Tsunamiwarnsystem im Pazifik Elisabeth Macher

Tsunami „Große Welle im Hafen“ Durch plötzliche Bewegung großer Wassermassen im Meer, z.B. durch Seebeben (ab Stärke 6,5 auf der Richterskala, Epizentrum nicht tiefer als 70km) Vulkanausbrüche Erdrutsche (z.B. 1958, Alaska) Meteoriten- oder Kometeneinschläge Meeresboden hebt oder senkt, verlagert sich die gesamte Wassersäule darüber. Ungleichgewicht: Im Ausgleich Schwerewellen (Schwerkraft ist die Rückstellkraft dieser Schwingung) Tsunamis sind keine Druckwellen. sowohl transversalen als auch longitudinalen Wellencharakter. Unterschied zu windgetriebenen Wellen an Oberfläche: bei Tsunami ganze Wassermasse von oben bis unten in Bewegung - doch die einzelnen Wassertröpfchen bewegen sich nur um wenige Zentimeter bis Dezimeter auf einer elliptischen Bahn. Immer Bodenkontakt Die Geschwindigkeit der Tsunamis verringert sich an der Küste. offenen Meer: Wellenkämme mehrere Hundert Kilometer auseinander Ufer: dicht zusammen, in Abständen von einigen tausend Metern. treffen im 10- bis 60-Minutentakt die Wellen ein.  nicht unbedingt an der Küste zuerst ein Wellenberg - oft vorauseilendes Wellental. Die erste Welle muss auch nicht die größte sein.

Tsunami Auf offener See kaum zu bemerken Geschwindigkeiten bis zu 1000 km/h Bei Entstehung durch Seebeben hängt die Geschwindigkeit von der Meerestiefe ab: Wassertiefe (m) 6000 2000 200 20 Geschwindigkeit (km/h) 800 500 150 50 v = Ausbreitungsgeschwindigkeit in Metern pro Sekunde (m/s) h = Tiefe des Meeresbodens in Metern (m) g = 9,81 m/s2, Gravitationskonstante Ausbreitungsgeschwindigkeit in Strandnähe stark nachlässt. Nach dem Energieerhaltungssatz der Physik geht aber keine Energie verloren. Die Energie, die in der Tsunami-Welle steckt, wandelt sich zum geringen Teil durch innere Reibung des Wassers und durch Reibung am Meeresboden sowie an der Küste (z.B. Korallenriffe) in Wärmeenergie um, zum größeren Teil bleibt sie jedoch in der Welle erhalten. Je stärker sich die Welle verlangsamt, desto mehr wandelt sich die verbleibende Energie in potentielle Energie (also Erhöhung der Welle) und in kinetische Energie des Wassers (starke Strömung landeinwärts) um. Diese Strömung erreicht Geschwindigkeiten bis über 30 km/h, Menschen können ihr also nicht durch Weglaufen entkommen. Außerdem entfaltet sie beim Auftreffen auf Hindernisse eine große Wucht, die selbst Häuser niederreißen kann.

Tsunami Etwa 80% der weltweiten Tsunamis entstehen im Pazifik. (Ring of Fire) zu den tektonisch aktivsten Gebieten der Erde. Mehrmals im Jahr bebt die Erde dort so stark, dass daraus ein Tsunami entsteht. Besonders gefährdet sind Japan und Chile

Tsunami Japan wird jährlich mind. einmal von einem Tsunami getroffen. In letzten 1000 Jahren die meisten Todesopfer (über 160 000 Menschen) Schutz durch riesige Deiche

Tsunami Warning System Zentrales Pacific Tsunami Warning Center (PTWC) auf Hawaii Gründung 1949 zum Schutz der US-Bevölkerung Seit 1965 multinational: 26 Mitgliedsstaaten

TWS: Aufbau Seismographen: Berechnung der Stärke des Seebebens und Lokalisierung des Epizentrums Früher: Wasserpegelmesser Seit 1997: Drucksensoren am Meeresboden registrieren Druck, der vom Tsunami ausgeübt wird, und senden die Daten an Messbojen. Da das System in drei von vier Fällen Fehlalarm auslöste, entwickelten die National Oceanographic and Atmospheric Administration (NOAA) und das PTWC Drucksensoren, die einen Tsunami direkt messen können. Tsunamis haben immer Bodenkontakt. Druck auf Untergrund nehmen Sensoren wahr; Signale gelangen zu einer 4,2 Tonnen schweren Boje (am Ozeanboden verankert)

TWS: Aufbau Via Satellit gelangen die Daten ins PTWC Experten versuchen anhand von Computersimulationen Bewegungsrichtung und Geschwindigkeit der Welle vorauszusagen (abhängig vom Profil des Meeresbodens). Via Satellit gelangen die Informationen nach Honolulu. Dort errechnet ein Computer mit Hilfe von Unterwasser-Karten, Strömungsmodellen und Daten früherer Wellen, wo der Tsunami über die Küste hereinbrechen könnte. Die erste Alarmanlage auf dem Meeresboden wurde 1997 vor der Küste Alaskas im Aleutengraben ausgelegt. Sechs »Tsunameters« oder Tiefsee-Sensoren haben die Forscher auf dem Meeresboden bis heute installiert.

