Kurzinfo:

Die zuerst an einem bestimmten Punkt der Erdoberfläche ankommenden P-Wellen erreichen diesen Punkt in einem steilen Winkel und rufen vertikale Bodenbewegungen hervor. Sie bewirken jedoch noch keine größeren Zerstörungen. Danach folgen die S-Wellen mit einem relativ heftigen seitlichen Rütteln des Bodens. Zeitgleich mit ihnen oder kurz danach treffen die Love-Wellen ein. Der Untergrund beginnt nun stärker, im rechten Winkel zur Wellenausbreitung, zu beben.

Schließlich laufen die Rayleigh-Wellen ein und erzeugen dabei Bodenbewegungen sowohl in Längsrichtung als auch in der Vertikalen. Sie rufen bei großen Erdbeben die viel beschriebene "rollende Bewegung" des Untergrundes hervor. Die Abfolge der unterschiedlichen Oberflächenwellen bildet den wesentlichen und verheerenden Teil eines Erdbebens. Love- und Rayleigh-Wellen halten etwa fünfmal länger an als P- und S-Wellen.

Langinfo:

Wenn sich Gestein bei einem Erdbeben plötzlich verschiebt, breiten sich vom Ausgangspunkt der Verschiebung, dem so genannten Erdbebenherd oder Hypozentrum, nach allen Seiten Bodenschwingungen aus. Diese werden als Erdbebenwellen oder seismische Wellen bezeichnet (von griechisch seismos = Erschütterung).

Sie verlaufen von ihrem Entstehungsort aus über die ganze Erde. Im Epizentrum, dem Punkt der senkrecht über dem Herd an der Oberfläche liegt, führen die Wellen zu heftigen Erschütterungen. An einem Ort, der von einem Erdbeben getroffen wird, treffen zwei Arten von seismischen Wellen ein: Raumwellen und Oberflächenwellen.

Die zuerst ankommenden Wellen werden als Primärwellen oder P-Wellen bezeichnet. Danach folgen die Sekundärwellen oder S-Wellen. Beide Wellentypen durchlaufen den ganzen Globus und sind somit Raumwellen. Schließlich treffen die Oberflächenwellen ein, bei denen zwischen Rayleigh-Wellen und Love-Wellen unterschieden wird.

P-Wellen

P-Wellen verhalten sich in den Gesteinen wie Schallwellen in der Luft. Sie sind aber mit einer Fortpflanzungsgeschwindigkeit von etwa fünf Kilometern pro Sekunde wesentlich schneller als Schallwellen. P-Wellen breiten sich in fester Materie als periodische Verdichtung und Streckung der Materie aus und sind, genauso wie Schallwellen, so genannte Longitudinalwellen. Die Teilchen des Gesteins schwingen in Fortpflanzungsrichtung der Welle hin und her. Das ist in etwa, als wenn man eine Metallfeder auf den Tisch legt und an beiden Enden an ihr zieht.

S-Wellen

Mit etwas weniger als der halben Geschwindigkeit von P-Wellen breiten sich S-Wellen aus. Weil bei ihnen das Gestein in einer senkrechten Ebene zur Fortpflanzungsrichtung schwingt und eine biegende oder scherende Bewegung durchläuft, nennt man sie Transversal- oder Scherwellen. Sie ähneln den transversalen Bewegungen von Lichtwellen. Weder in Flüssigkeiten noch in Gasen können sie sich fortpflanzen, da in diesen keine Scherbewegung möglich ist.

Rayleigh-Wellen

Rayleigh-Wellen sind Oberflächenwellen, sie breiten sich entlang der Erdoberfläche aus. Für ihre Schwingungen benötigen sie eine freie Oberfläche, wie die Wellen auf dem Meer. Ihre Fortpflanzung erfolgt in Ellipsen auf einer vertikalen Ebene. Sie verursachen die meisten Schäden und sind nach dem Physiker John William Rayleigh (1842-1919) benannt.

Love-Wellen

Die Teilchenbewegung bei den nach dem englischen Physiker Augustus Edward Hough Love (1863-1940) benannten seismischen Oberflächenwellen erfolgt auf einer horizontalen Fläche im rechten Winkel zur Fortbewegungsrichtung. Das Gestein wird durch Love-Wellen nicht vertikal sondern horizontal versetzt. Da ihre stärksten Ausschläge sehr groß sind, richten sie durch diese horizontalen Verschiebungen des Untergrundes starke Schäden an Gebäuden an.