1 5. Herbstschule 2006 System Erde Naturgefahren im ... - DMG
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<strong>5.</strong> <strong>Herbstschule</strong><br />
<strong>2006</strong><br />
<strong>System</strong> <strong>Erde</strong><br />
<strong>Naturgefahren</strong> <strong>im</strong> <strong>System</strong> <strong>Erde</strong><br />
Donnerstag, 9. 11. <strong>2006</strong><br />
"Das Tsunami-Frühwarnsystem für den Indischen Ozean GITEWS",<br />
Dr. Jörn Lauterjung, GFZ Potsdam<br />
Der Aufbau des Tsunami-Frühwarnsystems für den Indischen Ozean (GITEWS) schreitet<br />
voran. GITEWS ist Teil eines Early-Warning-<strong>System</strong>s, das auch andere Naturkatastrophen<br />
wie z.B. Erdbeben und Vulkanausbrüche erfassen soll. Das <strong>System</strong> integriert terrestrische<br />
Beobachtungsnetze der Seismologie und Geodäsie mit marinen Messverfahren und<br />
Satellitenbeobachtungen. Die dazu erforderlichen FuE-Arbeiten sollen <strong>im</strong> Rahmen eines<br />
Stufenplans realisiert werden, der einerseits schnell, d. h. innerhalb von 1 bis 3 Jahren,<br />
wirksamen Schutz garantiert und andererseits zulässt, auch spätere technologische<br />
Entwicklungen, für die jetzt noch Forschungsbedarf besteht, problemlos einzubinden. Das<br />
Frühwarnsystem kann später auf den Mittelmeerraum und den Atlantik ausgedehnt werden.<br />
Die Initiative wird koordiniert von der Helmholtz-Gemeinschaft Deutscher<br />
Forschungszentren, vertreten durch das GeoForschungsZentrum Potsdam (GFZ). Aufgrund<br />
der geologischen Situation muss davon ausgegangen werden, dass vor allem Indonesien<br />
wegen der unmittelbaren Nachbarschaft des seismisch aktiven Sundabogens auch in Zukunft<br />
am häufigsten und am stärksten von katastrophalen Tsunami-Ereignissen betroffen sein wird.<br />
Der Vortrag beleuchtet die Entstehung des Tsunamis vom 26. Dezember 2004, stellt die<br />
geplante technische Realisierung des Frühwarnsystems vor, zeigt erste<br />
Modellierungsszenarien und gibt einen Ausblick über die vorgesehene Umsetzung eines<br />
Frühwarnsystems <strong>im</strong> Indischen Ozean.<br />
"Hochwasser in Deutschland: Ursachen - Auswirkungen - Schutz",<br />
Dr. Bruno Merz, GFZ Potsdam<br />
Deutschland wird <strong>im</strong>mer wieder von schweren Naturkatastrophen betroffen, wobei<br />
Überschwemmungen eine besondere Rolle spielen. So war das Hochwasser <strong>im</strong> August 2002<br />
mit 12 Mrd. € die bisher teuerste Naturkatastrophe in der Geschichte Deutschlands. Zwar sind<br />
Hochwasser ein natürlicher Teil des Wasserhaushalts, trotzdem beeinflusst der Mensch durch<br />
seine Eingriffe in den Wasserhaushalt sowie durch seinen Umgang mit der<br />
Hochwassergefahr, ob sich solche natürlichen Schwankungen zu Katastrophen ausweiten.<br />
Intelligente Schutzstrategien können Katastrophen verhindern oder ihre Auswirkungen<br />
deutlich mindern.<br />
"Ökologische und gesellschaftliche Auswirkungen des Hitzesommers 2003",<br />
Prof. Dr. Wolfgang Cramer, PIK Potsdam<br />
Der Sommer 2003 war eine meteorologische Extremsituation fast ohne Beispiel. Bekannt sind<br />
die schwerwiegenden Folgen, die die Hitze und Trockenheit für alte und gebrechliche<br />
Menschen hatte, von denen viele in Deutschland, Frankreich und anderen Ländern starben.<br />
