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Dienstag, 30.05.2017
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GPS hilft bei Tsunami-Warnung

Signalvergleich der Messstationen an Land gibt wertvolle Hinweise

Wann besteht nach einem Erdbeben Tsunami-Gefahr? Genau diese Frage können jetzt Forscher der NASA mithilfe des Satellitensystems GPS beantworten. Eine spezielle Software gibt innerhalb von Minuten Aufschluss darüber, ob ein Erdbeben stark genug ist, um einen Ozeanweiten Tsunami auszulösen. Damit könnten die Frühwarnungen erheblich schneller als bisher erfolgen, wie die Forscher in der Zeitschrift “Geophysical Review Letters” berichten.
Tsunami

Tsunami

Die neue, von einem Forscherteam um Geoffrey Blewitt von der Universität von Nevada in Reno entwickelte Methode, GPS-Displacement genannt, registriert und vergleicht die Signale der GPS Satelliten, die von Bodenstationen in einem Umkreis von wenigen tausend Kilometern um den Herd eines Bebens empfangen werden. Aus diesen Daten können die Forscher errechnen, wie stark die Stationen sich durch die seismischen Erschütterungen bewegt haben. Aus dieser Bewegung ergibt sich ein Modell des Erdbebens und seiner Stärke, der Moment-Magnitude. Diese Magnitude ist direkt mit dem Potenzial eines Bebens zur Erzeugung eines Tsunami verknüpft.

Die meisten heute gängigen Verfahren haben Schwierigkeiten damit, die Moment Magnitude bei sehr starken Beben schnell zu bestimmen. So wurde die Stärke des Erdbebens vor Sumatra im Dezember 2004 zunächst auf eine Magnitude von 8.0 bestimmt. Tatsächlich hatte es jedoch eine Stärke von 9,2 bis 9,3. Ursache dieser Fehlbestimmungen liegen in den seismischen Verfahren, die bei Stärken über 8,5 zu Unterschätzungen neigen. Doch gerade ab dieser Stärke beginnen die hohen Tsunamirisiken.

“Die Tsunamiwarnung ist ein Rennen gegen die Zeit” erläutert Seth Stein von der Northwestern Universität in Evanston. “Tsunamis reisen mit der Geschwindigkeit eines Düsenflugzeugs, daher müssen die Frühwarnzentren inerhalb von Minuten entscheiden, ob sie Warnungen rausschicken oder nicht. Es muss schnell genug geschehen, damit die Behörden in den bedrohten Gebieten rechtzeitig Maßnahmen einleiten können.


Die Wissenschaftler testeten das System, indem sie mit ihrer Software die Daten von 38 GPS-Stationen rund um das Epizentrum des Sumatrabebens vom Dezember 2004 analysierten. Es wurden nur Daten eingesetzt, die innerhalb der ersten 15 Minuten nach dem Beben verfügbar waren. Die Analysen ergaben ein Erdbebenmodell mit der Moment-Magnitude von 9.0 – ein Wert, der der tatsächlichen Stärke des Bebens sehr nahe kam.

Das GPS-Verfahren könnte zusätzlich zu den bestehenden seismischen Verfahren die Warnungen verbessern. “Wir werden immer die Seismologie als die erste Warnstufe für die großen Beben brauchen und wir brauchen die Meeresbojen um die Tsunamiwellen direkt zu messen”, ergänzt Blewitt. “Der Vorteil in der Integration von GPS in diese Warnsysteme besteht darin, dass es schnell verrät, wie stark sich der Meeresboden bewegte, und dass diese Information direkt in das Tsunamimodell umgesetzt werden kann.
(NASA, 30.06.2006 - AHE)
 
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