"Bewegendes" aus Göttingen

kein Erdbeben, aber eine Detonation

Seismologische Spuren

E. Rothert und J. Ritter, Göttingen
in: Mitteilungen der Deutschen Geophysikalischen Gesellschaft, 1/1999, S. 9-14
(Anmerkung: Der originale Artikel enthält in diesem Abschnitt zahlreiche Abbildungen von Seismogrammen, von denen, aus Platz Gründen, hier nur die Aufzeichnungen des 17 t-Pendels gezeigt werden.)

Die seismische Registrierung der Explosion vom 30.12.98 wurde vom technischen Betreuer der Wiechert-Seismographen des Instituts für Geophysik, Herrn Wilfried Steinhoff, während der Routinewartung entdeckt. In der Abbildung sind die Horizontalspuren des 17 t-Pendels gezeigt. Dargestellt sind vergrößerte Kontaktabzüge der Rußregistrierungen. Man kann deutlich den P-Welleneinsatz sowie die folgenden Oberflächenwellen erkennen. Eine Scherwelle, die 0.6 s nach der P-Welle eintreffen sollte, kann nicht identifiziert werden. Die Aufzeichnungen aus Clausthal an der Station des Deutschen Regionalnetzes (GRSN) zeigen ebenfalls kaum S-Einsätze (Abbildung hier nicht dargestellt). Die ursprünglichen Z, N-S und E-W Komponenten wurden nach Plesinger et al. (1986) in Strahlrichtung rotiert. Die frequenzabhängige Bodenverschiebung am Göttinger Wiechert­Seismographen beträgt etwa 0,26 µm bei der P-Welle und 0,78 tm bei der Oberflächenwelle. Zur Berechnung der Bodenverschiebung wurden die Übertragungsfunktion nach Geiger (1909) und die aktuellen Eichwerte von Dr. Schreiber (Göttingen) verwendet. Die Entfernung zum Explosionsort beträgt etwa 3.3 km. Als Laufzeit der P-Welle kann etwa 1 s angenommen werden (extrapoliert nach Müller, 1934). Somit konnte zunächst die Detonationszeit bestimmt werden: 08:19:28 GMT ± 0.5 s. Die Zeitsynchronisation der seismischen Registrierung erfolgt mit dem DCF-Zeitzeichen. Zuvor wurden von Augenzeugen Detonationszeiten von 08:20 bis 08:23 angegeben.

Der Fehler bei der Bestimmung der Herdzeit muss unter Einbeziehung der Beobachtungen in Clausthal etwas größer angegeben werden (etwa ± 1 s), da sich unterschiedliche Laufzeiten für die Ereignisse von 1992 und 1998 nach Clausthal ergeben: 1992 etwa 7 s, 1998 knapp 9 s. Dies ist vermutlich auf Ungenauigkeiten der Zeitsynchronisation bei der historischen Station in Göttingen zurückzuführen. Die beobachteten Laufzeiten nach Clausthal ergeben Scheingeschwindigkeiten für die P-Welle von 6.4 bzw. 5.2 km/s. Der Mittelwert von 5.8 km/s entspricht der P-Wellengeschwindigkeit in der Oberkruste, wie sie in diesem Gebiet während der europäischen Geotraverse gemessen wurde (Aichroth et al., 1992).

Ein Vergleich der seismischen Daten von 1992 und 1998 sollte dazu dienen, weitere Erkenntnisse über die Detonation zu gewinnen. Außer in den Göttinger Rußregistrierungen können die seismischen Wirkungen in den Daten der 46 km entfernten Station des deutschen Regionalnetzes in Clausthal beobachtet werden. Während die P-Wellenzüge sich sehr ähnlich sind, kann man für die Bombenexplosion von 1992 leicht größere Oberflächenwellenamplituden beobachten. Allerdings liegen diese Differenzen im Bereich der Beobachtungsungenauigkeit. Weitere seismische Registrierungen der Ereignisse sind nicht bekannt.

Für einen Magnitudenvergleich der Ereignisse von 1992 und 1998 wurde die Dauermagnitude MD nach Willmore und Karnik (1970) verwendet. An der Göttinger Station ergibt sich für beide Ereignisse 1.0 ± 0.1, an der Clausthaler Station 1.4 ± 0.1. Die klassische Richter­Magnitude ML liefert für beide Explosionen Werte von 0.5 - 0.7, wobei die Unsicherheit aufgrund der schwachen Signale und geringen Datenanzahl sowie einer unbekannten Amplituden-Abklingfunktion relativ groß ist. Einen weiteren Vergleich der seismischen Energie beider Ereignisse liefern quadrierte Amplitudenspektren der wahren Bodenschwinggeschwindigkeit in Clausthal. Die Spektren, die sich nach der Korrektur der Übertragungsfunktion des STS-2 Seismometers und einer Rotation in Strahlkoordinaten ergeben, sind in Abb. 4 (hier nicht dargestellt) dargestellt. Der direkte Vergleich zwischen 1992 und 1998 zeigt hier ebenfalls keine signifikanten Unterschiede. Aus den Ergebnissen der Magnituden- und Spektrenbestimmung wird geschlossen, daß die Anregung seismischer Wellen bei beiden Ereignissen ungefähr gleich groß gewesen ist.

Seismogramm des Wiechert-Seismographen in Göttingen: N-S und E-W Komponenten der Explosion vom 21.12.1992
Seismogramm des Wiechert-Seismographen in Göttingen: N-S und E-W Komponenten der Explosion vom 30.12.1998