Zentralanstalt für Meteorologie und Geodynamik

Zentralanstalt für Meteorologie und Geodynamik
Erdbeben – Österreich und weltweit
Univ.-Doz.Dr. Wolfgang Lenhardt
Abteilung Geophysik
[email protected]
Wodurch kommen Erdbeben zustande?
05.10.2011
Folie 2
Erdbeben entstehen durch Verschiebungen in der
Erdkruste.
Im Alpenraum ist die Ursache das Zusammenpressen der
Erdkruste durch die beiden Platten von Europa und Afrika.
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Ursache: Plattentektonik
05.10.2011
Folie 3
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Vorgang
05.10.2011
Folie 4
Epizentrum
Epizentralintensität
Lokale Intensität
Größter Schaden
Oberfläche
Epizentralentfernung
Herdtiefe
Herdfläche
Hypozentrum
Magnitude = Logarithmisches Maß der
am Hypozentrum freigesetzten Energie
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Wie tief im Erdinneren finden Erdbeben statt?
05.10.2011
Folie 5
Häufigkeit
0%
8%
16%
0
Tiefe der
Hypozentren
der Erdbeben
in km
Die meisten
Erdbeben in
Österreich
finden in einer
Tiefe zwischen
4 und 10 km
statt.
10
20
Österreich 1900 - 2000
30
N = 694
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Intensität = Auswirkung
05.10.2011
Folie 6
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Intensität = Auswirkung
05.10.2011
Folie 7
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Historische Erdbebenforschung
05.10.2011
Folie 8
Vergangene Erdbeben sind nur durch
aufwändige Studien zu interpretieren.
Diese Information ist für die richtige
Einschätzung der tatsächlichen
Erdbebengefahr wichtig.
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Was bedeutet Messbarkeit?
05.10.2011
Folie 9
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Seismisches Messnetz
05.10.2011
Folie 10
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Messstation
05.10.2011
Folie 11
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Beispiele von Beobachtungsstationen
05.10.2011
Folie 12
KBA
Kölnbreinsperre
ABTA
Abfalterbach
MYKA
Terry Mystica
OBKA
Hochobir
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Strong-Motion Station
05.10.2011
Folie 13
Strong-Motion Sensor FBA-23
Datenaufzeichnung und
Weiterleitung zum
Erdbebendienst
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Technischer Fortschritt
05.10.2011
Folie 14
Seit Beginn der digitalen Erdbebenerfassung hat sich nicht nur das Datenvolumen erhöht,
sondern auch die Einsicht in die tektonischen Verhältnisse in Österreich wesentlich
verbessert.
Beginn digitaler
Datenübertragung
Anzahl
der
erfassten
Beben
pro
Jahr
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Kann ein fernes Erdbeben auch in Österreich
registriert werden?
05.10.2011
Folie 15
Ja, es hängt nur von der Magnitude und von der Entfernung vom
Erdbeben ab!
Je weiter weg, desto weniger Erdbeben können registriert werden.
Weltweit kann der Österreichische Erdbebendienst ab Magnitude
5,5 alle Erdbeben aufzeichnen.
Der Österreichische Erdbebendienst wertet ca. 4000 seismische
Ereignisse pro Jahr aus.
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Die stärksten Erdbeben in Österreich
05.10.2011
Folie 16
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Beispiele
05.10.2011
Folie 17
1201 Katschberg
1348 Friaul
1590 Neulengbach
1670 Hall in Tirol
1690 Friaul/Kärnten/Slowenien
1794 Leoben
1927 Schwadorf
1936 Obdach
1938 Ebreichsdorf
1967 Molln
1972 Seebenstein
1976 Friaul
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1201 - Katschberg?
05.10.2011
Folie 18
Freitag, 4. Mai 1201, gegen 5h, I0 = 9?
Ursprünglich in Murau vermutet, so
dürfte sich dieses Erdbeben südlich
des Katschbergs ereignet haben.
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1348 - Friaul
05.10.2011
Folie 19
Freitag, 15. Jänner 1348, gegen 17h, I0 = 10?
