A method for determination of epicenters of near earthquakes     

Mr. Ari Ben-Menahem M. Sc.  Dr. Markus Båth 《Pure and Applied Geophysics》1960,46(1):37-46

Summary A method is developed, which permits a rapid and reliable determination of the location of near epicenters (within about 10^o) using the differences of arrival times of a common phase (usually Sg) to a net of three stations. The resulting equation for computation of epicentral distances is solved numerically once for all by an electronic computer for every station triangle and for all possible time differences for every wave used. The calculated epicentral distances and coordinates are arranged in tables with the two travel-time differences for each triangle as entries. Such tables permit an immediate solution of the problem in every special case. The accuracy of the method is investigated, and necessary precautions in its use are emphasized. Application is made to a few cases of Sg recorded at the Swedish stations.

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Zusammenfassung Eine Methode wird entwickelt, die eine schnelle und zuverlässige Bestimmung der Lage von nahegelegenen Epizentren (innerhalb rund 10^o) mittels der Laufzeitdifferenzen einer gegebenen Welle (gewöhnlichSg) in einem Netz von drei Stationen ermöglicht. Die erhaltene Gleichung für die Berechnung der Herdentfernungen wird mittels einer elektronischen Rechenmaschine für jedes Stations-dreieck und für alle möglichen Zeitdifferenzen für jede verwendete Welle ein für allemal numerisch gelöst. Die berechneten Herdentfernungen und-Koordinaten werden in Tabellenform dargestellt mit den beiden Laufzeitdifferenzen für jedes Dreieck als Eingangswerte. Solche Tabellen ermöglichen eine unmittelbare Lösung des Problems in jedem einzelnen Fall. Die Genauigkeit der Methode wird untersucht, und die notwendigen Vorsichtsmassregeln bei ihrer Verwendung werden hervorgehoben. Die Methode wird auf einige Registrierungen vonSg an den schwedischen Stationen angewendet.

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Seismic surface-wave dispersion: A world-wide survey     

Markus Båth 《Pure and Applied Geophysics》1959,43(1):131-147

Summary By means of the long-period records at Uppsala and Kiruna of thirteen specially selected earthquakes, the Love and Rayleigh wave dispersion is determined for all oceans and all continents except for South America. The observations have given information on crustal structure along several paths, not investigated earlier; in other cases, they have confirmed earlier results. The methods are discussed. The results for oceanic areas are summarized in the following table: The observations demonstrate the oceanic structure of the central Arctic area as well as the complete similarity of the Atlantic and Pacific bottom structure. Continental dispersion curves are determined for very long paths over Euro-Asia and for the hitherto longest path over North America as well as for a path crossing Africa. These observations indicate an average crust about 10–15 km thicker along the Euro-Asiatic path than along the North American path, whereas there is perfect agreement between the North American and the African continent. A shear-wave velocity of 4.3–4.4 km/sec is obtained for the upper part of the mantle under the continents. Further conclusions must await the computation of a greater number of theoretical dispersion curves.

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Zusammenfassung Mittels der langperiodischen Registrierungen in Uppsala und Kiruna von dreizehn speziell ausgewählten Erdbeben ist die Dispersion der Love-und Rayleigh-Wellen für alle Ozeane und alle Kontinente mit Ausnahme von Süd-Amerika bestimmt worden. Die Beobachtungen haben in mehreren Fällen Auskunft über die Krusten-Struktur längs Wellenwege gegeben, die nie früher untersucht worden sind; in anderen Fällen haben sie frühere Resultate bestätigt. Die Methoden werden diskutiert. Die Resultate für ozeanische Gebiete sind in der folgenden Tabelle zusammengefasst: Die Beobachtungen beweisen sowohl die ozeanische Struktur des zentralen Teiles des arktischen Gebietes als auch die vollständige Gleichheit der atlantischen und pazifischen Krusten-Struktur. Kontinentale Dispersionskurven sind für sehr lange Wellenwege über Euro-Asien und für den bisher längsten Wellenweg über Nord-Amerika bestimmt worden. Diese Beobachtungen zeigen, dass die mittlere Krusten-Dicke 10–15 km grösser längs des euro-asiatischen Weges ist als längs des nordamerikanischen Weges; dagegen zeigen die Beobachtungen für Nord-Amerika und Afrika sehr gute Übereinstimmung. Eine Transversalwellen-Geschwindigkeit von 4.3–4.4 km/sek wird für den oberen Teil des Erdmantels unter den Kontinenten gefunden. Weitere Schlussfolgerungen müssen die Berechnung einer grösseren Anzahl theoretischer Dispersionskurven erwarten.

