey.de/Geologie/Endogene_Prozesse/Erdbeben_Weltweit.gif (4.6.10 -- 20:19)20:19)••

1919

•• http://www.eldey.de/Geologie/Endogene_Prozesse/Erdbeben_Weltweit.gif (4.6.10 http://www.eldey.de/Geologie/Endogene_Prozesse/Erdbeben_Weltweit.gif (4.6.10 -- 20:19)20:19)•• http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/d/db/Quake_epicenters_1963http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/d/db/Quake_epicenters_1963--98.png (4.6.10 98.png (4.6.10 -- 20:24)20:24)•• http://de.wikipedia.org/wiki/Plattentektonikhttp://de.wikipedia.org/wiki/Plattentektonik•• http://www.klett.de/sixcms/media.php/76/seismograph.jpg (4.6.10 http://www.klett.de/sixcms/media.php/76/seismograph.jpg (4.6.10 -- 20.53h)20.53h)•• http://www.klett.de/sixcms/media.php/76/erdbebenwellen.jpg (4.6.10 http://www.klett.de/sixcms/media.php/76/erdbebenwellen.jpg (4.6.10 -- 20.54h)20.54h)•• http://seismic.mgmhttp://seismic.mgm--monschau.de/images/artikel/psein.gif (4.6.10 monschau.de/images/artikel/psein.gif (4.6.10 -- 20.56h)20.56h)•• http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/6/62/Onde_compression_impulsion_1d_30_petit.gif (4.6.10 http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/6/62/Onde_compression_impulsion_1d_30_petit.gif (4.6.10 -- 21:02)21:02)•• http://de.wikipedia.org/wiki/Seismische_Wellehttp://de.wikipedia.org/wiki/Seismische_Welle•• http://seismic.mgmhttp://seismic.mgm--monschau.de/images/artikel/ober.gif (4.6.10 monschau.de/images/artikel/ober.gif (4.6.10 -- 21:20)21:20)•• http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/c/cc/Earthquake_wave_paths.gif (5.6.10 http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/c/cc/Earthquake_wave_paths.gif (5.6.10 -- 10:28)10:28)•• http://news.bbc.co.uk/nol/shared/spl/hi/pop_ups/06/sci_nat_san_francisco_earthquake___1906/img/1.jpg (5.6. http://news.bbc.co.uk/nol/shared/spl/hi/pop_ups/06/sci_nat_san_francisco_earthquake___1906/img/1.jpg (5.6. -- 10:46h)10:46h)•• http://geol43.unihttp://geol43.uni--graz.at/05W/600001/erdbeben.html (7.6.10 graz.at/05W/600001/erdbeben.html (7.6.10 -- 19:12)19:12)

Danke! Danke! ☺☺

2020

Danke! Danke! ☺☺

Erdbeben und seismische Wellen - physik.uni-bielefeld.dereimann/PROSEMINAR/zz_huebner.pdf · ~ 2. Plattentektonik ~ ••7 große Platten, mehrere kleine ••Litosphäre (~ 80km

Documents