Seismograph

Seis|mo|graph 〈m. 16〉 = Seismograf

* * *

Seis|mo|graph usw.:

↑ Seismograf usw.

* * *

Seismograph

 

der, -en/-en, Seismometer, Gerät zur Messung und fortlaufenden Aufzeichnung seismischer Wellen für Zwecke der Erdbebenbeobachtung sowie der reinen und der angewandten Geophysik (z. B. Sprengseismik). Aus den Aufzeichnungen, den Seismogrammen, können Art und Stärke der Bodenbewegungen, Laufzeiten der Wellen und Entfernung der Quelle des Bebens vom Messort (Herdentfernung) ermittelt werden.

 

Die meisten Seismographen arbeiten nach dem Prinzip des Pendels, d. h. mit einer beweglich an einem Tragsystem aufgehängten und elastisch schwach an ihre Ruheposition gekoppelten Masse. Wenn sich das fest mit dem Boden verbundene Tragsystem bewegt, kann die aufgehängte Masse aufgrund ihrer Trägheit dieser Bewegung nur mit einer je nach Stärke von Kopplung und Dämpfung mehr oder weniger großen Verzögerung folgen. Die hierdurch gegebene Relativbewegung zwischen Tragsystem und aufgehängter Masse ist ein Maß für die Bewegung des Bodens; sie wird verstärkt und aufgezeichnet.

 

Die Bodenverschiebung und ihre Ableitungen nach der Zeit (Geschwindigkeit und Beschleunigung) sind gerichtete Größen, also Vektoren, für deren Angabe je drei voneinander unabhängige Komponenten erforderlich sind, die drei verschiedenen Richtungen im Raum entsprechen. Die drei Bewegungskomponenten werden in drei voneinander unabhängigen Seismographen gemessen, und zwar in Vertikalrichtung (Vertikalseismograph) sowie in zwei aufeinander senkrecht stehenden Richtungen (z. B. in Nord-Süd- und in Ost-West-Richtung) in der Horizontalebene (Horizontalseismograph). Bei jedem dieser Seismographen kann die aufgehängte Masse nur in einer Richtung beziehungsweise um eine auf dieser senkrecht stehenden Achse schwingen. Die Achse liegt beim Vertikalseismograph in der Horizontalebene (die Masse wird durch eine Feder in der Ruhelage gehalten), bei den Horizontalseismographen ist sie um einen kleinen Winkel gegen die Vertikale geneigt (Horizontalpendel). Die aufgehängten Massen der Seismographen betragen je nach Konstruktion wenige Gramm bis einige Kilogramm; ältere, vollmechanisch registrierende Geräte hatten Massen bis zu etwa 20 t. Die durch die Relativbewegung der Pendelmassen gegebenen Signale werden optisch, elektromagnetisch oder mittels spezieller mechanisch-elektrischer Wandler vergrößert beziehungsweise verstärkt und fotografisch, mit Tintenschreibern oder auf Magnetband in analoger oder digitaler Form aufgezeichnet (früher auf berußtem Papier). Weit verbreitet sind Geräte, bei denen eine am Pendel befestigte Induktionsspule in das Feld eines fest mit dem Tragsystem verbundenen Permanentmagneten eintaucht und durch die Pendelbewegung eine elektrische Spannung induziert wird. Meist wird diese Spannung einem Spiegelgalvanometer zugeführt und fotografisch aufgezeichnet; bei einem solchen System handelt es sich um zwei mehr oder weniger stark gekoppelte schwingungsfähige Systeme.

 

Da seismische Wellen sowohl in ihrer Periodendauer (etwa 0,01 bis 3 000 s) als auch in ihrer Amplitude (Amplitudenverhältnisse bis etwa 10⁸) sehr verschieden sind, werden die seismischen Messungen und Aufzeichnungen mit unterschiedlichen Seismographen durchgeführt, deren Schwingungseigenschaften (Eigenfrequenz) gewissen Bereichen der Periodendauer (Frequenzbänder) und deren Vergrößerungen beziehungsweise Verstärkungen (zwischen etwa 1 000fach und 100 000fach) gewissen Amplitudengrößen der Wellen angepasst sind. Die Seismographen sind meist so bedämpft, dass die Pendelbewegung dem Kriechfall und die Galvanometerbewegung dem aperiodischen Grenzfall entspricht (Galvanometer).

 

Die Seismographen zur weltweiten Erdbebenüberwachung sind genormt. Mit solchen Geräten ausgestattete Erdbebenwarten werten die Seismogramme nach einheitlichem Verfahren aus und teilen ihre Ergebnisse den übrigen Warten mit. Erst dieser Datenaustausch ermöglicht die genaue Analyse von Erdbeben, darunter die Bestimmung des Entstehungsorts (in günstigen Fällen bis auf etwa 10 km genau) und der durch ein Beben freigesetzten (seismischen) Energie.

 

Die in der Technik verwendeten Erschütterungsmesser sind grundsätzlich ähnlich gebaut. Auf einem ganz anderen Prinzip beruht der Strain-Seismograph: Durch fortlaufende Präzisionsmessung der Abstandsänderungen zweier in einem unterirdischen Stollen einzementierter Pfeiler (Abstand etwa 20 bis 50 m), an deren einem ein Quarzrohr befestigt ist, das bis kurz vor den andern reicht, werden Verformungen des Gesteins registriert, die beim Durchgang von Erdbebenwellen auftreten. Solche Seismographen sind wichtig für die Aufzeichnung von Erdbebenwellen mit sehr langer Periode (Mantelwellen, Eigenschwingungen der Erde).

* * *

Seis|mo|graph, der; -en, -en [↑-graph]: Seismometer: der S. registrierte ein leichtes Erdbeben; Ü Dem DDR-Hörspiel wurde vielfach nachgerühmt, es sei eine Art S. der Gegenwart (Brot und Salz 427); Weil „Kino der S. für gesellschaftliche Entwicklungen ist“ (Spiegel 3, 1975, 112).