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Buchbesprechungen     

F. Steinhauser  H. Reuter 《Meteorology and Atmospheric Physics》1959,11(3):403-412

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Buchbesprechungen     

F. Steinhauser  H. Reuter 《Meteorology and Atmospheric Physics》1959,11(2):279-292

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Grundlagen einer synoptisch-statistischen Theorie der Druckänderungen     

H. Reuter 《Meteorology and Atmospheric Physics》1957,10(2-3):121-143

Zusammenfassung Es werden die Grundlagen einer synoptisch-statistischen Theorie der Druckänderungen entwickelt. Diese beruht im wesentlichen auf folgenden Annahmen: Zwischen zwei um ein bestimmtes Zeitintervall auseinanderliegenden Werten eines meteorologischen Elementes (im vorliegenden Fall der Höhe der 850 mb-Druckfläche) an einem gegebenen Punkt des Feldes besteht eine Korrelation. Die dazu gehörende Regressionsbeziehung kann auf Grund allgemein gültiger Prinzipien abgeleitet werden. Es erübrigt sich in einem solchen Fall, auf die komplizierten, ohne wesentliche Vereinfachungen kaum lösbaren, thermo-hydrodynamischen Gleichungen einzugehen. Die verwendeten allgemeinen Prinzipien sind: Erhaltungstendenz von Druckanomalien (bezogen auf langjährige Normalwerte), Ausgleichstendenz für bestehende räumliche Druckgegensätze, Kompensation oder Gegenläufigkeit bestimmter Abläufe, d. h. ein Mechanismus, der entgegengesetzte Effekte bezüglich eines meteorologischen Elementes in der vertikalen und horizontalen Verteilung verursacht. Es kann gezeigt werden, daß eine entsprechende Regressionsbeziehung aufzustellen ist, die den beiden ersten Prinzipien genügt. Untersuchungen über das dritte Prinzip sind noch nicht abgeschlossen. Die Erhaltungstendenz wurde bereits vonNamias erfolgreich für die Konstruktion von Trendkarten verwendet. Um eine entsprechende Beziehung abzuleiten, die dem Ausgleichsprinzip gerecht wird, wurde eine Korrelation zwischen einem räumlichen und einem zeitlichen Mittelwert mittels einer hinreichend großen Anzahl von Beobachtungen hergeleitet. Auf diese Weise wird es möglich, eine Prognosenformel aufzustellen für eine über einen Zeitraum von 24 Stunden gemittelte Vorhersagekarte. Die praktische Anwendung dieser Formel wird an Hand von 10 Wetterlagen überprüft. Die Korrelationskoeffizienten für die Treffsicherheit der Prognose liegen zwischen 0,86 und 0,98

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Summary The idea of a synoptic-statistical theor of pressure variations is outlined. This theory is based upon the assumption that a closs correlation exists between two values of a meteorological quantity (in our special case the height of the 850 mb-contours) separated by a given time interval at a given point and that the appropriate regression line can be obtained with the aid of general principles. Then it is unnecessary to consider the complicated thermo-hydrodynamical equations which can hardly be solved without essential simplifications. The general principles used are: Principle of persistence tendency of pressure anomalies (with regard to long range period normals), principle of equalization tendency of existing pressure differences, principle of compensation i. e. a mechanism which produces contrary effects with regard to the vertical and also horizontal distribution of the meteorological quantity under consideration. It is shown that a relation for regression lines can be found making use of the first and second principle. Investigations concerning the third principle are not yet finished. The persistence tendency has been used successfully byNamias for constructing trend charts. In order to obtain a relation which allows for the effect of equalization of pressure differences a correlation is derived between space and time means using a suffiently large number of observations. By this way it is possible to set up a prognostic formula for a 24 hours mean prebaratic. The practical application of the formula is proved for 10 weather situations. The resulting correlation coefficients for the skill of the forecast range between 0,86 and 0,98.

