Wie entsteht ein Tsunami ?

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1 Wie entsteht ein Tsunami ?
Die Bezeichnung Tsunami kommt aus dem Japanischen und bedeutet "Große Welle im Hafen". Es sollte unbedingt eine sprachliche Unterscheidung zwischen Erdbebenflutwellen und normalen Wellen gemacht werden. Normale Meereswellen werden vom Wind oder vom Sturm verursacht. Als Flutwellen bezeichnet man Wellen, die durch die Gezeiten entstanden sind. The phenomenon we call a tsunami (soo-NAH-mee) is a series of waves of extremely long wave length and long period generated in a body of water by an impulsive disturbance that displaces the water. m Juli 1998 war die Welt Zeuge der Auswirkungen eines Seebebens. Denn als vor der Küste von Papua-Neuguinea die Erde bebte, entstand eine seismische Woge, die sich verheerend auf die Inseleinwohner der Pazifikregion Westsepik auswirkten Menschen fanden den Tod, darunter fast zwei Drittel aller dort lebenden Kinder. Zahlreiche Dörfer wurden dem Erdboden gleich gemacht. Die vielen Toten und die tropische Wärme ließen schnell Krankheiten entstehen. Durch die Seuchengefahr wurden die Inseln für die restlichen Bewohner unbewohnbar. Friedemann Wenzel Geophysikalisches Institut der Universität Karlsruhe

2 Wie entsteht ein Tsunami ?
Ursachen von Tsunamis Tsunami vom 26. Dezember 2004 Physik von Wasserwellen Wirkungen und Schäden Frühwarnung

3 Ursachen von Tsunamis Störung im Meer, die große Wassermassen schnell aus ihrem Gleichgewicht bringt Explosive massive Vulkanausbrüche: Große Meteoriteneinschläge Massive Erdrutsche Erdbeben mit Tiefen <50 km unter dem Meeresspiegel und M >7 Tsunami sind seltene Ereignisse: ca. 200 seit Mitte des 19. Jhdt.

4 Tsunamis durch Vulkanausbrüche
92 Tsunamis in Zusammenhang mit Vulkanausbrüchen, davon: 16.5 % durch tektonische Beben in Verbindung mit dem Vulkanausbruch 20% durch Rutschungen in den Ozean 14% durch Unterwasser-Ausbrüche 7% durch Einsturz des Vulkans Explosion des Krakatau 1883 100 km/h, 40 m hoch an der Küste 3600 Tote im Umkreis von 80 km 295 Orte zerstört Tsunamis können auch von Vulkanausbrüchen hervorgerufen werden oder den damit verbundenen Hangrutschungen. Dabei ist es wichtig, wie weit der Vulkan vom Meer weg ist. Liste basiert auf 92 Tsunamis aufgrund von Vulkanausbrüchen. So hat der größte explosive Vulkan-Ausbruch des Tambora 1815 nur eine Tsunami-Welle von 2-4 m Höhe hervorgerufen, weil der Tambori ca. 15 km im Landesinneren liegt. Dagegen hat der Ausbruch des Krakatau in der Sundastraße am 26/27. August 1883 eine 40 m hohe Welle verursacht. Hier wurde ein großer Teil des Gipfels abgesprengt, aber auch die unterseeische Caldera stürzte in die leere Magmakammer, die Geschwindigkeit des Tsunamis betrug damals ca. 100 Stunden km. Innerhalb von 2 Stunden wurden Küstenregionen von Sumatra und Java übeflutet. Die gestrichelte Linie auf der Karte kennzeichnet die Größe der Insel vor dem Ausbruch. Nachdem die Magmakammer unterhalb der Insel leergepumpt war, stürzte der gesamte Gipfelbereich in diesen Krater. Auf diese Weise entstand die gewaltige Caldera des Krakatau. Diese Eruption, die nur insgesamt 2 Tage dauerte, ging als eine der gewaltigsten Ausbrüche in die Geschichte ein. Bis zum heutigen Tag ist dieser Vulkan äußerst aktiv. Kurze Zeit nach dem katastrophalen Ausbruch baute sich innerhalb dein Caldera ein neuer Vulkan auf. Er heißt Anak Krakatau - der Sohn Krakataus. Der wohl zerstörerischte Tsunami-Welle ergab sich als die Insel Santorin um 1470 vor Christurs ausbrauch, damals wurden fast alle Küstenstädte im Mittelmeer zerstört. Der Krater des Santorin ist 5 mal größer und doppelt so tief als der des Krakatau. Der damals erzeugte Tsunami war ca. 90 m. hoch.