Neben den Todesfällen gab es auch andere Wirkungen der Hitzewelle, die z.T. komplexe<br />
Erklärungen benötigen und nur statistisch nachweisbar sind. Oft übersehen wird die Tatsache,<br />
dass die Trockenheit auf verschiedenen Kontinenten auftrat - Methoden der Fernerkundung<br />
und Erdsystemmodellierung können inzwischen aber ein relativ gutes Bild der globalen<br />
Verteilung liefern.<br />
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"Wettergefahren und Warnverfahren"<br />
Prof. Dr. Werner Wehry, FU Berlin<br />
Vielfältige Wettergefahren sind von Meteorologen vorherzusagen: Stürme, Starkregen, Hagel,<br />
Glatteis, Großschneefälle, Lawinen, in vielen Regionen der <strong>Erde</strong> auch Tornados und<br />
Hurrikane - aber auch Dürre und Hitze zählen hierzu. Die Vorhersage von Extremereignissen<br />
ist schwierig, oft gar nicht möglich. Im Rahmen der Weltorganisation für Meteorologie<br />
(WMO) werden weltweite Forschungsverbünde gefördert und koordiniert, die die<br />
Schädlichkeit der Wettergefahren verringern sollen. Die Öffentlichkeit ist rechtzeitig und<br />
verständlich zu warnen, was sich als schwieriger erweist als ein Laie erwarten mag. Zu<br />
diesem Zweck sind weltweit und lokal Warnzentralen eingerichtet worden.<br />
"Müssen wir Angst vor dem Weltraumwetter haben?"<br />
Prof. Dr. Hermann Lühr, GFZ Potsdam<br />
Für die Jäger und Sammler, die noch in Höhlen wohnten, war das Weltraumwetter kein<br />
Thema. Die heutige Zivilisation hat dagegen ihren Lebensraum weit ausgedehnt und ist in<br />
vielerlei Bereichen auf moderne Technologie angewiesen. Bewegt man sich mit dem<br />
Flugzeug oberhalb der Troposphäre, setzt man sich bereits zu einem erheblichen Maße den<br />
Unbilden des Weltraumwetters aus. Magnetische Stürme können Satellitenausfälle<br />
verursachen oder Stromversorgungen unterbrechen. Derartige Ereignisse führen in der Regel<br />
zu einer Reihe von kritischen Situationen, auch auf der Erdoberfläche. So können z.B.<br />
Überlandleitungen durchbrennen, die Flugsicherung beeinträchtigt werden u.v.m.<br />
"<strong>Naturgefahren</strong> in Hochgebirgen - Beispiele aus der vergleichenden<br />
Hochgebirgsforschung"<br />
Prof. Dr. Margot Böse, FU Berlin<br />
Die Hochgebirge der <strong>Erde</strong> sind u. a. durch eine eiszeitliche Vergletscherungen zumindest der<br />
Gipfelregionen gekennzeichnet, ohne dass heute noch zwingend eine glaziale Höhenstufe<br />
ausgebildet ist. Vorzeitformen, Tektonik, aktuelles Kl<strong>im</strong>a und Verwitterung steuern als<br />
wesentliche Faktoren die heutige Reliefbildung. Dabei spielen Ereignisse, die häufig vom<br />
Menschen als Naturkatastrophen wahrgenommen werden, eine große Rolle. Beispiele aus den<br />
Alpen, einem heute noch in der Gipfelregion vergletscherten Gebirge der mittleren Breiten,<br />
und dem randtropischen, vom Monsun und Taifunen beeinflussten Gebirge Taiwans, das<br />
keine glaziale Höhenstufe mehr hat, sollen aktuelle Prozessabläufe vergleichend darstellen.<br />
Freitag, 10. 11. <strong>2006</strong><br />
"Erdbeben als Naturgefahr - Das Bantul-Beben <strong>2006</strong>"<br />
Dr. Birger Lühr, GFZ Potsdam<br />
Am 26. Mai <strong>2006</strong> ereignete sich <strong>im</strong> Süden von Zentraljava, Indonesien, ein Erbeben der<br />
