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Geometrical-Spreading

Geometrische Amplitudenabnahme für verschiedene Quellen und Wellenarten. Quellentyp geometrisch: LQ Linienquelle, PQ Punktquelle; Quellentyp zeitlich: HS harmonisch/stationär, I impulsförmig; Wellenart: R Raumwelle, O Oberflächenwelle. Quelle: DIN.

In der Seismologie und in der Seismik ist das Geometrical-Spreading die Aplitudenabnahme der seismischen Welle infolge ihrer geometrischen Ausbreitung im Untergrund. Während die Energie einer Kugelwelle (Raumwelle) in einem homogenen Halbraum mit r-2 abnimmt (Zunahme der Kugeloberfläche), wobei r der Abstand von der Quelle ist, nimmt die Amplitude (beispielsweise der Schwinggeschwindigkeit) mit r-1 ab. Für Oberflächenwellen nimmt die Energie mit r-1 (Zunahme des Kreisumfangs), die Amplitude mit r-0,5 ab. Dies ist mit ein Grund, warum bei Erdbeben mit größeren Epizentralentfernungen die Oberflächenwellen eine immer größere Bedeutung haben.

Die in größeren Quellabständen gemessenen Amplituden hängen außer vom geometrical spreading noch von anderen Einflüssen ab. Beispiele sind Dämpfung, Streung, Beugung, Reflexion und Refraktion.

Bedeutung in der Geothermie

Eine besondere Beachtung finden Fragen der Amplitudenabnahme mit der Entfernung im Zusammenhang mit der induzierten Seismizität. In einem Epizentralenfernungsbereich bis zur Größenordnung der Herdtiefe haben meist die Raumwellen und hier die S-Wellen die größten Amplituden und sind daher zur die Diskussion möglicher Schäden vorrangig heranzuziehen. Erst in größerer Entfernung dominieren die Oberflächenwellen. Da die geometrische Amplitudenabnahme nur ein Teil ist, sind die wiklichen Amplitudenabnahmen oft lokal sehr unterschiedlich.

zuletzt bearbeitet Januar 2020