Dieses Beben fand unter dem Namen “Das
große Villacher Beben von 1348” Eingang in die
Geschichte. Eine umfangreiche Studie aus dem
Jahre 1992 konnte aber nach kritischer
Bearbeitung zahlreicher Originalberichte aus
Klosterannalen, Stadtchroniken, Briefen von
Kaufleuten
–
die
entlang
der
alten
Handelsstraßen die Schäden an Ort und Stelle
sahen – zeigen, dass das Epizentrum nicht in
Villach, sondern in Friaul gelegen haben muss.
Schloß Karlstein, St. Maria Kapelle, nahe
Prag. Angebliche Darstellung der Schäden
anlässlich des Bebens.
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1590 - Tullner Feld
05.10.2011
Folie 20
Dienstag, 15. September 1590, gegen Mitternacht, I0 = 9?
Der mögliche Schaden würde laut Schätzungen der Versicherungen von
10 Milliarden EURO betragen.
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1670 – Hall in Tirol
05.10.2011
Folie 21
Sonntag, 17. Juli 1670, gegen 2h15 , I0 = 8
Menschen flüchten aus den einstürzenden Gebäuden
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1690 – Kärnten/Friaul/Slowenien
05.10.2011
Folie 22
Donnerstag, 4. Dezember 1690,
gegen 15h45, I0 = 9?
In Gmünd in Kärnten weist ein Monument
auf dieses Erdbeben hin.
Diese ebenfalls als “Villacher Erdbeben”
bekannte Naturkatastrophe ist bis heute
weder örtlich noch seine maximale
Auswirkung
betreffend,
eindeutig
zuzuordnen.
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1794 - Leoben
05.10.2011
Folie 23
Montag, 6. Februar 1794, 13h18,
I0 = 7 - 8
Innerhalb der ehemaligen Stadtmauer
von Leoben wiesen anlässlich des
Erdbebens im Jahre 1794 die Häuser
folgende Schäden auf:
• 8% leichte Schäden
• 78% mittlere Gebäudeschäden
• 4% schwere Gebäudeschäden
Durch das Erdbeben entstand der
sogenannte „Schwammerlturm“.
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1927 – Schwadorf/NÖ
05.10.2011
Folie 24
Samstag, 8. Oktober 1927, 20h49, I0 = 8
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1936 – Obdach/Stmk.
05.10.2011
Folie 25
Samstag, 3. Oktober 1936, 16h48,
I0 = 7 - 8
Das heftigste Erdbeben, das in dieser
Region seit dem entfernten LaibacherErdbeben von 1895 bemerkt wurde.
Auch
drei
Personen
sind
durch
herabstürzende Bauteile verletzt worden.
Im Schloss Ehrenfels stürzte der Südtrakt
vom Parterre bis zum 2. Stock ein. Am
Klippitztörl führten die Erschütterungen zu
Steinschlag
und
Felsabsturz.
In
Reichenfels – auf der Kärntner Seite des
Obdacher Sattels – blieb kein Haus
unbeschädigt.
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1967 – Molln/OÖ
05.10.2011
Folie 26
Sonntag,
29. Jänner
1967, 1h12
I0 = 6 - 7
Hunderte
Häuser in
Molln
wiesen
Mauerrisse
und
Sprünge
auf.
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1972 – Seebenstein/NÖ
05.10.2011
Folie 27
Sonntag, 16. April 1972, 11h10, I0 = 7
Seebenstein: Kirche schwere Schäden
Wiener Neustadt: Straße stundenlang
gesperrt
Wien: Über 800 Feuerwehreinsätze,
Kaminabstürze, Balustrade der Universität
stürzt ab
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1976 - Friaul
05.10.2011
Folie 28
I0 = 9-10
Gleich zwei
Erdbeben
erschütterten die
Provinz Friaul im
Jahr 1976, am
6.Mai und am 15.
September.
Todesopfer:ca.
