Erdbebenwellen

Erdbebenwellen, auch seismische Wellen genannt, werden bei einem Erdbeben durch den so genannten Herdvorgang ausgelöst und breiten sich von dort radial im Erdinneren aus. Auf ihrem Weg durch das Erdinnere können diese Wellen gebrochen, reflektiert sorbiert und umgewandelt werden. Die Ausbreitungsgeschwindigkeit der Erdbebenwellen ist abhängig vom Wellentyp und vom Material, das die Wellen durchlaufen. Vor allem auf letzterem beruht die Exploration des Erdinneren anhand von durch Erdbeben ausgelöster oder durch Sprengung oder Vibration hervorgerufener seismischer Wellen.

Es gibt drei verschiedene Typen von Erdbebenwellen, die sich durch ihre Laufgeschwindigkeit und ihre Schwingungsweise unterscheiden:

Die p-Wellen oder Primärwellen schwingen parallel zur Ausbreitungsrichtung (Longitudinalwelle) und können sich in festen Körpern, Flüssigkeiten und Gasen ausbreiten. p-Wellen sind daher Verdichtungswellen. Ein alltägliches Beispiel für Verdichtungswellen ist z. B. der Schall.

Die s-Wellen oder Sekundärwellen schwingen quer zur Ausbreitungsrichtung (Transversalwelle). Da sie dabei zur Verscherung des Ausbreitungsmediums führen, werden sie auch Scherwellen genannt. s-Wellen können sich in festen Körpern, jedoch nicht in Flüssigkeiten oder Gasen ausbreiten, da die beiden letzteren keinen Scherwiderstand haben. Daher kann man flüssige Bereiche im Erdinneren daran erkennen, dass dort keine s-Wellen laufen.

Die Bezeichnungen Primärwellen und Sekundärwellen bezieht sich darauf, dass sich erstere schneller ausbreiten als letztere. An einem vom Bebenherd entfernten Ort werden zuerst die p-Wellen und erst später die s-Wellen aufgezeichnet. Aus der Zeitdifferenz zwischen den Einsätzen der p- und der s-Wellen kann die Entfernung zum Herd errechnet werden. Können an drei verschiedenen Orten auf diese Weise die Entfernung zum Bebenherd und die Laufrichtung der Wellen bestimmt werden, kann der Bebenherd lokalisiert werden.

Neben den p- und s-Wellen gibt es noch die so genannten Oberflächenwellen. Sie entstehen dadurch, dass p- oder s-Wellen in die Erdoberfläche hinein gebrochen werden. Ähnlich den p- und s-Wellen können auch sie längs oder quer zur Ausbreitungsrichtung schwingen. Jedoch zeichnen sie sich dadurch aus, dass die Schwingungsrichtung immer parallel zur Oberfläche verläuft.