Auswertung

In einer solchen Registrierung können Seismologen und Seismologinnen viele Anhaltspunkte erkennen, die Auskunft über den Ort, die Entfernung vom Hypozentrum, die Stärke des Erdbebens und dessen Ursache geben, da unterschiedliche Erschütterungsursachen auch andere Wellensignaturen bewirken. Somit können Erschütterungen durch Bergstürze, Einstürze, Explosionen oder Flugzeuge, die die Schallmauer durchbrechen, von jenen tektonischer Erdbeben unterschieden werden.

^{Auswertung eines Seismogramms. © ZAMG Geophysik}

Raumwellen: „P"-Welle und die „S"-Welle

Die erste Welle, die an einer Erdbebenstation beobachtet wird, wird als „P"-Welle bezeichnet (P für primär). Es handelt sich um eine Kompressionswelle, die sich mit etwa 6 000 m pro Sekunde in der Erdkruste ausbreitet. Die nächste Welle, die sich normalerweise stark abzeichnet, ist die „S"-Welle (S für sekundär). Sie ist eine Scherwelle, d. h., die Bodenpartikel schwingen senkrecht zur Ausbreitungsrichtung. Sie ist langsamer (etwa 3 400 m pro Sekunde in der Erdkruste), da ihre Ausbreitungsgeschwindigkeit vom Schubmodul des Gesteins abhängt, der viel kleiner ist als der Kompressionsmodul.

Aus den Ankunftszeiten der beiden Wellenarten kann man bereits die Distanz des Beobachtungsortes vom Hypozentrum (das ist der Ort des Erdbebens im Erdinneren) abschätzen, indem man die Zeitdifferenz mit 8,2 multipliziert. Ist der Zeitunterschied der Wellen zum Beispiel 5 Sekunden, so entspricht dies etwa einer Hypozentralentfernung von 41 km.

Je weiter der Beobachtungsort vom Bebenherd entfernt ist, desto tiefer ins Erdinnere eintauchende Wellen können beobachtet werden. Da sich diese Wellen im Erdinneren ausbreiten, werden sie als „Raumwellen" bezeichnet, zum Unterschied von den Erdbebenwellen, die sich an der Erdoberfläche ausbreiten.

^{Ausbreitung der Raumwellen und der Oberflächenwellen im Erdinneren. © ZAMG Geophysik}

Oberflächenwellen

Eine weitere Welle, die in den Seismogrammen oft zu sehen ist, ist die Oberflächenwelle. Sie benötigt mehr Zeit als die Raumwellen, um eine Erdbebenstation zu erreichen, da sie sich entlang der Erdoberfläche ausbreitet. Aus ihrer Amplitude kann man gut erkennen, wie tief das Erdbeben war. Sehr tiefe Erdbeben (bis 700 km im zirkumpazifischen Raum) erzeugen praktisch keine Oberflächenwellen mehr.

Aus der gemessenen Amplitude der Bodenbewegung und der Distanz vom Hypozentrum kann dann die Magnitude des Erdbebens bestimmt werden. Da sich die gemessenen Amplituden der einzelnen Erdbebenstationen leicht unterscheiden, führt dies oft auch zu leicht unterschiedlichen Magnitudenangaben, die immer wieder Anlass für Irritationen sind.

^{Erklärung der Fachbegriffe zu Erdbeben. © ZAMG Geophysik Lenhardt}