Seismische Welle, Schwingung, die durch ein Erdbeben, eine Explosion oder eine ähnliche Energiequelle erzeugt wird und sich innerhalb der Erde oder entlang ihrer Oberfläche ausbreitet. Erdbeben erzeugen vier Haupttypen elastischer Wellen; Zwei, sogenannte Körperwellen, bewegen sich innerhalb der Erde, während die anderen beiden, Oberflächenwellen genannt, sich entlang ihrer Oberfläche bewegen. Seismographen erfassen die Amplitude und Frequenz seismischer Wellen und liefern Informationen über die Erde und ihre unterirdische Struktur. Künstlich erzeugte seismische Wellen, die während seismischer Vermessungen aufgezeichnet wurden, werden verwendet, um Daten in der Öl- und Gasförderung und -technik zu sammeln.
Erdbeben: Seismische Wellen
Von einer Erdbebenquelle erzeugte seismische Wellen werden üblicherweise in drei Haupttypen eingeteilt. Die ersten beiden, die P.
Von den Körperwellen hat die Primär- oder P-Welle die höhere Ausbreitungsgeschwindigkeit und erreicht so eine seismische Aufzeichnungsstation schneller als die Sekundär- oder S-Welle. P-Wellen, auch Kompressions- oder Longitudinalwellen genannt, geben dem Übertragungsmedium - ob flüssig, fest oder gasförmig - eine Hin- und Herbewegung in Richtung des Ausbreitungswegs, wodurch das Medium gedehnt oder komprimiert wird, wenn die Welle eine Welle passiert ein Punkt in ähnlicher Weise wie Schallwellen in der Luft. In der Erde bewegen sich P-Wellen mit Geschwindigkeiten von etwa 6 km (3,7 Meilen) pro Sekunde im Oberflächengestein bis zu etwa 10,4 km (6,5 Meilen) pro Sekunde in der Nähe des Erdkerns etwa 2.900 km (1.800 Meilen) unter der Oberfläche. Wenn die Wellen in den Kern eintreten, sinkt die Geschwindigkeit auf etwa 8 km pro Sekunde. Sie steigt in der Nähe des Erdmittelpunkts auf etwa 11 km pro Sekunde. Der Geschwindigkeitsanstieg mit der Tiefe resultiert aus einem erhöhten hydrostatischen Druck sowie aus Änderungen der Gesteinszusammensetzung; Im Allgemeinen bewirkt der Anstieg, dass sich P-Wellen in gekrümmten Pfaden bewegen, die nach oben konkav sind.
S-Wellen, auch Scher- oder Transversalwellen genannt, bewirken, dass sich Punkte fester Medien senkrecht zur Ausbreitungsrichtung hin und her bewegen. Beim Durchgang der Welle wird das Medium zuerst in eine Richtung und dann in eine andere Richtung geschert. In der Erde steigt die Geschwindigkeit der S-Wellen von etwa 3,4 km (2,1 Meilen) pro Sekunde an der Oberfläche auf 7,2 km (4,5 Meilen) pro Sekunde nahe der Grenze des Kerns, der sie als Flüssigkeit nicht übertragen kann. in der Tat ist ihre beobachtete Abwesenheit ein zwingendes Argument für die flüssige Natur des äußeren Kerns. Wie P-Wellen bewegen sich S-Wellen auf gekrümmten Pfaden, die nach oben konkav sind.
Von den beiden seismischen Oberflächenwellen bewegen sich Liebeswellen - benannt nach dem britischen Seismologen AEH Love, der zuerst ihre Existenz vorhergesagt hat - schneller. Sie breiten sich aus, wenn das feste Medium in der Nähe der Oberfläche unterschiedliche vertikale elastische Eigenschaften aufweist. Die Verschiebung des Mediums durch die Welle erfolgt vollständig senkrecht zur Ausbreitungsrichtung und weist keine vertikalen oder longitudinalen Komponenten auf. Die Energie von Liebeswellen breitet sich wie die anderer Oberflächenwellen von der Quelle eher in zwei als in drei Richtungen aus, und so erzeugen diese Wellen an seismischen Stationen eine starke Aufzeichnung, selbst wenn sie von entfernten Erdbeben ausgehen.
Die anderen Hauptoberflächenwellen werden nach dem britischen Physiker Lord Rayleigh Rayleigh-Wellen genannt, der ihre Existenz zunächst mathematisch demonstrierte. Rayleigh-Wellen bewegen sich entlang der freien Oberfläche eines elastischen Festkörpers wie der Erde. Ihre Bewegung ist eine Kombination aus Längskompression und Dilatation, die zu einer elliptischen Bewegung von Punkten auf der Oberfläche führt. Von allen seismischen Wellen breiten sich Rayleigh-Wellen am zeitlichsten aus und erzeugen auf Seismographen eine lange Wellendauer.
