Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Schnelle Tsunami-Warnung mittels GPS

25.04.2012
Bei küstennahen Erdbeben, die Tsunamis erzeugen können, ist die Vorwarnzeit für die Küstenabschnitte sehr kurz.

Mithilfe der hochpräzisen Auswertung von GPS-Daten (GPS Precise Point Positioning) konnten Wissenschaftler des Deutschen GeoForschungsZentrums GFZ bei der Untersuchung des Fukushima-Bebens vom 11.März 2011 zeigen, dass im Prinzip bereits nach etwas über drei Minuten die Bebenstärke sowie die räumliche Verteilung bestimmt werden können, was eine rasche und detaillierte Tsunami-Frühwarnung ermöglicht.


© A.Hoechner, GFZ
Das Bild zeight die maximale Tsunamiwellenhöhe, welche sich aus einem GPS basierten Modell des Tohoku Erdbebens ergibt. Gut sichtbar sind Fokussierungseffekte aufgrund der Bathymetrie (oder einfacher: unterschiedlicher Wassertiefen) sowie die starke Zunahme der Wellenhöhe in der Nähe der Küste. Die dünnen schwarzen Linien stellen die Tsunamiausbreitung in Stundenschritten dar.

Ein Vorteil eines GPS-Messnetzes in der Nähe des Bebenherdes liegt in der Verfügbarkeit von Messdaten bereits kurz nach Bebenbeginn. Noch während die Erde bebt, kann die horizontale und vertikale Verschiebung der tektonischen Platten erfasst werden. Zusammen mit den nach und nach einlaufenden seismischen Daten ergibt sich so ein Bild des Bruchvorganges noch während er stattfindet.

Dieses Ergebnis stellte der GFZ-Wissenschaftler Dr. Andrey Babeyko auf der diesjährigen Versammlung der EGU (European Geoscientific Union) in Wien vor. „/Wir haben anlässlich des Fukushima-Bebens über 500 GPS-Stationen ausgewertet und gezeigt, dass bereits drei bis vier Minuten nach Beginn des Erdbebens eine korrekte Abschätzung der Magnitude von M=9,0 und des Tsunami möglich gewesen wäre,/“ sagte Dr. Babeyko. Der Ablauf besteht aus mehreren Schritten:

Zuerst werden die GPS-Rohdaten mit Hilfe hochpräziser Satellitenbahndaten ausgewertet. Die resultierenden Verschiebungen werden mittels eines mathematischen Verfahrens invertiert, um ein räumliches Erdbebenmodell zu erzeugen. Hiermit kann wiederum die Verformung des Meeresbodens berechnet werden, die als Quelle des Tsunamis verwendet wird, um im letzten Schritt, der Berechnung der Tsunami-Ausbreitung, die Warnstufen für die Küstenabschnitte zu bestimmen.

Dieser GPS-Schutzschild wurde zunächst für das Tsunami-Frühwarnsystem GITEWS entwickelt, das die Helmholtz-Gemeinschaft unter Federführung des GFZ im Auftrag der deutschen Bundesregierung für Indonesien erstellte.
„/Mit der Anwendung auf die Datensätze des Katastrophenbebens vom 11.
März 2011 zeigt sich erneut das Potential, das ein GPS-Schild in Tsunami-Frühwarnsystemen besitzt/,“ so Babeyko. „/Ein GPS-Schutzschild könnte ein sinnvolles Werkzeug für alle Regionen mit Erdbeben-/Tsunami-Gefährdung sein/.“

Hinzu kommt ein weiterer Faktor: eine vollständige Erdbebenauswertung dauert ihre Zeit, die man im Fall von Tsunamigefahr nicht hat. Daher tendieren traditionelle seismologische Methoden zu einer Unterschätzung der Momentenmagnitude bei sehr starken Beben. GPS-Messungen der horizontalen und vertikalen Verschiebung können diesen Effekt korrigieren.

Franz Ossing
Helmholtz Centre Potsdam
GFZ German Research Centre for Geosciences
Deutsches GeoForschungsZentrum
- Head, Public Relations -
Telegrafenberg
14473 Potsdam / Germany
e-mail: ossing@gfz-potsdam.de
Tel. ++49 (0)331-288 1040
Fax ++49 (0)331-288 1044

Franz Ossing | GFZ Potsdam
Weitere Informationen:
http://www.gfz-potsdam.de/
http://www.gfz-potsdam.de/portal/gfz/Public+Relations/M40-Bildarchiv/Bildergalerie+GPS-Schild

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Geowissenschaften:

nachricht Der steile Aufstieg der Berner Alpen
24.03.2017 | Universität Bern

nachricht Internationales Team um Oldenburger Meeresforscher untersucht Meeresoberfläche
21.03.2017 | Carl von Ossietzky-Universität Oldenburg

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Geowissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Wegweisende Erkenntnisse für die Biomedizin: NAD⁺ hilft bei Reparatur geschädigter Erbinformationen

Eine internationale Forschergruppe mit dem Bayreuther Biochemiker Prof. Dr. Clemens Steegborn präsentiert in 'Science' neue, für die Biomedizin wegweisende Forschungsergebnisse zur Rolle des Moleküls NAD⁺ bei der Korrektur von Schäden am Erbgut.

