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Dämpfung seismischer Wellen |
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fortschreitende Amplitudenabnahme bei der Ausbreitung seismischer Wellen. Dafür gibt es verschiedene Ursachen: a) Streuung seismischer Wellen an Inhomogenitäten in der Grössenordnung der Wellenlänge oder kleiner; b) anelastische Absorption: Die Definition des spezifischen Gütefaktors oder Qualitätsfaktor Q (Q-Faktor) folgt aus der Beziehung Q-1 = δE/(2πE), wobei δE der Energieverlust ist, die eine harmonischen Welle bei der Ausbreitung während einer vollen Periode 2π erfährt und E der Spitzenwert der Energie ist. Die Dämpfung ist gross für hohe Werte von Q-1. Zwischen dem Absorptionskoeffizienten α und Q besteht die Beziehung α = ω/(2cQ) (ω=Kreisfrequenz, c =Phasengeschwindigkeit). Typische Werte von Q für P-Wellen sind 100-500 in der Erdkruste und 200-5000 im Erdmantel. Q-Werte für P-Wellen betragen etwa das 2,5-fache der Werte für S-Wellen. Für teleseismische Raumwellen mit der Laufzeit t werden die Dämpfungseigenschaften häufig durch den Paramter t* = t/Q beschrieben, wobei Q der Durchschnittswert entlang des Laufweges ist. Für langperiodische P-Wellen beträgt t* ≈ 1 s, für langperiodische S-Wellen t* ≈ 4 s. c) Energieverluste durch Reflektion und Brechung an seismischen Diskontinuitäten (Snelliussches Brechungsgesetz). d) Energieverluste durch geometrische Dämpfung. Die unter a)-c) aufgeführten Ursachen sind frequenzabhängig. Energieverluste durch Streuung und anelastische Absorption sind in Beobachtungen oft nicht einfach zu trennen. |
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