5 Tsunamis durch Rutschungen
The Storegga slide Around 8100 years ago, one of the largest landslides in the world occurred at Storegga, 100 kilometres north west of the Møre coast. An area the size of Iceland slid into the Norwegian Sea. CHALLENGING: The Ormen Lange field is located close to the steep back edge of the Storegga slide,   The slide, which ended up at a depth of metres, created a metre high tidal wave that reached the Norwegian coast. The mass slid around 800 kilometres into the deep sea, and its back edge is around 300 kilometres long. The Ormen Lange field is in the middle of the depression left behind by the Storegga slide and is close to the steep slide edge which rises metres up towards the continental shelf. The field is at a depth of 800 to 1100 metres and the slide has made the seabed very hilly, with peaks that jut up 30 to 60 metres. The reservoir itself is around 2000 metres below the seabed. Hydro, in its role as operator, has carried out extensive work to ascertain whether there is any danger of a new slide. Several hundred million kroner have been spent and the world’s top experts have been engaged to study this question. The conclusion is that the conditions that caused the slide in its time are not present today.

6 Meteoriteneinschlag Auf der Erde:
ca. 150 Impaktkrater, nicht nur Ozeane Meist jünger als 500 Millionen Jahre. Asteroiden Durchmesser Wellenhöhe in 1000 km Entfernung vom Impakt 200 m < 5 m 500 m < 10 m 1000 m 6-35 m Es gibt keinen Beleg für einen tsunami, der in historischer Zeit von einem Meteoriten-Einschlag verursacht wurde. Man hat ausgerechnet, wie groß die Wellenhöhe an einer 1000 km entfernten Küste für verschiedene Meteroriten-Durchmesser ist. Allerdings hat es in der geologischen Vergangenheit immer wieder massives Artensterben gegeben, das man z.B. durch Meteroriten-Einschlag erklärt, wie z.B: der Chicxulub Krater, der vor 65 Mio. Jahren entstanden ist. Crawford and Mader, 1998, Hills and Goda, 1998

7 Tsunamis durch Erdbeben
Die Bewegung von Lithosphärenplatten verursacht immer wieder starke Erdbeben, meist an den Plattengrenzen, wie z.B: in der Subduktionszone vor Sumatra. Dort wird die Sumatra-Platte durch die Subduktion des indischen Ozeans mitgeschleppt, bis sich die Spannungen so weit aufgebaut haben, dass es zum Erdbeben kommt. Bei der Entstehung von Tsunamis aufgrund von Seebeben werden 2 Effekte beobachtet: Erfolgt das Erdbeben unter Wasser, so wird durch die Bewegung am Meeresboden die darüberliegende Wassersäule nach oben bzw. unten bewegt. Die potentielle Energie, die durch das Anheben der Wassermassen über den normalen Wasserspiegel resultiert, kann sich dann horizontal mit der Tsunami-Welle ausbreiten. Innerhalb weniger Minuten teilt sich die ursprüngliche Tsunami-Welle in eine Welle, die an die nahegelegende Küste wandert und eine Welle, die über den tiefen Ozean wandert auf. Die Welle, die in Ozeanrichtung verläuft hat eine geringere Amplitude. Nach Okal können Tsunamis können an 3 verschiedenen Störungszonen entstehen: durch strike-slip beben an vertikalen Störungen, An Abschiebungen entlang einer vertikalen Störung und an Überschiebungsbeben, so wie hier dargestellt. Subduktionszonen haben Einfallswinken von ca 25 Grad, Tsunamis aufgrund von Beben an stärker geneigten Subduktionszonene (30-35 Grad) entwickeln eher ein vorauseilendes Wellental. Berechnungen ergaben, dass die Tsunami-Amplitude proportional zu der Bruchlänge hoch 3 ist. Durch den Versatz entlang der Störung kann es auch zu einer Subsidenz der Küstenlinie kommen, was die Überflutung durch den Zunahme verstärkt. Änderung des Meeresspiegels durch die Verringerung des Volumens (Erhöhung des Weltmeeresspiegels um ca. 1 mm) Tsunami Beben (A ⌠tsunami earthquake■ is defined as an earthquake which excites much larger tsunamis than expected from its seismic waves (Kanamori, 1972) haben größeren Slip als tsunamigenic Beben vergleichbarer Magnitude.