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Résumé L'auteur développe une théorie reposant sur les varations de pression considérées du point de vue synoptique et statistique. Il admet qu'entre deux valeurs consécutives de la hauteur de la surface isobare de 850 mb en un point fixe existe une corrélation dont on peut déduire une relation de régression. Il est inutile dans ce cas de se servir des équations thermo- et hydrodynamiques insolubles sans simplifications importantes. Les principes généraux retenus sont: tendance à la persistance des anomalies de pression (relatives à des moyennes pluriannuelles), tendance à la compensation des différences de pression spatiales, compensation ou opposition de certains processus, c'est à dire un mécanisme qui provoque des effets opposés d'un élément météorologique dans la verticale et dans l'horizontale. Il est possible d'établir une relation de régression satisfaisant les deux premiers principes; les recherches concernant le troisième principe ne sont pas encore achevées. La tendance à la persistance a été déjà utilisée avec succès parNamias pour dresser des cartes d'évolution. Pour obtenir une relation satisfaisant le principe de compensation, on a établi une corrélation entre une moyenne spatiale et une moyenne temporelle à l'aide d'un nombre suffisant d'observations. De la sorte il devient possible d'écrire une formule de prévision pour une carte de prévision relative à un intervalle de 24 heures. On vérifie la formule sur 10 cartes synoptiques. Les coefficients de corrélation pour la probabilité de réussite de la prévision varient entre 0,86 et 0,98.

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A continental channel wave,guided by the intermediate layer in the crust     

Dr. Markus Bath 《Pure and Applied Geophysics》1957,38(1):19-31

Summary A study has been made of a new channel wave, denotedLi, using a total of 83 observations from the seismic records of Swedish stations, mainly from earthquakes at normal depth.Li resembles theLg waves in several respects: it propagates only through continental structures, it has a similar particle motion, i.e. mainly transverse horizontal, and only slightly larger period. ButLi has a higher velocity, 3.79±0.07 km/sec, and it is believed to propagate in the intermediate layer in the crust in a way similar to the propagation of theLg waves in the granitic layer.Li is identical withS ^* in records of near-by earthquakes in the same way asLg2 is identical withSg. Li usually exhibits no clear dispersion.

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Zusammenfassung Es wurden Untersuchungen angestellt über eine neue Kanalwelle, welcher die BezeichnungLi gegeben wurde, wobei insgesamt 83 Erdbebenregistrierungen von schwedischen Stationen Verwendung fanden. Hauptsächlich waren es Erdbeben mit normaler Herdtiefe. DieLi-Wellen haben in verschiedener Hinsicht Ähnlichkeit mit denLg-Wellen: Sie pflanzen sich nur im Bereich kontinentaler Struktur fort und sie haben eine ähnliche Partikelbewegung, d.h. hauptsächlich horizontaltransversal.Li hat eine nur unwesentlich höhere Periode als dieLg-Wellen. AberLi hat eine wesentlich höhere Geschwindigkeit, 3.79±0.07 km/sec, und es ist anzunehmen, dass sie sich in der Basaltschicht der Kruste in ähnlicher Weise fortpflanzt wieLg in der Granitschicht.Li ist identisch mitS ^* in Aufzeichnungen von Nahbeben, so wieLg2 identisch mitSg ist.Li weist gewöhnlich keine deutliche Dispersion auf.

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Die Ausbreitungsbedingungen von Luftverunreinigungen in Abhängigkeit von meteorologischen Parametern     

Univ.-Prof. Dr. H. Reuter 《Meteorology and Atmospheric Physics》1970,19(2):173-186

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On the scale analysis of vorticity creation and the formation of vortices     

Prof. Dr. H. Pichler  Prof. Dr. H. Reuter 《Meteorology and Atmospheric Physics》1970,19(1):237-244

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Strike and dip of crustal boundaries — A method and its application     

R. James Brown  Harry Borg  Markus Båth 《Pure and Applied Geophysics》1971,88(1):60-74

Summary If for a point on the earth's surface, the apparent (moveout) seismic velocities have been determined for a number of profiles in different directions, a possibility is offered to calculate true strike and dip of crustal boundaries. In the present paper the theory is developed, partly for a sloping Mohorovii discontinuity only, partly for sloping Conrad and Mohorovii discontinuities with parallel strikes. The theory for the sloping Mohorovii discontinuity is applied to field measurements at a place about 30 km west of Uppsala performed in June 1969. With a crustalP-wave velocity of 6.3 km/sec, a good fit to the observations is obtained for aPn-velocity of 8.55 km/sec and a downdip of Moho of 7.2° in the direction S 3.8° E. These numerical values are not the most important output of this paper. On the other hand, the testing of the method appears far more important, and also that improvements can be suggested in the experimental procedure in future applications of this method.  相似文献   

Zur Frage von Produktion und Reduktion von zyklonaler und antizyklonaler Vorticity     

Doz. Dr. H. Pichler  Prof. Dr. H. Reuter 《Meteorology and Atmospheric Physics》1969,18(3-4):265-274

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