Magnitude 6,3. Das Beben traf eine dicht besiedelte Region südlich der Großstadt Yogyakarta<br />
und hatte mit 6000 Todesopfern katastrophale Auswirkungen <strong>im</strong> Bereich der Stadt Bantul.<br />
Für Geowissenschaftler kam dieses Erdbeben überraschend, denn das Gebiet selbst<br />
verzeichnet <strong>im</strong> weltweiten internationalen Erdbebenkatalog (Daten ab 1964) nur eine sehr<br />
geringe Bebenaktivität. Die Insel Java ist Teil des 5000 km langen Sunda-Inselbogens, einer<br />
hochaktiven Subduktionszone mit Platten-Geschwindigkeiten zwischen 5 und 7 cm/Jahr.<br />
Dieser dynamische Prozess ist Ursache für eine starke Erdbebentätigkeit und einen<br />
ausgeprägten Vulkanismus. Trotz dieses Umstandes kam das Beben für die Menschen in der<br />
Bantul-Region völlig unerwartet und traf sie unvorbereitet in zum Teil sträflich unstabil<br />
konstruierten Gebäuden. Im Februar <strong>2006</strong> hatte der <strong>im</strong> Norden Yogyakartas gelegene Vulkan<br />
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Merapi begonnen, eruptiv zu werden und bedrohte nahe gelegene Siedlungen mit<br />
pyroklastischen Strömen. Das Bantul-Beben führte nun kurzzeitig zu einer Verdreifachung<br />
der Vulkanaktivität und beunruhigte die Bevölkerung der ganzen Regien dadurch zusätzlich<br />
mit mehr als 100 Glutlawinen pro Tag, die eine Reichweiten bis zu 7 km hatten. Im Rahmen<br />
eines Task Force Einsatzes des GFZ Potsdam wurden nun Daten gesammelt und über 3<br />
Monate die Nachbeben dieses Ereignisses registriert, um das Verständnis für die zugrunde<br />
liegenden geodynamischen Prozesse einerseits und die Ursachen für die lateral inhomogene<br />
Schadensverteilung andererseits zu verbessern. Ein besseres Verständnis ist die Grundlage für<br />
zukünftige risikomindernde Maßnahmen.<br />
"Vulkanforschung heute"<br />
Dr. Thomas Walter, GFZ Potsdam<br />
Die dynamische Lebendigkeit der <strong>Erde</strong> zeigt sich in der dramatischsten und anschaulichsten<br />
Form bei Vulkanausbrüchen. Mit etwa 50 bis 60 Eruptionen bleibt die Anzahl der<br />
Vulkanausbrüche nahezu konstant - ganz <strong>im</strong> Gegensatz zu den geradezu rasanten<br />
technologischen und methodischen Entwicklungen der letzten 15 Jahre. Die Arbeitsweise der<br />
Vulkanforscher hat sich seither grundlegend verändert: nicht der Geologenhammer und<br />
Schutzhelm, sondern vielmehr Satellitendaten, Computermodelle und ferngesteuerte<br />
Messsysteme best<strong>im</strong>men die Arbeitsweise der Forscher. Die physikalische Beschreibung von<br />
Magmenbewegung <strong>im</strong> Erdinneren, deren Herkunft und chemische Zusammensetzung, und die<br />
Kopplung von Vulkanen und deren Umfeld (Erdbeben, Kl<strong>im</strong>a) sind Bereiche zahlreicher<br />
neuer Studien und Erkenntnisse, und sollen nun auch vermehrt <strong>im</strong> Rahmen der<br />
Gefahrenanalyse und Frühwarnung Anwendung finden. Jüngstes Beispiel ist der Ausbruch<br />
des Merapi (Java) und das Bantul-Erdbeben vor Javas Küste <strong>im</strong> Mai <strong>2006</strong>.<br />
"Meteorologische Extremereignisse in Europa und ihre zukünftige Entwicklung"<br />
Dr. Gregor Leckebusch, FU Berlin<br />
Immer häufiger wird durch ein breites Medieninteresse die Aufmerksamkeit der<br />