8 Tsunami Erzeugung Erdbeben erzeugt Vertikalversatz am Meeresboden, der das Wasser verdrängt Langperiodische Wellen breiten sich aus These images show how the vertical displacement of the ocean floor starts the generation of tsunami waves

9 Subduktion der indischen Platte unter die Burma-Platte als Teil Eurasiens mit 6 cm/Jahr

10 Sumatra-Beben vom 26. Dezember 2004, 00:58:53 GMT (7:58:53 lokal)
Strike=329°; Dip= 8°; Slip= 110° (Aufschiebung) Magnitude 9.3 Bruchneigung 10° Bruchlänge : km nach N, 100 km in Neigungsrichtung Bruchfläche 130,000 km2 Tsunami Bruchlänge 650 km Bruchgeschwindigkeit 2.7 km/s in NW-Richtung Maximaler Versatz 20 m

11 Sumatra-Beben vom 26. Dezember 2004
Segmente: Sumatra Nicobar Andaman Bruchgeschwindigkeit (km/s) 1 Min km/s 5 Min km/s - 11 Min km/s

12 Sumatra-Beben vom 26. Dezember 2004
Segmente: Sumatra Nicobar Andaman Sek 1 – 2 m Versatz Sek 5 – 20 m Versatz 350 Sek m Versatz 600 Sek m Versatz 3500 Sek m Versatz m Versatz

13 Räumliche und zeitlicheTsunami-Ausbreitung
Simulation Die Simulation der Tsunami-ausbreitung zeigt, dass .

14 Erdbeben vor Sumatra 26. Dezember 2004 M = 9.0
06:59 Beginn des Erdbeben vor Sumatra 07:07 PTWC löst Alarm aus 07:14 PTWC Bulletin 1: M = 8.0, keine Gefahr für Pazifische Anlieger 07:30 Tsunami erreicht Sumatra 08:00 PTWC Bulletin 2: M = 8.5, Tsunami Gefahr für indischen Ozean, Warnung an Kollegen erfolglos Erdbeben vor Sumatra 26. Dezember 2004 M = 9.0

15 09:00 Tsunami erreicht Sri Lanka 
09:15 Tsunami erreicht Indien  10:00 Tsunami erreicht die Malediven 11:30 Harvard Magnitudenberechnung: M = 8.9 14:15 PTWC informiert U.S. State Department über Gefahr für Afrika und Madagaskar  14:15 Tsunami erreicht Ostafrika  21:30 PTWC warnt, dass der Tsunami den Pazifik erreicht hat

16 Tsunami Physik Eigenschaften Windwellen: Eigenschaften Tsunami:
Geschwindigkeit: ca.90 km/h oder 25 m/s auf offener See Wellenlängen : m Wellenhöhe bis 10er m Perioden: 5-20 s Geschwindigkeit: km/h oder m/s auf offener See Wellenlängen : km, Wellenhöhe im offenen Meer  m 30-40 km/h an der Küste Perioden: s (33 Min.) Die Terminologie zur Beschreibung der Tsunami ist analog zu den klassischen Wellen: Tsunami haben : Wellenlängen, Perioden und eine Tiefwasser-Höhe. Bei Windwellen folgen die Wellenberge mit Abständen von 5-20 s aufeinander bei einer Wellenlänge von m. An der Küste: Geschwindigkeit ist abhängig von Wassertiefe. An der Küste, verlangsamt sich die Tsunamiwelle durch den ansteigenden Meeresgrund wie jede andere Welle. Bewegungsenergie wird in potentielle Energie umgewandelt Höhenzunahme. In Meerengen entstehen so Flutwellen bis 30 m, da die größer werdenden Wassermengen sich in einer nun kurzwelligen Woge anstaut. Sie können kilometerweit ins Landesinnere vordringen Der ersten Welle folgen meistens weitere, z.T. noch gefährlichere als die erste. Gefährlich sind nicht nur die Wellenberge sondern auch die Wellentäler. Obwohl die Welle durch Bremsung auf dem Meeresgrund und an der Küste schwächer wird, fließt das Wasser in den immer noch weiten Wellentälern mit einem ungeheuren Sog ab, der Dutzende von Kilometern weit ins Meer hinausreicht. Meeresboden fällt weit über das Maß einer normalen Ebbe trocken und Hafenbecken entleeren sich bis auf den Grund. Tsunami unterliegen: shoaling, refraktion und Diffraktion. Bei nicht geraden Küstenlinien krümmen sich die Wellenfronten (Refraktion). Tsunamis dauern sehr lange im Vergleich zu Erdbeben

