Erdbeben. Tsunami. Die tragischen Ereignisse in Japan aus der Sicht von Wissenschaftlern: die Stärke des Ereignisses, seine Ursachen und Auswirkungen auf den ganzen Planeten.
Erdbebenenergie wächst exponentiell mit zunehmender Stärke
Japan wurde am Freitagnachmittag von einem starken Erdbeben heimgesucht. Seine Stärke lag nach verschiedenen Schätzungen zwischen 8,9 und 9,1. Es ist erwähnenswert, dass, wenn wir die Energie des Ereignisses mit dem verheerenden Erdbeben in Haiti im vergangenen Jahr mit einer Stärke von 7,0 vergleichen (sprich: „Katastrophe auf der Insel“), basierend auf der Formel M=2/3 (lgE - 11, 8), wobei M die Stärke und E die Energie des Erdbebens in Joule ist, dann wird das aktuelle etwa tausendmal stärker sein (1025 gegenüber 1022 J). Das Erdbeben war das stärkste in der Geschichte Japans und eines der stärksten in der Geschichte der seismischen Beobachtungen - vielleicht wird es sogar in die Top 5 der größten aufgenommen.
Glücklicherweise lag das Epizentrum diesmal im Meer, unweit der Küste der Insel Honshu. Aber nicht weit genug, 140 km von der Millionenstadt Sendai und 370 km von Tokio entfernt. Es trat in der äußerst aktiven Zone des Japangrabens auf, einer mehrere Kilometer tiefen Senke, in der die pazifische Lithosphärenplatte unter die Ochotskische Platte unter dem Meeresboden subduziert. Die Japaner sind sich der Gefahren dieses Gebiets bewusst und widmen der seismologischen Forschung und Technologie große Aufmerksamkeit, und das Ergebnis des Ereignisses war nicht annähernd so schrecklich wie im letzten Jahr in Haiti.
Interessanterweise ereignete sich das Ereignis selbst innerhalb von ein oder zwei Tagen, nachdem zum ersten Mal seit langer Zeit sehr starke Aktivitäten auf der Sonne registriert wurden. Am Vorabend des Sonnenflecks, der die Nummer 1164 erhielt, gab es einen starken koronalen Massenauswurf. Die Substanz raste mit einer Geschwindigkeit von 2200 km / s ins All - nach diesem Indikator war der Ausstoß der stärkste in den letzten etwa sechs Jahren. Ein erheblicher Teil der ausgestoßenen geladenen Teilchen erreichte die Erde am 8. und 9. März und verursachte einen geomagnetischen Sturm. Bald war Japan erschüttert.
Derzeit gibt es keine allgemein akzeptierte Erklärung für das Auftreten von Erdbeben, aber einige Experten glauben, dass auch die Sonnenaktivität eine Rolle spielen kann, die es dem Erdinneren ermöglicht, die angesammelte Energie von Zeit zu Zeit freizusetzen von Verformungen, Druck und Temperatur. Einer dieser Experten, der amerikanische Meteorologe Kevin Martin, glaubt, dass dieser Zusammenhang offensichtlich ist. Er sagt: "Viele vergangene Erdbeben fielen auch mit Sonneneruptionen zusammen. Vielleicht wäre in Japan nichts passiert, wenn dieser Materieausstoß nicht auf der Sonne stattgefunden hätte."
Ist es wirklich so, das ist heute unmöglich zu sagen, aber das Erdbeben ist wirklich global geworden. Nach Berechnungen des JPL-Geophysikers Richard Gross hat sich durch die eingetretene Massenumverteilung die Rotationsachse der Erde verschoben – genauer gesagt die Linie, um die die Masse des Planeten ausbalanciert ist. Nach einer Verschiebung um etwa 0,15 m führte dies dazu, dass die Geschwindigkeit der Erdrotation zunahm und die Tagesdauer um 1,6 Mikrosekunden verkürzt wurde. Solche Einflüsse seien laut Gross generell charakteristisch für Erdbeben dieser Stärke – das aktuelle habe sich als etwas stärker erwiesen als die heftigen Erschütterungen in Chile im vergangenen Jahr (1,26 μs – sprich: „Chilenischer Schock“), aber deutlich schwächer als das Erdbeben auf Sumatra im Jahr 2004., wenn der Tag um 6,8 Mikrosekunden verkürzt wurde.
