{"id":6050,"date":"2017-01-10T15:36:24","date_gmt":"2017-01-10T13:36:24","guid":{"rendered":"http:\/\/www.hossi-im-netz.de\/wordpress\/?p=6050"},"modified":"2017-01-10T15:36:24","modified_gmt":"2017-01-10T13:36:24","slug":"wie-kleine-erdbeben-wetterbomben","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.hossi-im-netz.de\/wordpress\/wie-kleine-erdbeben-wetterbomben\/","title":{"rendered":"Wie kleine Erdbeben: Wetterbomben"},"content":{"rendered":"
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Wie kleine Erdbeben: Wetterbomben<\/h1>\n
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Wetterbomben k\u00f6nnen seismische Wellen erzeugen, mit deren Hilfe bessere Kenntnisse \u00fcber das Innere unseres Planeten gewonnen werden k\u00f6nnen.<\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n

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Am 9. Dezember 2014 r\u00fcttelte es heftig auf dem Nordatlantik zwischen Gr\u00f6nland und Island. Grund daf\u00fcr war aber nicht etwa ein Erdbeben, sondern eine sogenannte „Wetterbombe“ mit einem Kerndruck von unter 945 Hektopascal. Als solche bezeichnet man in Wissenschaftlerkreisen Tiefdruckgebiete, bei denen es zu einer rapiden Tiefdruckentwicklung (Zyklogenese) mit einem Druckfall von mehr als 24 Hektopascal in 24 Stunden kommt. Doch trotz der Sch\u00e4den, die diese Wetterbombe beispielsweise in Westnorwegen anrichtete, hatte sie einen gro\u00dfen Nutzen.<\/p>\n

Vieles, was wir Menschen \u00fcber den Aufbau der Erde wissen, haben wir durch die Beobachtung und Auswertung seismischer Wellen, die im Erdinneren propagieren, gelernt.<\/p>\n

Diese werden unterschieden nach Raum- und nach Oberfl\u00e4chenwellen. An dieser Stelle sollen uns nur erstere interessieren. Die Raumwellen lassen sich wiederum einteilen, n\u00e4mlich nach den sogenannten P- und S-Wellen. Prim\u00e4rwellen (P-Wellen) sind Longitudinalwellen, das hei\u00dft, sie schwingen in Ausbreitungsrichtung. Ein allt\u00e4gliches Beispiel daf\u00fcr ist die Schallausbreitung in der Luft. Bei Sekund\u00e4rwellen (S-Wellen) handelt es sich hingegen um Transversalwellen, sie schwingen also quer zur Ausbreitungsrichtung. Da sich P- und S-Wellen unterschiedlich schnell ausbreiten (P-Wellen mit ca. 5 bis \u00fcber 8 km\/s, S-Wellen ca. 3 bis 4,5 km\/s), treffen sie an einem vom Bebenherd entfernten Ort unterschiedlich schnell ein. Aus der Zeitdifferenz zwischen dem Einsetzen der P- und der S-Wellen kann die Entfernung zum Herd bestimmt werden. Kann an mindestens drei verschiedenen Orten auf diese Weise die Entfernung zum Bebenherd bestimmt werden, l\u00e4sst sich der Bebenherd im Rahmen der Messgenauigkeit festlegen.<\/p>\n

Treffen die Raumwellen auf signifikante Grenzfl\u00e4chen im Erdinneren, wie beispielsweise diejenige zwischen Erdkruste und -mantel (die sogenannte Mohorovi\u010di\u0107-Diskontinuit\u00e4t), so k\u00f6nnen sie reflektiert, gebrochen, gebeugt, gestreut, absorbiert oder umgewandelt werden. Wei\u00df man um die Gesetzm\u00e4\u00dfigkeiten bei der Wellenausbreitung, kann man nach einem Erdbeben basierend auf der Verteilung der P- und S-Wellen Aussagen \u00fcber die innere Struktur unseres Planeten machen.<\/p>\n

Jedoch liegt genau darin ein Problem: In vielen Regionen der Welt bebt die Erde gar nicht oder nur sehr selten. Und demzufolge erh\u00e4lt man keine guten Messungen und abgeleiteten Visualisierungen des Erdinneren in diesen Gebieten, zumal man ja mittels aufwendiger Bohrungen nicht weiter als wenige Kilometer in die Erdkruste kommt und auch nicht einfach mal so ein Thermometer ins Erdinnere stecken kann.<\/p>\n

An dieser Stelle k\u00f6nnen heftige St\u00fcrme \u00fcber dem Ozean helfen. Diese erzeugen auf dem Meer Wellen, die so kr\u00e4ftig sein k\u00f6nnen, dass ein kleiner Teil der damit verbundenen Energie als akustische Wellen den Meeresboden erreicht. Dort angekommen, generiert die Energie schwache P- und S-Wellen, die sich durch das Gestein ausbreiten. So, als ob an dieser Stelle ein kleines Erdbeben stattgefunden h\u00e4tte. Die unten stehende Abbildung soll dies schematisch darstellen.<\/p>\n

Bisher konnten mit dieser Methode nur P-Wellen detektiert werden. Nun ist es zwei Forschern der Universit\u00e4t Tokio (Nishida und Takagi, 2016) zum ersten Mal gelungen, ein – wenn auch im Vergleich zum P-Wellen deutlich schw\u00e4cheres – Signal von S-Wellen aufzuzeichnen. Als Datenbasis daf\u00fcr diente eben diese Wetterbombe vom Dezember 2014. Die Forscher konnten dieses Signal detektieren, weil sie ein dichtes Seismometernetzwerk (200 Seismometer in der japanischen Region Chugoku) nutzten.<\/p>\n

Dass sowohl P- als auch S-Wellen aufgezeichnet wurden, erm\u00f6glicht es, sich ein hochaufgel\u00f6stes Bild der Struktur der Erde direkt unter dem atlantischen Sturmsystem zu machen und die exakte Lage der Grenzschicht zwischen oberem und unterem Mantel in dieser Region zu bestimmen. Au\u00dferdem k\u00f6nnte diese Arbeit die M\u00f6glichkeit er\u00f6ffnen, Schwankungen in solch wichtigen Grenzschichten zu entdecken und so das Wissen \u00fcber die Konvektion im Mantel und die Bewegung der tektonischen Platten zu verbessern.<\/p>\n

Wetterbomben gibt es nicht unbedingt h\u00e4ufiger als Erdbeben, jedoch k\u00f6nnen sie im Gegensatz zu den Erdbeben vielerorts \u00fcber dem Meer auftreten und so das Bild des Erdinneren komplettieren. Mit ihnen ergibt sich die M\u00f6glichkeit einer weiteren Verzahnung der Geowissenschaften Meteorologie und Geophysik.<\/p>\n

M.Sc. Met. Stefan Bach<\/p>\n

Deutscher Wetterdienst Vorhersage- und Beratungszentrale Offenbach, den 10.01.2017<\/p>\n

Copyright (c) Deutscher Wetterdienst<\/p>\n<\/div>\n

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