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"Terrae motus factus est magnus". In diesen und ähnlichen Worten erinnern mittelalterliche Geschichtsschreiber stets an das verspürte Eintreten von Erdbeben. Für die ereignisgeschichtliche Rekonstruktion der historischen Seismizität besitzt das Verständnis, dieser seit dem Frühmittelalter zunehmend standardisiert gebrauchten Narrativen, einen hohen Wert. Daher ist es wichtig, mit den bislang nahezu unerkannt geblieben Intentionen, Vorstellungsstrukturen und Argumentationsstrategien früh- und hochmittelalterlicher Geschichtsschreiber bekannt zu werden. Ausgehend von den antiken Ursprüngen ermittelt diese Arbeit die Bandbreite einer auf "terrae motus" aufbauenden, spezifisch mittelalterlichen Traditionsbildung und setzt sie in den Kontext zum Wissens- und Erfahrungshorizont früh- und hochmittelalterlicher Gelehrter. Erdbeben besaßen ein außerordentliches hermeneutisches Potential für das mittelalterliche Weltverständnis. Somit sind mittelalterliche Erdbebenbeschreibungen hinsichtlich ihrer deskriptiven Qualität und argumentativen Wertigkeit verschieden. Die Historiographie- und Ideengeschichte sowie die seismologische Parametrisierung von mittelalterlichen Erdbeben wird von diesem Wissen gleichermaßen profitieren.
Unterschiedliche Verfahren zur Ermittlung von Georadar-Wellengeschwindigkeiten wurden entwickelt und erfolgreich angewendet. Für die Verfahren wurden statistische Methoden und Schwarmintelligenz-Algorithmen benutzt. Es wurde gezeigt, dass die neuen Verfahren schneller, präziser und besser reproduzierbare Ergebnisse für Georadar-Wellengeschwindigkeit erzielen als herkömmliche Verfahren.
Mit verbesserten Werten der Georadar-Wellengeschwindigkeit lassen sich die verzerrten dreidimensionalen Abbilder der obersten zehn Meter des Untergrundes, welche sich mit Georadar-Daten erzeugen lassen, korrigieren. In diesen korrigierten Abbildern sind dann realistische Tiefen von Schichten oder Objekten im Untergrund besser messbar. Außerdem verbessern präzisere Wellengeschwindigkeiten die Bestimmung von Bodenparametern, wie Wassergehalt oder Tonanteil. Die präsentierten Verfahren erlauben eine quantitative Angabe von Fehlern der bestimmten Wellengeschwindigkeit und der daraus folgenden Tiefen und Bodenparametern im Untergrund. Die Vorteile dieser neu entwickelten Verfahren zur Charakterisierung des Untergrundes der oberen Meter wurde an Feldbeispielen demonstriert.
Die genauen Einsatzzeiten seismischer P-Phasen von Erdbeben werden in SeisComP3 und anderen Auswerteprogrammen standardmäßig und in Echtzeit automatisch bestimmt. S-Phasen stellen dagegen eine weit größere Herausforderung dar. Nur mit genauen Picks der P- bzw. S-Phasen können die Erdbebenlokationen korrekt und stabil bestimmt werden. Darum besteht erhebliches Interesse, diese mit hoher Genauigkeit zu bestimmen. Das Ziel der vorliegenden Bachelorarbeit war es, vier verschiedene, bereits vorhandene S-Phasenpicker auf ausgewählte Parameter optimal zu konfigurieren, auf Testdaten anzuwenden und deren Leistungsfähigkeit objektiv zu bewerten. Dazu wurden ein S-Picker (S-L2) aus dem OpenSource SeisComp3-Programmpaket, zwei S-Picker (S-AIC, S-AIC-V) als kommerzielles Modul der Firma gempa GmbH für SeisComP3 und ein S-Picker (Frequenzband) aus dem OpenSource PhasePaPy-Paket ausgewählt. Die Bewertung erfolgte durch Vergleich automatischer Picks mit manuell bestimmten Einsatzzeiten. Alle vier Picker wurden separat konfiguriert und auf drei verschiedene Datensätze von Erdbeben in N-Chile und im Vogtland, Deutschland, angewandt. Dazu wurden regional bzw. lokal typische Erdbeben zufällig ausgewählt und die P- und S-Phasen manuell bestimmt. Mit den zu testenden S-Pickeralgorithmen wurden dieselben Daten durchsucht und die Picks automatisch bestimmt. Die Konfigurationen der Picker wurden gleichzeitig automatisch und objektiv durch iterative Anpassung optimiert. Ein neu erstelltes Bewertungssystem vergleicht die manuellen und die automatisch gefundenen S-Picks anhand von definierten Qualitätsfaktoren. Die Qualitätsfaktoren sind: der Mittelwert und die Standardabweichung der zeitlichen Differenzen zwischen den S-Picks, die Anzahl an übereinstimmenden S-Picks, die Prozentangaben über mögliche S-Picks und die benötigt Rechenzeit. Die objektive Bewertung erfolgte anhand eines Scores. Der Scorewert ergibt sich aus der gewichteten Summe folgender normierter Qualitätsfaktoren: Standardabweichung (20%), Mittelwert (20%) und Prozentangabe über mögliche S-Picks (60%). Konfigurationen mit hohem Score werden bevorzugt. Die bevorzugten Konfigurationen der verschiedenen Picker wurden miteinander verglichen, um den am besten geeigneten S-Pickeralgorithmus zu bestimmen. Allgemein zeigt sich, dass der S-AIC Picker für jeden der drei Datensätze die höchsten Scores und damit die besten Ergebnisse liefert. Dabei wurde für jeden Datensatz ein andere Konfiguration der Parameter des S-AIC Pickers als die am besten geeignete bezeichnet. Daher ist für jede Erdbebenregion eine andere Konfigurationen erforderlich, um optimale Ergebnisse mit diesem S-Picker zu bekommen.
Wegen seiner riesigen Ausdehnung hat Russland bei der wissenschaftlichen Erforschung des Erdmagnetismus bereits im 18. Jahrhundert und erst recht im 19. Jahrhundert eine herausragende Rolle gespielt. Alexander von Humboldts Engagement auf dem Gebiet des Erdmagnetismus, sein organisatorisches und diplomatisches Geschick verhalfen dazu, dass man sich international und vielerorts dem Phänomen des Erdmagnetismus zuwandte. Carl Friedrich Gauß stellte dessen Erforschung in der relativ kurzen Zeit zwischen 1833 und 1839 auf ein ganz neues wissenschaftliches Fundament. Die Pläne Humboldts, die Erde möglichst global physikalisch zu erforschen, und die Pläne von Gauß, die erdmagnetischen Forschungen zentral zu koordinieren, gipfelten 1849 in der Gründung des Physikalischen Hauptobservatoriums in St. Petersburg, das zu jener Zeit eine absolut neuartige Institution darstellte – es war der Erforschung der neuen Disziplin Geophysik gewidmet. An der Spitze dieser Institution stand der russische Physiker Adolph Theodor Kupffer, Mitarbeiter und Kollege sowohl von Humboldt als auch von Gauß.