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|Grundlagen|
Natürlichen Erdbeben werden primär durch tektonische Verschiebungen, vulkanische Aktivität, oder den Einsturz des Erdreiches (wie z.B. bei Dolinen im Karst oder bei Erdfällen) verursacht.
Als induzierte Erdbeben gelten alle Bodenerschütterungen die durch menschliche Eingriffe in die Natur entstehen. Es sind dies insbesondere:
- - Sprengungen (z.B. in Steinbrüchen oder beim Tunnelbau)
- - Verkehrserschütterungen
- - Bergbau und Erdölförderung
- - Einpressen von Flüssigkeiten in die Erdkruste (z. B. bei Geothermie Projekten)
- - Atomtests
Die meisten stärkeren Erdbeben entstehen aufgrund von tektonischen Verschiebungen. Grund ist eine plötzliche Verschiebung entlang einer tektonischen Bruchzone. Diese Bruchzone kann eine Plattengrenze sein - oder eine Bruchzone im Inneren einer Platte. Die stärksten Erdbeben treten weltweit an den Plattengrenzen auf.
Eine gute Übersicht über Fragen rund ums Thema Erdbeben findet sich auf der Website des Schweizerischen Erdbebendienstes.
|Das CMG-EDU-T Seismometer|
Aufgrund seiner geringen Grösse, seines wesentlich breiteren Einsatzgebietes und seiner IP67 Schutzklasse kann dieses Seismometer ausserhalb des Stationsgebäudes eingesetzt werden. Es wird somit das bisher verwendete und wesentlich grössere SEP-Seismometer ersetzen.
Das Seismometer verfügt über einen eigenen GPS-Empfänger, die seismischen Daten werden via RS-232 und USB auf den Stationsserver geladen. Die Stromversorgung erfolgt mittels 12Volt DC-Adapter.
Platziert ist das Gerät nun ausserhalb das Gebäudes in einem 50cm tiefen Schacht. Es befindet sich in einer festbetonierten Schutzbox auf einem mit dem Untergrund fix verbundenen Betonsockel. Die Abschirmung gegen menschliche Störeinflüsse ist bei Weitem noch nicht perfekt, jedoch ist das Instrument nun gegen die meisten Erschütterungen die im Stationsgebäude entstehen nahezu vollständig abgeschirmt. Der negative Einfluss der durch den Durchgangsverkehr verursachten Erschütterungen konnten nicht verringert werden.
Das Seismometer ist exakt horizontal und nach Norden ausgerichtet.
|Datenverarbeitung|
Das Realtime-Seismogramm der letzten 80 Minuten wird alle 120 Sekunden, die 24 Stunden Seismogramme alle 10 Minuten auf den Webserver geladen.
|Die CMG-EDU-T Seismogramme|
Das Seismogramm wird automatisch durch die Software "Scream!" erstellt. "Scream!" steht für Seismometer Configuration, REal time Acquisition and Monitoring. Die Aktualisierung auf dem Webserver erfolgt automatisch alle 120 Sekunden, alle Uhrzeiten sind in UTC
Die drei 24 Stunden Seismogramme werden durch die Software "Drumplot 3.0" erstellt. Sie zeigen den zeitlichen Verlauf und die Stärke der registrierten Erschütterungen in X- (Ost/West), Y- (Nord/Süd) und Z-Richtung (vertikal) für die letzten 24 Stunden je in einem eigenen Seismogramm an. Dabei steht jede Zeile für den Verlauf einer volle Stunde. Auf der vertikalen Achse können die Stunden, auf der horizontalen Achse die Minuten abgelesen werden. Die Uhrzeit wird immer in UTC angegeben. Die rote vertikale Markierung markiert die aktuelle Zeit, die Daten vor der Markierung sind Daten des Vortages und werden laufend überschrieben. Die Aktualisierung erfolgt automatisch alle 10 Minuten. Die 24h Seismogramme stehen sowohl ungefiltert, als auch gefiltert mit einem Bandpassfilter mit einer Passbreite von 10-30 Sekunden zur Verfügung.