17 Ausbreitung des Tsunamis

18 Tsunami Wellen Hr leicht zu messen, H0, Ht, Hs schwierig zu beobachten

19 Strömungsmechanik I Impulserhaltung Navier Stokes Gleichung
Annahme: Strömung ist reibungsfrei

20 Strömungsmechanik II Massenerhaltung
Annahme: Material ist inkompressibel Folgen: Keine Schallwellen Strömung ist wirbelfrei Nur kinetische und potenzielle Energie als Energieformen

21 Strömungsmechanik III
Potenzialströmung (Laplace Gleichung)

22 Strömungsmechanik IV Strömung folgt der Laplace – Gleichung und Randbedingungen

23 Langwellen Approximation im flachen Wasser

24 Physik der Tsunamis Vg =Vp  Wasserwellen sind Oberflächenwellen
Kurzwellig Wassertiefe d >> l normale Dispersion Langwellig Wassertiefe d << l Wasserwellen sind Oberflächenwellen, bei denen sich die Wellen mit der Wellengeschwindigkeit ausbrieten, während die Wassermoleküle am Ort bleiben. Die Energie bewegt sich mit der Welle. So wird die Windenergie vom Meer ans Land transportiert. Man unterscheidet Flachwasserwellen und Tiefwasserwellen. Das hängt mit dem Verhältnis von Wassertiefe zu Wellenlänge zusammen: Bei deep water waves bewegen sich die Teilchen auf einer kreisförmigen Bahn, deren Durchmesser sich mit der Tiefe verringert und ca. 1 Wellenlänge Eindringtiefe hat. Bei Flachwasserwellen sind die Bahnen stärker elliptisch (Beispiele Tsunamis und Gezeiten). Deep Water Waves sind dispersionsbehaftet, d.h. Wellen mit größerer Wellenlänge breiten sich mit höherer Geschwindigkeit aus. Bei Flachwasserwellen ist die Geschwindigkeit unabhängig von der Wellenlänge, sondern dafür proportional zur Wurzel von g und zur Wassertiefe. Die Geschwindigkeit von Flachwasserwellen ist proportional zur Wurzel der Gravitationsbeschleunigung und zur Wassertiefe. Der Energieverlust ist umgekehrt proportional zur wellenlänge.  Da Tsunamis eine große Wellenlänge haben, ist ihr Energieverlust gering. In tiefem Wasser ist die Geschwindigkeit hoch. Im flachen Wasser reduziert sich demnach die Geschwindigkeit bei ansteigender Wellenhöhe (Energieverlagerung : kinet.Energie-Potentielle Energie). Dabei muss die erste Welle nicht die höchste sein. Der landslide generated tsunami in Lituya Bay Alaska 1958 erreichte eine Höhe von 525 m Vg =Vp  nicht dispersiv

25 Dispersion von Wasserwellen
vg : Gruppengeschwindigkeit vp: Phasengeschwindigkeit w Frequenz g Schwere Oberflächenspannung des Wassers l Wellenlänge d Wassertiefe l >> d 1.7 cm < l <<d l <<1.7 cm Oberflächenspannung von Wasser T= kg/s2