Öffentlichkeit auf „Wetter-Katastrophen“ gelenkt. So scheinen unterschiedlichste Extreme<br />
<strong>im</strong>mer häufiger in Europa aufzutreten: so z.B. drei verheerende Winterstürme <strong>im</strong> Dezember<br />
1999 (Anatol, Lothar und Martin), die „Jahrhundert-Flut“ der Elbe und ihrer Zuläufe <strong>im</strong><br />
Sommer 2002, gefolgt von dem Rekord-Sommer 2003 mit seinen ausgeprägten Hitzewellen<br />
und einer europaweiten Dürreperiode. In dem Vortrag soll der Frage nachgegangen werden,<br />
wie sich diese „Einzelereignisse“ in den Kontext natürlicher bzw. anthropogener<br />
Kl<strong>im</strong>avariabilität einordnen lassen. Können anhand der Ursachen von Extremereignissen<br />
(diese werden exemplarisch aufgezeigt) Aussagen über eine mögliche zukünftige<br />
Entwicklung europäischer „Wetterextreme“ gemacht werden? Wie sieht eine mögliche<br />
Zukunft aus?<br />
"Ich denke nie an die Zukunft, sie kommt bald genug."<br />
Über die Genauigkeit und Leistung von Wetter- (und anderen)<br />
Vorhersagen<br />
Dr. Martin Göber, Deutscher Wetterdienst Offenbach<br />
Ein wichtiger Test für eine Theorie besteht in der Vorhersage noch nicht bekannter<br />
Beobachtungen. Die Wettervorhersage ist der berühmteste (und berüchtigste) Test über unser<br />
Verständnis der Komplexität des Kl<strong>im</strong>asystems. Die routinemäßige, objektive Überprüfung<br />
der Vorhersagen liefert den Nutzern der Vorhersagen Informationen über die erwartete<br />
Vorhersagegenauigkeit und unterstützt die Wissenschaftler in der Verbesserung der<br />
Vorhersagemethoden. Die Genauigkeit der Wetterprognosen hat sich in den vergangenen<br />
Jahren erhöht auf allen Zeitskalen von wenigen Minuten (Tornados), über Stunden (Gewitter)<br />
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und Tage (Tiefdruckgebiete) bis hin zu Jahreszeiten (El Nino). Manche Vorhersagefehler sind<br />
mittlerweile unmerkbar klein (z.B. bei der Temperaturprognose), andere bleiben eine große<br />
Herausforderung (Starkregen). Die Aufmerksamkeit richtet sich <strong>im</strong>mer mehr auf die<br />
Quantifizierung der Unsicherheit von Vorhersagen und die opt<strong>im</strong>ale Nutzung unsicherer<br />
Vorhersagen für die Entscheidungsfindung <strong>im</strong> Katastrophenschutz oder in der Wirtschaft. Bei<br />
der Vorhersage extremer Ereignisse stehen die Meteorologen vor ähnlichen<br />
Herausforderungen und nutzen ähnliche Handlungsstrategien wie Mediziner, Juristen oder<br />
Militärs.<br />
"Der Regenbogen - Wie kann und soll man sich<br />
diesem Phänomen <strong>im</strong> Physikunterricht nähern?"<br />
Prof. Dr. Lutz-Helmut Schön, HU Berlin<br />
Der Regenbogen wird gern <strong>im</strong> Physikunterricht behandelt als Anwendung für die Brechung<br />
bzw. Dispersion des Lichts. Selten wird etwas genauer auf das Phänomen eingegangen.<br />
Dadurch werden Erscheinungen übersehen, die zum Verständnis beitragen können. Im<br />
Vortrag soll der "klassische" Weg zum Regenbogen kurz skizziert, dann aber ein<br />
phänomenologischer Zugang vorgestellt werden, bei dem die gründliche und systematische<br />
Beobachtung am großen Wassertropfen <strong>im</strong> Mittelpunkt steht.<br />
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