Wer hat den Seismographen erfunden?

Bei der Erörterung der Erdbebenstudie und der darauf aufbauenden Innovationen gibt es verschiedene Betrachtungsweisen. Es gibt den Seismographen, mit dem Erdbeben erkannt und Informationen wie Kraft und Dauer aufgezeichnet werden. Es gibt auch eine Reihe von Instrumenten, mit denen andere Erdbebendetails wie Intensität und Stärke analysiert und aufgezeichnet werden können. Dies sind einige der Werkzeuge, die die Art und Weise beeinflussen, wie wir Erdbeben untersuchen.

Definition eines Seismographen

Seismische Wellen sind die Schwingungen von Erdbeben, die sich durch die Erde bewegen. Sie werden auf Instrumenten namens Seismographen aufgezeichnet, die einer Zick-Zack-Kurve folgen, die die unterschiedliche Amplitude der Bodenschwingungen unter dem Instrument anzeigt. Der Sensorteil eines Seismographen wird als Seismometer bezeichnet, während die grafische Darstellung als spätere Erfindung hinzugefügt wurde.

Empfindliche Seismographen, die diese Bodenbewegungen stark verstärken, können starke Erdbeben aus Quellen auf der ganzen Welt aufspüren. Die Zeit, der Ort und die Stärke eines Erdbebens können aus den von Seismographenstationen aufgezeichneten Daten bestimmt werden.

Chang Hengs Drachenglas

Um 132 n. Chr. Erfand der chinesische Wissenschaftler Chang Heng das erste Seismoskop, ein Instrument, das das Auftreten eines Erdbebens namens Drachenglas registrieren konnte. Das Drachenglas war ein zylindrisches Glas mit acht Drachenköpfen, die um den Rand angeordnet waren und jeweils eine Kugel im Mund hatten. Rund um den Fuß des Glases standen acht Frösche, jeder direkt unter einem Drachenkopf. Bei einem Erdbeben fiel eine Kugel aus dem Mund eines Drachen und wurde vom Mund des Frosches erfasst.

Wasser- und Quecksilberseismometer

Einige Jahrhunderte später wurden in Italien Geräte mit Wasserbewegung und später mit Quecksilber entwickelt. Insbesondere entwarf Luigi Palmieri 1855 ein Quecksilber-Seismometer. Palmieris Seismometer hatte U-förmige Röhren, die entlang von Kompasspunkten angeordnet und mit Quecksilber gefüllt waren. Bei einem Erdbeben bewegte sich das Quecksilber und stellte einen elektrischen Kontakt her, der eine Uhr stoppte und eine Aufzeichnungstrommel startete, auf der die Bewegung eines Schwimmers auf der Oberfläche des Quecksilbers aufgezeichnet wurde. Dies war das erste Gerät, das die Zeit des Erdbebens sowie die Intensität und Dauer der Bewegungen aufzeichnete.

Moderne Seismographen

John Milne war der englische Seismologe und Geologe, der den ersten modernen Seismographen erfand und den Bau seismologischer Stationen förderte. 1880 begannen Sir James Alfred Ewing, Thomas Gray und John Milne - alles britische Wissenschaftler, die in Japan arbeiteten - Erdbeben zu untersuchen. Sie gründeten die Seismological Society of Japan, die die Erfindung von Seismographen finanzierte. Im selben Jahr erfand Milne den Horizontalpendelseismographen.

Nach dem Zweiten Weltkrieg wurde der horizontale Pendel-Seismograph mit dem in den USA entwickelten Press-Ewing-Seismographen zur Aufzeichnung von Langzeitwellen verbessert. Bei diesem Seismographen wird ein Milne-Pendel verwendet, der das Pendel tragende Drehpunkt wird jedoch durch einen elastischen Draht ersetzt, um Reibung zu vermeiden.

Weitere Innovationen in der Erdbebenforschung

Intensitäts- und Magnitudenskalen verstehen

Intensität und Stärke sind weitere wichtige Bereiche bei der Untersuchung von Erdbeben. Magnitude misst die Energie, die an der Quelle des Erdbebens freigesetzt wird. Sie wird aus dem Logarithmus der Amplitude der Wellen bestimmt, die in einem bestimmten Zeitraum in einem Seismogramm aufgezeichnet wurden. In der Zwischenzeit misst die Intensität die Stärke der Erschütterungen, die durch das Erdbeben an einem bestimmten Ort verursacht werden. Dies wird durch die Auswirkungen auf Menschen, menschliche Strukturen und die natürliche Umwelt bestimmt. Die Intensität hat keine mathematische Grundlage. Die bestimmende Intensität basiert auf beobachteten Effekten.

Rossi-Forel-Skala

Die ersten modernen Intensitätsskalen wurden gemeinsam von Michele de Rossi (Italien) und Francois Forel (Schweiz) anerkannt, die beide 1874 bzw. 1881 unabhängig voneinander ähnliche Intensitätsskalen veröffentlichten. Rossi und Forel arbeiteten später zusammen und stellten 1883 die Rossi-Forel-Waage her. Sie war die erste Waage, die international weit verbreitet war.

Die Rossi-Forel-Skala verwendete 10 Intensitätsgrade. 1902 schuf der italienische Vulkanologe Giuseppe Mercalli eine 12-Grad-Skala.

Modifizierte Mercalli-Intensitätsskala

Obwohl zahlreiche Intensitätsskalen erstellt wurden, um die Auswirkungen von Erdbeben zu messen, wird derzeit in den USA die modifizierte Mercalli (MM) -Intensitätsskala verwendet. Es wurde 1931 von den amerikanischen Seismologen Harry Wood und Frank Neumann entwickelt. Diese Skala besteht aus 12 ansteigenden Intensitätsstufen, die von nicht wahrnehmbarem Schütteln bis zur katastrophalen Zerstörung reichen. Es hat keine mathematische Grundlage; Stattdessen handelt es sich um eine willkürliche Rangfolge, die auf beobachteten Effekten basiert.