TWS: Aufbau Überprüfung der Berechnungen durch Beobachtungen an Messstationen. Konkrete Tsunami-Warnung: Radio, Fernsehen, Handy, Sirenen am Strand,… Zuerst Mitteilung an Behörden vor Ort per e-mail etc. Diese verständigt Bevölkerung Erfolg der Evakuierung hängt von mehreren Faktoren ab: -Vorwarnzeit (von Entfernung des Bebens und der Geschwindigkeit der Flutwelle abhängig), -Informationsinfrastruktur der betroffenen Gebiete -Vorbereitung der Bevölkerung auf eine mögliche Katastrophe (Katastrophenübungen, Probealarme und entsprechende Bildungs- und Aufklärungsprogramme)

Zusätzliche Frühwarnsysteme Zusätzliche Systeme einiger Staaten (z.B. Japan und USA) verkürzen die Zeitspanne zwischen Entstehung des Tsunamis und Warnung der Bevölkerung. Besonders wichtig bei küstennahen Seebeben.

TWS: Probleme Fehlalarme sind sehr teuer und verringern das Vertrauen der Bevölkerung in die Prognosen. Die von den Sensoren erzeugten Schallwellen irritieren Wale, wodurch diese ins seichte Wasser geraten und stranden.

TWS: Probleme Teilweise fehlen Notfallpläne, rasche Warnsysteme und Hinweistafeln. (Bsp. Tonga) Subduktionszone. Tongagraben, Australischer Platte im Westen und Pazifikplatte im Osten. Die Pazifische Platte wandert mit einer Geschwindigkeit von 15 bis 24 Zentimeter jährlich westwärts unter die Australische Platte. Tsunami: auf den Inseln wahrscheinlich Chaos. Es gibt keine Notfallspläne, keine Hinweistafeln, in welche Richtung Menschen flüchten sollen, Kelepi Mafi, Geologe am Ministry of Lands and Survey: "Wenn morgen ein Tsunami über Tonga hereinbricht, mehr Todesfälle bei Evakuierung geben als durch die unmittelbare Katastrophe. Bis heute: einzige Aktivität der Unglücksvermeidung = Daten sammeln. 2004 wurden auf den Inseln insgesamt vier seismische Messstationen eingerichtet. Allerdings fehlt so etwas wie ein 24-Stunden-Warnsystem für den Ernstfall. "Passiert ein solches Beben, muss ich fünf Minuten zum Amt fahren, dann die Daten hochrechnen, was wiederum zwischen 15 und 30 Minuten dauert. Erst dann werden diese Daten an das National Disaster Committee weitergegeben. Dieses entscheidet darüber, ob es eine Warnung geben soll oder nicht." Am 4. Mai 2006 : Erdbeben der Stärke 7,9, am 28. Mai vor der Küste ein Beben der Stärke 4,9, einen Tag später Seebeben der Stäke 5,9. Die meisten Inseln im Königreich Tonga sind relativ flach. Im Falle eines Tsunamis müssten sich die Insulaner möglichst weit ins Inselinnere bewegen.

Indischer Ozean 26. 12. 2004: Tsunami durch ein Seebeben der Stärke 9 der Richterskala (vor Sumatra); mehr als 220 000 Tote PTWC erkannte die Gefahr. Mangels Infrastruktur konnten Entwicklung und Bewegung der Welle nicht vorhergesagt werden. Zudem fehlte es an Kommunikationswegen. Mitgliedsstaaten des TWS Thailand konnte rechtzeitig gewarnt werden Indonesien war zu nah am Epizentrum Epizentrum des ersten Erdstoßes lag vor der nordwestlichen Küste der indonesischen Insel Sumatra, gefolgt von einer Reihe weiterer Beben zw. Andamanen- und Nikobaren-Inseln im Golf von Bengalen nach Norden. Zwei tektonische Platten - die asiatische und die indische - verschoben sich längs einer 1200 Kilometer langen Bruchlinie um bis zu zwanzig Meter Meeresboden hob und senkte sich an manchen Stellen um mehrere Dezimeter.

Indischer Ozean Aufbau eines Warnsystems für Asien gestartet Neu: Bojen mit GPS: Höhenmessung im cm-Bereich. In Verbindung mit Druckdaten vom Meeresgrund. Kombination mit entsprechenden Systemen Japans und der USA möglich Kosten: 45 Millionen Euro Drucksensoren am Meeresboden, Funk-Bojen und moderne Auswertungssoftware an Land. Bewegungen der Bojen millimetergenau in Echtzeit erfassen. Meeresoberflächen stetig ausmessen. In einigen Jahren könnten mit dem System sämtliche Meeresoberflächen weltweit in Echtzeit überwacht werden Auch die Erfassung von Hurrikanen und anderen Wetterphänomenen möglich.

Indischer Ozean Problem: Viele Menschen in Südasien besitzen weder Radio noch Handy. Banda Aceh vor und direkt nach der Tsunami-Katastrophe

Quellenangaben http://www.faz.net/ http://www.polixea-portal.de/ http://www.pressetext.at/ http://www.klimaforschung.net/tsunami_welle/index.htm http://www.wsws.org/de/2005/jan2005/tsun-j06.shtml http://www.spiegel.de/wissenschaft/natur/ http://www.weltderphysik.de http://www.planet-erde.de/ http://www.zeit.de/2005/02/N-Inseln-Kasten

Danke für die Aufmerksamkeit!