Wird ein Erdbeben registriert, so erfolgt die manuelle Analyse des Ereignisses in der Regel innerhalb von 48 Stunden. Die von der Station in den vergangenen 30 Tagen registrierten Erdbeben sind auf der Seite Registrierte Beben detailliert aufgeführt. Ältere Erdbeben finden Sie auf unserer Archiv Seite. Dargestellt werden das Seismogramm aller drei Achsen sowie der Überblick auf dem 24 Stunden Seismogramm. Die Messdaten bis Ende 2012 können für jede einzelne Achse getrennt als .sac-File runtergeladen werden. Ab 2013 sind die Daten als .gcf-Files verfügbar. Eine mögliche Software zur Auswertung der Daten ist GCFInfo von Güralp Systems. Die Positionsangabe auf Google Maps und ein Pressespiegel runden die Analyse ab.
Komplett sind diese Zusatzinformationen ab Juli 2012 vorhanden. Frühere Aufzeichnungen sind lückenhaft. Zudem konnten mit dem damals betriebenen SEP-Seismometer nur horizontale Bewegungen in einer Achse registriert werden.
|Das SEP-Seismometer|
Das Seismometer ist für die Aufzeichnung horizontaler Bewegungen ausgelegt. Die Funktionsweise ist dabei sehr simpel:
Der Rahmen des Instrumentes liegt auf dem Untergrund auf und übernimmt bei einer Erschütterung der Erde die entsprechenden Bewegungen. Der freischwingende Arm verbleibt dabei aufgrund seiner grossen Masse an seinem Ort. Dies führt zu einer Bewegung von Arm und Rahmen relativ zueinander. Diese Bewegung wird mit Hilfe von einem am Arm befestigten Magneten und einer am Rahmen angebrachten Spule registriert und in elektrische Impulse umgewandelt.
Die Signale gelangen über einen Vorverstärker per RS232 Kabel zum Stationsserver, wo sie aufgezeichnet und Dargestellt werden.
|Datenverarbeitung|
|Das SEP-Seismogramm|
Um auch geringe Erschütterungen und weit entfernte Erdbeben zu registrieren ist das Seismometer sehr sensitiv eingestellt. Somit werden nebst den gewünschten Erdbeben natürlich auch allerlei induzierte Erschütterungen registriert.
Bei regelmässiger Betrachtung des Seismogramms fällt beispielsweise auf, dass unter der Woche, während des Zeitraumes von etwa 06:00 Uhr Lokalzeit bis abends um ca. 19:00 Uhr Lokalzeit verstärkt Hintergrunderschütterungen registriert werden. Dies ist ein klassisches Beispiel für Verkehrserschütterungen die der tägliche Strassenverkehr durch Weiningen verursacht. Die Hauptverkehrsachse ist dabei etwa 35 Meter vom Standort des Seismometers entfernt.
Aufgrund der nicht optimalen Lage des Seismometers ist es nicht möglich alle menschlichen Erschütterungen zu vermeiden. Das Seismometer steht inmitten einer dichtbevölkerten Gegend und kann nicht genügend abgeschirmt werden. Daher werden immer mal wieder grössere Erschütterungen registriert die keine natürlichen Erdbeben sind.
Ein stärkeres natürliches Erdbeben, dass im Umkreis von einigen hundert Kilometern stattgefunden hat unterscheidet sich jedoch markant von den alltäglichen induzierten Erschütterungen wie das am 25.07.2011 registrierte Beben bei Turin eindrucksvoll aufzeigt.
Das Beben erfolgte kurz nach 12:31 Uhr UTC, hatte eine Magnitude von 4.5 und wurde hier in Weiningen nicht direkt verspürt. Auf dem Seismogramm (Bild rechts) ist das Beben jedoch klar erkennbar.
Von der Station Weiningen (ZH) registrierte Erdbeben werden in der Regel nach einer gewissen Zeit extrahiert und mit Kommentaren versehen unter dem Menüpunkt Spezielle Events aufgeführt.
Um sicherzustellen, dass es sich bei einem aufgezeichneten Signal wirklich um ein Erdbeben handelt empfiehlt es sich in jedem Fall die Webseite des Schweizerischen Erdbebendienstes (SED) zu besuchen. Dort werden registrierte Ereignisse zeitnah publiziert.
Ein ebenfalls sehr schnelles Informationsmedium kann Twitter sein. In der Regel wird bereits wenige Minuten nach einem Ereignis von ersten Usern darüber berichtet. Es reicht in der Regel nach dem Stichwort Earthquake in Verbindung mit der Erdbebenregion oder einer dem Epizentrum nahegelegenen Stadt zu suchen.
|IRIS - Seismographs in Schools|
Das SEP Seismometer wurde am 13. September 2012 ausser Dienst gestellt.