1000
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1976 - Friaul
05.10.2011
Folie 29
6°
7°
Gelb = leichte Gebäudeschäden
Violett = stärkere Gebäudeschäden
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Gefühlte Erdbeben seit 1900
05.10.2011
Folie 30
Über 2000 tektonische Erdbeben
wurden in Österreich seit 1900
verspürt.
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Nutzen: Erdbebengefährdungskarte
05.10.2011
Folie 31
ÖNORM EN 1998-1
Neue Version: Wiederkehrperiode 475 Jahre, siehe auch www.oge.or.at
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Häufigkeiten
05.10.2011
Folie 32
Intensität
Zeitspanne
Auswirkung
I=3
I=4
I=5
I=6
I=7
9 Tage
1 Monat
6 Monate
2-3 Jahre
30 Jahre
gefühlt
deutlich
stark gefühlt
leichte Gebäudeschäden
größere Gebäudeschäden
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Andere seismische Ereignisse
05.10.2011
Folie 33
Lassing
1. Bergbau
2. Hangbewegungen
3. Felsstürze
4. Brückeneinstürze
5. Sprengungen, ...
können erdbebenähnliche
Erschütterungen
erzeugen.
Reichsbrücke 1.August 1976
Registrierung auf der Hohen Warte
Eiblschrof‘n
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Felssturz am Einserkogel
05.10.2011
Folie 34
Datum 12.10.2007
Ort: Einserkogel (2698 m) bei Brixen
Geogr. Länge: 46,70°
Geogr. Breite:
12,32°
Ortszeit:
09:39 MESZ
Weltzeit:
07:39 UTC
Photo: Dr. Jürgen Leikert
http://www.stol.it/nachrichten/img_gallery.asp?m=3&GalleryId=1700
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Felssturz am Einserkofel
05.10.2011
Folie 35
Blaue Dreiecke = Erdbebenstationen
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Erdbeben in Tuhoku/Japan 2011
05.10.2011
Folie 36
11.März 2011 Japan Mw 9,0, Seismogramm am Conrad Observatorium
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Erdbeben in Tuhoku/Japan - Folgewirkungen
05.10.2011
Folie 37
11.März 2011 Japan Mw 9,0
Hangrutschungen
Tsunami
Feuer
Atomare Strahlenbelastung
Fotoquelle: http://de.wikipedia.org/
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Erdbeben in Tuhoku/Japan
05.10.2011
Folie 38
Fotoquelle: http://de.wikipedia.org/
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Erdbeben in Tuhoku/Japan
05.10.2011
Folie 39
Fotoquelle: http://de.wikipedia.org/
Der mehr als 9000 km entfernte
Österreichische Erdbebendienst ist in der
Lage, japanische Erdbeben ab einer
Magnitude von 4,5 zu registrieren,
abhängig von der vorherrschenden
Bodenunruhe. Erst Erdbeben mit
Magnituden größer 5,2 werden vollständig
erfasst.
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Tsunami – Tuhoku/Japan
05.10.2011
Folie 40
11.März 2011 Japan Mw 9,0
7,5 Stunden später in Hawaii
Wann ist eine TsunamiWarnung nicht möglich?
Welche Probleme gibt es
damit?
Fotoquelle: http://de.wikipedia.org/
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Sumatra – 26. Dezember 2004
05.10.2011
Folie 41
P
S
R
Herdzeit: 26.12.2004 00:58:53 UTC
Magnitude: 9.0
Über 280.000 Todesopfer, hauptsächlich durch Tsunami
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Tsunami - Sumatra 2004
05.10.2011
Folie 42
Zahlenangaben in Stunden nach der Auslösung des Tsunami
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Tsunami in Japan - Ursache
05.10.2011
Folie 43
Fotoquelle: http://de.wikipedia.org/
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Geophysikalisches Umfeld
05.10.2011
Folie 44
Wie schnell verändert sich das geophysikalische Umfeld?
