Anschlussprojekte | Sonderprojekte

Förderbeginn 01.01.2006

Erdbebeninduzierte Rotationsbewegungen

Prof. Dr. Heiner Igel
Ludwig-Maximilians-Universität München
Fakultät für Geophysik - Department Geo- und Umweltwissenschaften

Prof. Dr. Frank Vernon
University of California, San Diego
Scripps 10 Institute of Geographics


Im Rahmen eines Projekts der Technischen Universität München und der dortigen Ludwig-Maximilians-Universität wurde in den letzten Jahren eine neue Beobachtungstechnik zur Messung erdbebeninduzierter Rotationsbewegungen entwickelt. Bis heute werden standardmäßig nur der Translationskomponenten der Bodenbewegungen gemessen, die weiteren drei Rotationskomponenten werden vernachlässigt. Grund dafür waren fehlende Genauigkeit in der Messtechnik. In Pilot „Geosensor“ wurde entwickelt, der die vertikale Komponente der Rotationsbewegungen misst. Ein solcher Sensor wurde 2005 im Observatorium der Universität San Diego, in Pinon Flat, installiert und soll dort vor allem lokale Seismizität beobachten. Was erwarten wir uns von dieser neuen Beobachtungsgröße? (1) Wir erwarten, dass mit zusätzlichen Rotationsmessungen der Erdbebenbruchprozess besser bestimmt werden kann. (2) Wir haben bereits gezeigt, dass kollokierte Messungen von Translationen und Rotationen erlaubt, Informationen über die Strukturen zu ermitteln (über Phasengeschwindigkeiten des Wellenfeldes. Außerdem (3) spielen Rotationsbewegungen auch bei erdbebeninduzierten Gebäudeschäden eine Rolle.

Abschlussbericht
Ziel des Projekts war es, eine neue Beobachtungsgröße (Rotationsbewegungen) zu etablieren mit einem Instrument, welches in München konstruiert und in einer Erdbebenregion (Pinon Flat Observatory bei Palm Springs) im Jahre 2005 installiert wurde. Die Zusammenarbeit führte zur Einrichtung einer „International Working Group” als Folge eines ersten internationalen Meetings über diesen neuen Bereich an der Stanford Universität im September 2006. Darauf folgte der Plan eine Sonderausgabe der renommierten Zeitschrift „Bulletin of the Seismological Society of America“ zu organisieren, die vom Antragsteller mit herausgegeben und im Jahre 2009 veröffentlicht wurde. Im Dezember 2007 wurde außerdem eine erste „Special Session“ während des Herbstmeetings der American Geophysical Union durchgeführt. Aus der Kollaboration entstand eine Publikation (Schreiber et al., 2009). Während der USA Aufenthalte wurde die Datenverbindung zu dem in München neu eingerichteten Server eingerichtet (www.rotational-seismology.org), über den in Echtzeitdaten der Rotationssensoren bereitgestellt werden. Durch die Zusammenarbeit wurde der Antragsteller als „Cecil and Ida Green Fellow“ an die Partneruniversität eingeladen (Sabbatical). Wie geplant wurden die Mittel dazu genutzt, den Betrieb des Ringlasers zu gewährleisten sowie den Austausch von Wissenschaftlern zwischen den Partnern. Seit Beginn des Projekt hat sich die Rotationsseismologie als neuer Bereich etabliert.

Referenz:
Schreiber, U., J. Hautmann, A. Velikoseltsev, J. Wassermann, H. Igel, F. Otero, F. Vernon, and P.R. Wells (2009), Ring Laser Measurements of Ground Rotations for Seismology, Bull. Seis. Soc. Amer., 99, 1190-1198.