Leider endete das Erdbeben nicht dort. Das Beben des Meeres führte zum Auftreten von Tsunamiwellen. Bis zu 10 Meter hohe Wellen bedeckten die Küstenregionen Japans. Der Tsunami breitete sich schnell im gesamten Pazifischen Ozean aus - seine Wellen können sich mit der Geschwindigkeit eines guten Verkehrsflugzeugs von bis zu 850 km / h bewegen, und obwohl die Küste beim Anflug langsamer wird, gewinnen sie an Höhe. Wellen erreichten fast die gesamte Küstenlinie des Ozeans, von Kamtschatka bis Neuseeland, von Indonesien bis in die USA.
Diese schrecklichen Ereignisse werfen die Frage nach der Möglichkeit auf, Erdbeben mit neuer Schärfe vorherzusagen. Heute verfügt Japan mit mehr als 1.000 im ganzen Land verteilten Seismographen über das fortschrittlichste Erdbebenwarnsystem der Welt. Zusammen sind sie in der Lage, selbst das kleinste Zittern zu bemerken, die Daten automatisch zu verarbeiten und Warnungen an die "seismischsten" Dienste zu senden - Eisenbahnen, Kraftwerke, Industrieunternehmen - und ihnen Zeit zu geben, die Geschwindigkeit der Züge zu drosseln, das Gas abzusch alten Versorgung von Rohrleitungen etc..e. Parallel dazu werden Warnungen im Fernsehen, über das Internet und per SMS an lokale Mobiltelefone gesendet.
Tatsächlich zeichneten Seismographen in Japan die primären P-Wellen auf und berechneten sofort die Lage des Epizentrums. Augenblicke später sollten stärkere S-Wellen kommen. Das System brauchte etwa zehn Sekunden, um die Gefahr eines bevorstehenden Erdbebens einzuschätzen. Mit der üblichen Ausbreitungsgeschwindigkeit sekundärer S-Wellen in der Größenordnung von 4 km / s sollten sie Tokio in etwa 90 s erreicht haben.
Dies ist – leider – die Macht der Vorhersagen in diesem Stadium: Die Bewohner der japanischen Hauptstadt hatten 80 Sekunden Zeit, um Notfallmaßnahmen zu ergreifen. Was kann in dieser Zeit getan werden? Eigentlich gar nicht so wenig. Sie können den Aufzug anh alten und verlassen, das Auto anh alten und am Bordstein parken, Eingriffe und Operationen in Krankenhäusern stoppen
Es dauerte länger, bis der Tsunami auftauchte. Die Regierung des Landes gab wenige Minuten nach dem Erdbeben eine offizielle Warnung vor ihrer Annäherung heraus, und das erst, nachdem spezialisierte Computersysteme in Japan und den Vereinigten Staaten zuvor das bevorstehende Ereignis berechnet hatten. Die Regierung hat nicht umsonst gewarnt, um das Vertrauen der Menschen in solche Reden nicht zu untergraben. Nur durch die Bewertung der Stärke der Erschütterungen, der Lage des Epizentrums, der erwarteten Verformungen des Bodens und seiner Verschiebung usw. bestätigten die Wissenschaftler: Der Tsunami wird und wird stark sein.
Trotz aller Zerstörungen durch die Welle wären es viel mehr gewesen, wenn das System nicht funktioniert hätte. Einwohner der Küstenregionen Japans erhielten 15 Minuten zuvor eine Warnung, Tokio erhielt mehr als 40 Minuten. Und im Allgemeinen litt das Land nicht so sehr, wie man erwarten könnte. Nach dem verheerenden Erdbeben von 1995 in Kobe wurden die schwerwiegendsten Schlussfolgerungen gezogen, die gleichzeitig die Praxis beeinflussten. Japan hat sehr strenge seismische Anforderungen an Gebäude und andere Bauwerke. Laut Geophysiker Stephane Rondenay „traf der Aufprall ein Land, das besser auf Erdbeben vorbereitet war als jedes andere Land auf der Welt.“
Über eine ziemlich unerwartete (und noch nicht bewiesene) Methode zur Vorhersage von Erdbeben lesen Sie unseren Artikel "Frühwarnung".