Magnetik
1mal am Tag von Maximum zu Maximum (Sonnenwind), sonst alle 11 Jahre, 4.5‘/a
Gravimetrie
2mal am Tag von Maximum zu Maximum (Gezeiten)
Induzierte Beben
Sekunden (Gebirgsschlag) – Jahre (Kriechen, Hangbewegungen)
Tektonik
cm/Jahr (Plattenbewegung), m/Sekunde (Erdbeben )
Wetter
1-10 km/Stunde
Wettervorhersage Ausbreitungsmodell
Erdbebenvorhersage Ursachenmodell
Zukunft:
1.
2.
3.
GPS-basierende Vermessungen
Interferenzaufnahmen
Geomechanische Modelle
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Besonderes Tierverhalten ?
05.10.2011
Folie 45
Aus Murck et al.1997. Dangerous Earth – An Introduction to Geological Hazards.
Basierend auf Berichten von 36 weltweiten starken Erdbeben. Anzahl in Klammer.
Zentralanstalt für Meteorologie und Geodynamik
Besonderes Tierverhalten – nicht wirklich!
05.10.2011
Folie 46
38
26
Conclusio:
So enttäuschend es klingend mag, aber anomales Tierverhalten
deutet nicht auf ein bevorstehendes Erdbeben hin.
21
15
6
21
12
21
9
16
13
14
Aus Murck et al.1997. Dangerous Earth – An Introduction to Geological Hazards.
Basierend auf Berichten von 36 weltweiten starken Erdbeben. Anzahl in Klammer.
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Mögliche Vorhersage
05.10.2011
Folie 47
Praktikable Vorhersage
da, abhängig von Prozessgeschwindigkeit
1.
2.
3.
4.
Erdbeben – Ursache: bis 100e von Jahren, Aufbau von Spannungen in der
Erdkruste, probabilistisch, genauer Zeitpunkt nicht möglich, Ort und Magnitude
schon
Erdbeben – Auswirkungen: Minuten-Stunden nach Beben
Wetter/Stürme – Tage vor eintreffen
Vulkane – Monate bis Tage vor eintreffen
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CTBTO – Atomteststopp-Kontrolle
05.10.2011
Folie 48
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Internationale Katastrophenhilfe
05.10.2011
Folie 49
Der Erdbebendienst versorgt
die
• Bundeswarnzentrale
• Landeswarnzentralen
• AFDRU – ABC-Abwehrschule
• und das Rotes Kreuz
mit Szenarienabschätzungen im Falle
von Katastrophenbeben.
Außerdem werden Ausbildungskurse
zum Thema „Erdbeben“ gehalten.
Zentralanstalt für Meteorologie und Geodynamik
http://geoweb.zamg.ac.at
05.10.2011
Folie 50
Zentralanstalt für Meteorologie und Geodynamik
Eine Bitte!
05.10.2011
Folie 51
Die Zentralanstalt für Meteorologie und Geodynamik sammelt alle
Berichte über die Auswirkungen von Erdbeben in Österreich.
Senden Sie uns bitte Ihren Bericht über unsere Internetseite
www.zamg.ac.at/bebenmeldung
Zentralanstalt für Meteorologie und Geodynamik
Eine Bitte!
05.10.2011
Folie 52
Zentralanstalt für Meteorologie und Geodynamik
Weitere Erdbebeninformation
05.10.2011
Folie 53
Internet
www.zamg.ac.at > Erdbeben
www.zamg.ac.at/HistSeism
www.zamg.ac.at/bebenmeldung
Literatur
Erdbeben in Österreich
Autoren: Hammerl & Lenhardt, erschienen
im
Leykam Verlag, 1997
Forschungsheft für
Kinder und
Jugendliche
Siehe www.zamg.ac.at
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Stationen der Geophysik
05.10.2011
Folie 54
Erdbebenstand
Archäologie
Vortragssaal
Zentralanstalt für Meteorologie und Geodynamik
05.10.2011
Folie 55
Danke für Ihre Aufmerksamkeit!
www.zamg.ac.at
Zentralanstalt für Meteorologie und Geodynamik