26 Form der Tsunamiwellen
Sinusförmige Wellen: Lineare Wellen Stokes Wellen: Nichtlineare Wellen Solitonen: Geschwindigkeit von Amplitude abhängig Beobachtungen: Wellen brechen oft nicht Zurückweichen des Wassers vor Ankunft des Wellenberges Die Form der Tsunami ist sinusförmig auf dem offenen Meer, der Wellenberg wird aber steiler in Küstennähe, wobei das Tal meist flacher wird. Ein Grund dafür sind Nichtlineare Effekte, die in der Stokesschen Wellentheorie behandelt werden. Dabei handelt es sich um die Überlagerung zweier Sinuswellen. Bei Tsunamis sind dann die Wellenberge so weit auseinander, dass man sie als Soliton (solitary wave) betrachten kann, bei dieser liegt im Prinzip die Wellenform oberhalb des Normalwasserspiegels. Bei solitonen wird Wasser mitbewegt (translatorische Wellen) im Gegensatz zu den orbits der Tiefwasserwellen. Bei manchen Tsunamis wird aber ein extremes Wellental zuerst beobachtet, dann handelt es sich um eine N-Welle.

27 Tsunami in Küstennähe Aufsteilen von Tsunami- Wellen in Küstennähe
Hinzu kommen nichtlineare und Resonanzeffekte Ht und Hs im Vergleich zu H0

28 Run-up Höhe Die Run-up Höhe (Hr) kann ein Mehrfaches der Wellenhöhe am Strand (Hs) sein. Tsunami Run-up nach dem Alaska-Beben 1964

29 Eindringtiefe (Innudation)
n = für flaches Weideland n = für bebautes Land n = für dicht bewaldetes Land

30 Stahlbeton-Rahmenbau
This shopping centre in Banda Aceh suffered damage due to the use of strong beams and weak columns. Column hinging at the top and bottom of the columns resulted in partial collapse of the structure. Also observed is the poor joint performance, resulting from lack of joint shear reinforcement. Photo: Murat Saatcioglu, Ahmed Ghobarah, Ioan Nistor

31 Beton Rahmenbau The tax office in Banda Aceh shows structural damage from earthquake shaking. Lack of column confinement reinforcement in square and rectangular columns resulted in the collapse of part of this reinforced concrete frame building. A construction joint divided the building into two sections (shown in the image at the top left); while the portion of the building with rectangular columns collapsed, the remaining part with circular columns survived the earthquake with little damage. This may have been due to the presence of spiral reinforcing in the circular columns that better confined the concrete. Photos: Murat Saatcioglu, Ahmed Ghobarah, Ioan Nistor

32 Tsunami Schäden Ort: Lhoknga, Indonesia 10. Januar 2003
The town of Lhoknga, on the west coast of Sumatra near Banda Aceh, was completely destroyed by the tsunami, with the exception of the mosque (white circular feature) in the city's center. Lhoknga faces the open Indian ocean and had no shelter from the direct tsunami waves. This area of Sumatra’s west coast is closest to the earthquake epicenter. These high-resolution satellite images, acquired by Space Imaging's Ikonos satellite, show Lhoknga before (above) and after (below) the earthquake and tsunami. Almost all the trees, vegetation, and buildings in the area were washed away. Behind the town, low-lying agricultural areas remained covered with water four days after the disaster, and sand on the nearby beaches was completely removed. 29. Dezember 2004

33 Tsunami Schäden 12. April 2004 2. Januar 2005
All the structures in the villages are washed away, leaving a wasteland. The bridge was also washed away. Note the drastic changes to the coastline and beaches. 2. Januar 2005

34 Tsunami Schäden Photo: Jose Borrero
The tsunami water level was very high in many parts of Banda Aceh. The water level was well over 1-story in many areas. The boat that was washed up from the shore shows how high the water reached. The water transported debris great distances and caused massive destruction. The inundation distance (horizontal distance from the shore that water penetrated) was km in Banda Aceh. Flow depths reached 9 meters in some areas closest to the shore (Uleelee) and tapered landward.

