Bearbeitung von Vibroseis-Messungen zur Erkundung des Firns an der Kohnen Station, Antarktis


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Olaf.Eisen [ at ] awi.de

Abstract

Um Aussagen �uber das Klima der Vergangenheit tre�en zu k�onnen oder �Anderungen im Meeresspiegel vorhersagen zu k�onnen, ist es wichtig die Dynamik und den inneren Aufbau von Gletschern und Eisschilden zu verstehen. Deshalb verwendet die LIMPICS Forschungsgruppe geophysikalische Methoden um physikalische Eigenschaften im Eis zu bestimmen. Mit Hilfe von seismischen Re exionsverfahren werden Re exionen im Eis untersucht, die durch �Anderungen in den physikalischen Eigenschaften verursacht werden. Daf�ur werden Messungen in den Alpen und in der Antarktis durchgef�uhrt. Die Expedition zur Kohnen Station fand 2011/12 statt und hatte das Ziel mit Hilfe der seismischen Messungen physikalische Eigenschaften des Eises, wie z.B. die Dichte, die Temperatur oder die Orientierung der anisotropen Eiskristalle zu untersuchen, um diese Ergebnisse mit denen eines nahegelegenen Eiskerns zu vergleichen. Zus�atzlich sollten die Eigenschaften des Felsbettes unter dem Eis bestimmt werden. Zur Untersuchung des Firnbereiches wurden Messungen mit dem Mikrovibrator ELVIS III durchgef�uhrt. Mit ELVIS III wurden zwei senkrecht zueinander liegende seismische Pro�le, jeweils f�ur die P- und S-Welle, gemessen. In dieser Arbeit wurden die Vertiakalkomponenten der P-Wellen-Pro�le ausgewertet. Mit der Auswertung der Daten, sollte herausgefunden ob interne Re exionen in den Daten zu sehen sind und bis in welche Tiefe diese Re exionen erkennbar sind. Insbesondere sollte damit auch herausgefunden werden bis in welche Tiefe die mit dem Mikrovibrator ELVIS III eingebrachte Energie reicht, um Re exionen au �osen zu k�onnen. Die Energie des Mikrovibrators reicht aus um Re exionen bis in eine Tiefe von 500 m sichtbar zu machen. Allerdings konnten nur in einem der beiden P-Wellen-Pro�le Re exionen erkannt werden. Diese Re exionen konnten im Firnpaket bis 100 m und im Eis von 100-500 m festgestellt werden. Re exionen im Firnbereich werden durch Dichtespr �unge im Firn verursacht. Im Eis, unter dem Firn, treten keine signi�kanten Dichteunterschiede mehr auf, deshalb k�onnen im Eis keine Dichte�anderungen Re- exionen verursachen. M�ogliche Eigenschaften die Re exionen im Eis verursachen werden in Kapitel 5 diskutiert. Zum besseren Verst�andnis von seismischen Messungen im Eis werden in Kapitel 2 die Grundlagen �uber die Entstehung von Eis, die Grundlagen seismischer Wellen und deren Geschwindigkeiten, sowie die Grundlagen der Vibrationsseismik erl�autert. Die Messgeometrie sowie die Funktion der Messger�ate in Kapitel3 sind ein wichtiger Faktor daf�ur, ob das Signal-Rausch-Verh�altnis ausreichend gut verbessert werden kann. Ebenfalls k�onnen gute Ergebnisse durch die richtige Bearbeitung seismischer Daten erzielt werden. Die Theorie dazu, sowie die Auswertung der Messungen sind in Kapitel 4 beschrieben. Kapitel 5 enth�alt die Ergebnisse der Auswertung und die Beschreibung der m�oglichen Gr�unde f�ur das Ergebnis.



Item Type
Thesis (Bachelor)
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Primary Division
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Not peer-reviewed
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Published
Eprint ID
43440
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Schulz, I. (2013): Bearbeitung von Vibroseis-Messungen zur Erkundung des Firns an der Kohnen Station, Antarktis Bachelor thesis, Geophysikalisches Institut, Universität Karlsruhe.


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