Geographie-LK · GL1 · System Erde und endogene Prozesse

Erdbeben orten

Aus dem Abstand von P- und S-Welle an drei Stationen die Entfernung bestimmen: Drei Kreise schneiden sich im Epizentrum; Magnitude abschätzen.

So gehst du vor

1Ziehe in jedem Seismogramm die Linie P auf den P-Einsatz und S auf den S-Einsatz; darunter steht der Zeitabstand Δt.
2Wähle bei den Laufzeitkurven eine Station und schiebe den Doppelpfeil, bis er zwischen P- und S-Kurve passt: Das ist die Entfernung, der Kreis erscheint auf der Karte.
3Tippe auf den Schnittpunkt der drei Kreise, dann auf „Auflösen“.
4Ziehe die rote Linie auf den größten Ausschlag und schätze die Magnitude ab. Im Reiter „Tsunami“ rechnest du mit der Wassertiefe.

Seismogramme (gemeinsame Uhr)

Zeit in s nach Beginn der Aufzeichnung, Ausschlag in mm

A: P 6,0 s · S 16,0 s · Δt = 10,0 s · A = 27 mm

B: P 6,0 s · S 16,0 s · Δt = 10,0 s · A = 5,8 mm

C: P 6,0 s · S 16,0 s · Δt = 10,0 s · A = 40 mm

Ziehe die Linien P und S auf den ersten Ausschlag der P-Welle und den deutlich stärkeren Einsatz der S-Welle. Die rote Linie (Griff rechts) ziehst du auf den größten Ausschlag. Seismogramme berechnet (Modell), nicht gemessen.

Laufzeitkurven: Entfernung bestimmen

Station:

Schiebe den Doppelpfeil (Länge Δt aus dem Seismogramm der gewählten Station) nach links oder rechts, bis er genau zwischen die beiden Kurven passt. Unten liest du die Entfernung ab; auf der Karte erscheint der Kreis. Modellgeschwindigkeiten wie im Skript: v_P = 6 kms, v_S = 3,5 kms, also d ≈ 8,4 kms · Δt.

Karte (schematisch)

Tippe auf die Karte, um dein Epizentrum zu markieren. Im Modell liegt der Herd dicht unter der Oberfläche, die Herdtiefe wird vernachlässigt.

Magnitude abschätzen

Vereinfachte Formel nach Richter (nur für nahe Beben): M ≈ lg A + 3 · lg d − 2,92 (A in mm, d in km)

dAM

A–27 mm–

B–5,8 mm–

C–40 mm–

Aufträge

Orte das Beben mit allen drei Stationen und prüfe mit „Auflösen“. Erkläre, warum man mit einer oder zwei Stationen das Epizentrum nicht eindeutig bestimmen kann.
Meist schneiden sich deine drei Kreise nicht genau in einem Punkt. Analysiere, woran das liegt, und schätze ab, wie stark sich ein Ablesefehler von 1 s auswirkt.
Schätze die Magnitude an allen drei Stationen ab. Vergleiche die Ausschläge und die Magnituden der drei Stationen und erläutere daran den Unterschied zwischen Magnitude und Intensität.
Tsunami: Arbeite heraus, wie schnell ein Tsunami bei 4000 m, 200 m und 10 m Wassertiefe ist und wie lange er für die etwa 10 600 km von Chile nach Hawaii braucht (Tiefe 4000 m). Erkläre mit der Animation, warum die Welle an der Küste gefährlich hoch wird.

Theorie: Kapitel „Erdbeben und Tsunamis“ im Skript GL1 System Erde und endogene Prozesse (Seismische Wellen, Stärke eines Bebens, Tsunamis); wo und warum die Erde bebt: Plattengrenzen und Ozeanboden. Längs- und Querwellen in der Physik: Transversal- und Longitudinalwelle.