35 Tsunami Schäden Kao Lak Resort Naval Base building Thailand
The tsunami caused damage along the west coast of Thailand. Many resorts and towns along the coast suffered destruction. Areas with sea walls to take the brunt of the wave force performed better than those without. Similarly, towns that had row houses fared better as a whole because the first row of houses absorbed the majority of the wave force and the rows behind experienced greatly reduced wave energy. Photo: Curt Edwards Naval Base building

36 Tsunami Schäden The state of Kerala is located on the southwest coast of India. From the previous slides we know that the high water went around the southern tip and moved up the west coast. These houses are made of concrete and fared considerably better than the wooden structures that washed away. However, the walls had few openings to allow the passage of water so when very large forces hit the buildings, they were damaged and moved.

37 Schadenswirkung

38

39 Vier Komponenten der Frühwarnung
Prognose: modellierte Wellenhöhe Monitoring- und Kommunikationssysteme Prognosetools Warnung Nutzung der Information

40 Pacific Tsunami Warning Center (PTWC)
Gegründet 1949 Warnungen zunächst nur für USA (Westküste und Hawaii) Ab 1960 Warnungen ausgedehnt auf alle Pazifischen Anrainer 1965 Einrichtung als Internationales Zentrum (International Tsunami Information Center) auf Initiative der UNESCO mit heute 26 Mitgliedsstaaten Prozedur: Seismologische Magnituden-Bestimmung Falls 6.5 < Mw < 7.5 (Aleuten 7.0) Tsunami Information Bulletin an Teilnehmer Falls Mw > 7.5 (Aleuten 7.0) Tsunami Warning /Watch Bulletin an Institutionen der Teilnehmer Analyse ob Ereignis einen Tsunami auslösen kann Beobachtung der Wasserstandsmessungen im Pazifik Informationen an die Institutionen der Teilnehmer Kommunikation:Internet, Satellit, Fax/Telex Weiterleitung der Warnung an die Bevölkerung erfolgt nach nationalen Katastrophenplänen (Radio, Fernsehen, , etc.)

41 Im Rahmen des Programms Deep-ocean Assessment and Reporting of Tsunamis (DART) wurden bis 2001 im Pazifik 6 Druckmesser mit Bojen verankert, die via Satellit Daten an das National Data Buoy Center der National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) schicken.

42 West Coast/Alaska Tsunami Warning Center (WC/ATWC)
Operation: (1) Auslösen eines internen Alarms durch ausgesuchte seismische Stationen (2) Automatische Herdparameter- und Magnitudenbestimmung (3) Manuelle Kontrolle durch Wissenschaftler Echtzeit Seismisches Netz von ca. 150 Stationen Automatische Detektion von Mb, ML, MS und MW aus Oberflächenwellen Eine erste Warnung erfolgt wenn M > 7.0 inklusive der ungefähren Ankunftszeit eines Tsunamis (4) Anfordern von Wasserstandsdaten im Pazifik (inklusive DART Daten)  Wenn Ablesungen an Wasserstandsmessern (etwa 100 verfügbar plus 6 DART Stationen) vermuten lassen, dass die Tsunami Welle höher als 50 cm ist werden die Warnungen fortgesetzt, ansonsten entwarnt.

43 (5) Verifizierung eines Tsunamis und Vergleich mit Modellen
Tsunami-Amplituden außerhalb der Entstehungsregion, auf der Basis von Modellen und Beobachtungen erfolgen bislang nur intern. (6) Information an Katastrophenschutz Warnungen enthalten: Erdbebenparameter Erdbebenbeschreibung Ankunftszeit des Tsunamis für 24 Orte der Westküste und Alaskas Warnungen und Entwarnungen erfolgen in Abstimmung mit dem PTWC Seit 1980 erfolgten 11 Warnungen nach 8 bis 14 Minuten

44 Komponenten eines Frühwarnsystem im Indischen Ozean
+ Echtzeit Erdbebenklassifizierung (GEOFON) + Ozeanboden Drucksensoren + Messung der Meereswellen mit GPS – Bojen + Modellierung der Tsunami-Ausbreitung Das amerikanische System gilt als veraltet Über Satelliten, die die Meeresoberfläche beobachten, und über Sensoren am Meeresboden wird ein Seebeben in Echtzeit, also etwa zwei bis drei Minuten nach dem Ereignis, erfaßt. Bei einem Beben würde in wenigen Minuten automatisch eine Erdbebenmeldung im Internet veröffentlicht. Gleichzeitig würden an die angeschlossenen Nutzer des Warnsystems automatisch s und SMS-Meldungen verschickt. Noch in diesem Jahr soll entschieden werden, welches System im Indischen Ozean eingerichtet wird.

