Untersuchungen zur Identifikation möglicher Anregungsmechanismen des seismischen Rauschens zwischen Hum und Meeresmikroseismik (7-30 mHz)

• Applicant: Dr. Rudolf Widmer-Schnidrig
• Subject Area: Geophysics
• Term: from 2004 to 2008
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 5421826

Die Dektion von transienten, seismischen Signalen ist begrenzt durch einen permanent vorhandenen seismischen Rauschuntergrund. Die dominanten geophysikalischen Prozesse, die zu diesem Untergrund beitragen sind bei Perioden T größer als 1000s und T kleiner als 30s relativ gut verstanden: lokale Luftdruckschwankungen resp. marine Meeresmikroseismik. Erst vor kurzem wurde nachgewiesen, dass der Rauschuntergrund im gesamten dazwischen liegenden Band 30s kleiner als T kleiner als 1000s aus global propagierenden Rayleighwellen besteht. Bei den Perioden der permanent angeregten Hintergrundeigenschwingungen (eng. Hum) zwischen 500s und 140s ist bisher noch keine klare Identifikation von Anregungsmechanismen gelungen bis auf eine leichte resonante Überhöhung des Hum bei 3.7 mHz - einer für die Atmosphäre charakteristischen Frequenz. Der Umstand, dass der Signalpegel für den Hum an den ruhigsten Observatorien das Eigenrauschen der Sensoren kaum übersteigt trägt vermutlich ganz wesentlich zur Schwierigkeit der Identifikation der Anregungsmechanismen bei. Bei Frequenzen oberhalb des Hum fällt mit steigender Frequenz das Eigenrauschen der Sensoren jedoch zunehmend gegenüber dem seismischen Rauschen ab. Dieser Umstand soll ausgenutzt werden um mittels Arrayverfahren das Wellenfeld des Hintergrundrauschens unter dem Deutschen Regionalnetz (GRSN) zu charakterisieren und wenn möglich Quellen mittels Peilung zu orten. Aus der Vielzahl theoretisch möglicher Anregungsmechanismen soll zwei ozeanischen Prozessen besondere Aufmerksamkeit gewidmet werden: den edge Wellen und den infragravity Wellen. Bei diesen beiden Wellentypen handelt es sich um langperiodische Schwerewellen mit großen Druckamplituden am Meeresboden womit die potentiell geeignet sind die feste Erde zu Schwingungen anzuregen.

• DFG Programme: Research Grants