Die Zellen von Menschen und Tieren können Schäden an der DNA, dem Träger der Erbinformation, bis zu einem gewissen Umfang selbst reparieren. Diese Fähigkeit...

Im Focus: Designer-Proteine falten DNA

Florian Praetorius und Prof. Hendrik Dietz von der Technischen Universität München (TUM) haben eine neue Methode entwickelt, mit deren Hilfe sie definierte Hybrid-Strukturen aus DNA und Proteinen aufbauen können. Die Methode eröffnet Möglichkeiten für die zellbiologische Grundlagenforschung und für die Anwendung in Medizin und Biotechnologie.

Desoxyribonukleinsäure – besser bekannt unter der englischen Abkürzung DNA – ist die Trägerin unserer Erbinformation. Für Prof. Hendrik Dietz und Florian...

Im Focus: Fliegende Intensivstationen: Ultraschallgeräte in Rettungshubschraubern können Leben retten

Etwa 21 Millionen Menschen treffen jährlich in deutschen Notaufnahmen ein. Im Kampf zwischen Leben und Tod zählt für diese Patienten jede Minute. Wenn sie schon kurz nach dem Unfall zielgerichtet behandelt werden können, verbessern sich ihre Überlebenschancen erheblich. Damit Notfallmediziner in solchen Fällen schnell die richtige Diagnose stellen können, kommen in den Rettungshubschraubern der DRF Luftrettung und zunehmend auch in Notarzteinsatzfahrzeugen mobile Ultraschallgeräte zum Einsatz. Experten der Deutschen Gesellschaft für Ultraschall in der Medizin e.V. (DEGUM) schulen die Notärzte und Rettungsassistenten.

Mit mobilen Ultraschallgeräten können Notärzte beispielsweise innere Blutungen direkt am Unfallort identifizieren und sie bei Bedarf auch für Untersuchungen im...

Im Focus: Gigantische Magnetfelder im Universum

Astronomen aus Bonn und Tautenburg in Thüringen beobachteten mit dem 100-m-Radioteleskop Effelsberg Galaxienhaufen, das sind Ansammlungen von Sternsystemen, heißem Gas und geladenen Teilchen. An den Rändern dieser Galaxienhaufen fanden sie außergewöhnlich geordnete Magnetfelder, die sich über viele Millionen Lichtjahre erstrecken. Sie stellen die größten bekannten Magnetfelder im Universum dar.

Die Ergebnisse werden am 22. März in der Fachzeitschrift „Astronomy & Astrophysics“ veröffentlicht.

Galaxienhaufen sind die größten gravitativ gebundenen Strukturen im Universum, mit einer Ausdehnung von etwa zehn Millionen Lichtjahren. Im Vergleich dazu ist...

Im Focus: Giant Magnetic Fields in the Universe

Astronomers from Bonn and Tautenburg in Thuringia (Germany) used the 100-m radio telescope at Effelsberg to observe several galaxy clusters. At the edges of these large accumulations of dark matter, stellar systems (galaxies), hot gas, and charged particles, they found magnetic fields that are exceptionally ordered over distances of many million light years. This makes them the most extended magnetic fields in the universe known so far.

The results will be published on March 22 in the journal „Astronomy & Astrophysics“.

Galaxy clusters are the largest gravitationally bound structures in the universe. With a typical extent of about 10 million light years, i.e. 100 times the...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Lebenswichtige Lebensmittelchemie

23.03.2017 | Veranstaltungen

Die „Panama Papers“ aus Programmierersicht

22.03.2017 | Veranstaltungen

Über Raum, Zeit und Materie

22.03.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Preiswerte Katalysatoren finden und verstehen: Auf das Eisen kommt es an

24.03.2017 | Biowissenschaften Chemie

Neue Hoffnung für Leberkrebspatienten

24.03.2017 | Medizintechnik

Innovationslabor für neue Wege in die digitale Zukunft

24.03.2017 | Förderungen Preise