45 Vorbeugen ist besser als Wiederaufbau
Schutzmassnahmen: Gefährdungsanalysen Raumplanung Bewaldung von Küsten Schutzwälle Stahlbetonbauten Frühwarnung Konstruktiv Schulung As one of the world's most earthquake-prone nations, Japan has had considerable experience of tsunamis. The very word is Japanese, and probably the most famous Japanese painting, by 18th Century artist Hokusai, depicts a tsunami passing by Mount Fuji. So seriously does Japan take the tsunami threat that one university even has a specialist engineering faculty to study the natural effect. There is also a Tsunami Warning Service, established in 1952, and run by the Japan Meteorological Society (JMA). Six regional centres connected up to 300 sensors located across Japan's islands, including around 80 water-borne sensors, monitor seismic activity round the clock. If an earthquake looks as if it has the potential to trigger a tsunami, the JMA issues an alert within three minutes of it being identified. If some of these countries like Sri Lanka had a system like ours perhaps we could have saved lots of lives Makoto Hikida, Kobe quake survivor The alerts are broadcast on all radio and TV channels, and if necessary an evacuation warning is also given. The JMA aims to give people in the path of the wave at least 10 minutes' warning to evacuate the area. Local authorities, central government and disaster relief organisations also get warnings via special channels so they can respond to a disaster swiftly. So sophisticated is the JMA's network that it can predict the height, speed, destination and arrival time of any tsunami destined for Japanese shores. System cost Underpinning this cutting-edge warning system are strict new building laws to protect against tsunamis and quakes, and good disaster planning that have so far kept Japanese casualties from such natural disasters low for such a vulnerable nation. When a 30-metre-high tsunami swamped part of the northern island of Hokkaido in 1993 there were only 239 fatalities from the tsunami and quake. Residents could thank tsunami walls, strong buildings and disaster awareness for their good fortune. While the JMA got a warning out within five minutes, the tremor was so close to shore that by the time the warning was issued the first wave had struck. But Makoto Hikida, who survived the 1995 Kobe earthquake, told the BBC News website: "We have great faith in the JMA, they do a good job in saving people's lives, if some of these countries like Sri Lanka had a system like ours perhaps we could have saved lots of lives." Japan's system is being upgraded constantly. In 1999, a new tsunami-forecasting model was introduced. But the system comes with a price-tag - around US$20m a year. Not much for wealthy Japan, but a price that some poorer countries might balk at. Time to warn However, as Hokkaido's residents know, it is not just an early-warning system that saves lives. Shizuoka prefecture, on Japan's tsunami-prone east coast, has 258 tsunami and quake-resistant shelters along its shoreline. Other coastal towns have built floodgates to prevent water from tsunamis heading inland through rivers and wreaking more havoc. Tsunami walls also ring other parts of the coast to prevent damage. But these walls are rarely more than a few metres high, and would not have fully protected against the tsunami in the Indian Ocean in December. So even with all these precautions and warning systems, Japan still remains at risk. According to government estimates, if the worst-case scenario of three simultaneous strong quakes across Japan was to occur, up to 12,700 people could be killed in the resulting tsunami. With some underwater quakes in Japan occurring just a few kilometres offshore, it could take only five minutes for tsunamis to hit land. That would make even Japan's cutting-edge system effectively useless, without further advances.

46 Gefährdung durch Tsunamis im südlichen Europa und Nordafrika
nach Munich Re, 2000

47 Tsunami Gefährdung Wiederkehr (in Jahren) von run-ups
Region 5 Meter 10 Meter Nordatlantik >1000 Westl. Mittelmeer Adria >1000 Östl. Mittelmeer Schwarzes Meer >1000 Benfield Greig Hazard Research Centre, London