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Registrierungen, die von einem noch dünnen, aber dennoch
weltweiten Netz seismologischer Stationen registriert wor-
den waren. 1940 veröffentlichten sie Tabellen mit den
Laufzeiten von P- und S-Wellen durch die Erde (Abb. 3.20 ) .
Diese und die ähnliche Kompilation von Beno Gutenberg
(siehe Kasten 3.5 ) und Charles Francis Richter (USA; 1900-
1985) ermöglichten erstmals eine recht genaue Bestimmung
der Lage von Epizentren (siehe Abschn. 3.2.4 ) . Diese Lauf-
zeitdiagramme galten zunächst nur für Erdbeben an der
Erdoberfläche, also in guter Näherung für Flachbeben, weni-
ger gut für Tiefbeben. Später wurden sie auf Herdtiefen von
bis zu 12% des Erdradius ( 760 km) erweitert.
Diese über lange Jahre hin verwendeten Tabellen werden
heute durch die entsprechenden Geschwindigkeitsmodelle
iasp9 und ak135 einer Arbeitsgruppe der IASPEI (siehe Kas-
ten 1.1 ) verfeinert und fortgeführt (Kennett & Engdahl 1991 ;
Kennett et al. 1995 ) . Die modernen Laufzeittabellen diffe-
renzieren nach unterschiedlichen Herdtiefen. Weiterhin wird
eine radiale Symmetrie angenommen, laterale Inhomogeni-
täten also vernachlässigt. Dies ist jedoch offenbar eine gute
Näherung: Die tatsächlichen lateralen Variationen der seis-
mischen Geschwindigkeit sind vergleichsweise klein und
liegen im Bereich von plus oder minus einigen Prozent. Sie
bilden die Grundlage der seismischen Tomografie von Krus-
te und Mantel, in der die Differenzen zwischen gemessenen
Laufzeiten und jenen, die sich aus einem angenommenen
Standard-Erdmodell ergeben, durch laterale Variationen der
seismischen Geschwindigkeit erklärt werden. Diese wie-
derum werden im Wesentlichen auf Temperaturdifferenzen
zurückgeführt, was auf der Temperaturabhängigkeit der elas-
tischen Parameter beruht. Somit kann aus der seismischen
Tomografie auf die laterale Variation von relativen Tempe-
raturvariationen im tiefen Erdinnern, insbesondere im Erd-
mantel, geschlossen werden (Abb. 3.21 ) .
Die einzelnen Phasen werden entsprechend der von der
IASPEI erarbeiteten Namenskonvention (Storchak et al.
2011 ) benannt. Große Buchstaben bezeichnen die Strahlen
von Tiefenphasen, welche vom Erdbebenherd nach unten
abgestrahlt werden, also mit einem von der Vertikalen aus
gemessenen Winkel von weniger als 90°. Dagegen bezeich-
nen kleine Buchstaben Strahlen, die vom Erdbebenherd nach
oben, also mit einem größeren Winkel als 90° abgestrahlt
werden (p, s), herdnahe Reflexionen eines Bebens an der
Erdoberfläche (pP, pS, sP, sS) bzw. nach oben laufende
Konversionswellen (Ps, Sp). Historisch bedingt sind insbe-
sondere für die verschiedenen Arten von Oberflächenwellen
unterschiedliche Abkürzungen in Gebrauch. Tabelle 3.5 fasst
die wichtigsten Phasen zusammen.
Kombinationen verschiedener Buchstaben bezeichnen
die verschiedenen seismischen Phasen entsprechend dem
Laufweg der Welle durch die Erde. Im Einzelnen bezeich-
nen P und S Laufwege von P- bzw. S-Wellen in Kruste und
Mantel, K und I dagegen ausschließlich P-Wellen durch den
Abb. 3.20 Laufzeit t ausgewählter seismischer Phasen (vgl. Tab. 3.5 )
als Funktion der Epizentralentfernung entsprechend dem Geschwin-
digkeitsmodell ak135 (Kennett et al. 1995 ) für Flachbeben einer
Herdtiefe von 33 km (ergänzt nach Jeffreys & Bullen 1940 ; Quelle:
© Erdbebenstation Bensberg der Universität zu Köln); siehe Tab. 3.5
für die Benennung der einzelnen Laufzeitäste
genügend Energie für mehrfache Reflexion, Brechung und
Wellenkonversion an den Diskontinuitäten im Erdinnern.
Daher stellen Seismogramme von Starkbeben eine Überla-
gerung vieler einzelner Signale dar, deren genaue Zuordnung
schwierig ist. Späte Phasen, die mehrfach reflektiert wurden
oder die durch verschiedene Bereiche der Erde gelaufen sind
(Abb. 3.15 ) , können nur schwer von früheren Einsätzen ge-
trennt werden.
In den Jahren 1932-1939 untersuchten Sir Harold
Jeffreys (UK; 1898-1989) und Keith Edward Bullen (Neu-
seeland; 1906-1976) eine große Anzahl guter Erdbeben-
der Freisetzung von Energie z. B. durch Erdbeben und Meteoritenein-
schläge. TNT hat eine molare Masse von 0,2271 kg mol 1 und setzt
eine Energie von nicht ganz 250 kcal mol 1 frei (zur Zeit der Definition
wurde nicht mit Joule, sondern mit thermochemischen Kalorien gerech-
net). Daraus ergibt sich eine Sprengkraft von etwa 1100 kcal kg 1 oder
4,6MJ kg 1 . Um eine „handliche“ Einheit zu erhalten, wurde eine Ka-
lorie als Basis festgelegt und das Energie-Äquivalent einer kt TNT als
10 12 cal beziehungsweise
4;184 10 12 J
4;2
TJ definiert (vgl. z. B.
Dahlmann & Israelson 1977 ) .
 
 
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