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Lexikon der Geowissenschaften: Seismograph

Seismograph, ein normalerweise an der Erdoberfläche installiertes Registrier- und Aufzeichnungssystem für seismische Wellen. Es besteht aus dem Seismometer zur Registrierung seismischer Bodenbewegungen, einer Uhr zur Messung der Absolutzeit (Greenwich Mean Time oder Universal Time, UT) und dem Aufzeichnungssystem (Seismogramm). Damit lassen sich die Ankunftszeiten seismischer Wellen mit einer Genauigkeit, abhängig vom Frequenzgehalt, von bis zu 0,01 s messen und deren Amplituden auswerten, z.B. zur Magnitudenberechnung ( Abb.). Am Ozeanboden operierende Instrumente sind Ozeanboden-Seismographen (OBS) oder Ozeanboden-Hydrographen (OBH), wenn sie mit druck-proportionalen Hydrophonen (Hydrophon) ausgerüstet sind. Mechanische Seismographen wurden 1892 von John Milne und 1903 von Emil Wiechert in Göttingen entwickelt. Etwa 80 Wiechert-Seismographen waren bis 1920 weltweit installiert. Mit analoger Registrierung, wie z.B. beim WWSSN (seismographische Netze), kann man nicht den gesamten seismischen Frequenzbereich (von etwa 0,001 Hz bis 10 Hz und mehr) abdecken, da die seismischen Signale durch die mikroseismischen Bodenunruhe überdeckt würden. Deshalb benutzte man beim WWSSN zwei relativ schmalbandige Seismographen mit maximaler Vergrößerung im Frequenzbereich um 1 Hz (kurzperiodische Seismographen) und um 0,05 Hz (langperiodische Seismographen). Mit der Entwicklung hochauflösender, digitaler Registriersysteme mit hoher Dynamik in Verbindung mit Breitband-Seismometern kann man heute mit einem Seismographen nahezu den gesamten seismischen Frequenzbereich abdecken. Die weltweit ersten Seismographensysteme dieser Art wurden am Seismologischen Zentralobservatorium Gräfenberg bei Erlangen ab 1977 installiert. [GüBo]


Seismograph: Prinzip eines Seismographen mit Dämpfung. Wegen der Trägheit folgt die Masse des Seismographen, die z.B. beim Wiechert-Seismographen mehrere Tonnen beträgt, nicht unmittelbar der seismischen Bodenbewegung. Es kommt deshalb zu einer Relativbewegung zwischen der trägen Masse, die über eine Feder mit dem Gehäuse verbunden und damit an die feste Erde gekoppelt ist. Die Aufzeichnung der Bodenbewegung erfolgt über eine an der Masse befestigte Schreibfeder oder über ein optisches System mittels eines Spiegels und photographisch-galvanometrischer Registrierung auf Film. Die Aufhängung der Masse in einem Horizontalseismographen (rechts) erfolgt nach dem Prinzip der schief eingehängten Tür. Seismograph:

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