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PRE-EARTHQUAKES Übersicht PDF Drucken E-Mail

Heutzutage sind umfangreiche wissenschaftliche Dokumentationen zum Auftreten atypischer räumlicher bzw. zeitlicher Muster verschiedener geophysikalischer Parameter Tage bis Wochen vor einem Erdbebenereignis verfügbar. Dennoch sind bis zum jetzigen Zeitpunkt kein messbarer Parameter und keine Beobachtungsmethode ausreichend zuverlässig und wirksam, die die Einführung eines operationellen Erdbebenvorhersagesystems gestatten würden. Um dieses Ziel zu erreichen, wird eine Kombination von unterschiedlichen Beobachtungen/Parametern zusammen mit verfeinerten Datenanalysemethoden genutzt. Hierdurch soll eine große Verbesserung der Zuverlässigkeit und Genauigkeit der Erdbebenvorhersagen in räumlicher und zeitlicher Hinsicht erreicht, und somit die Anzahl falsch ausgelöster Alarme reduziert werden.

In diesem vordersten Forschungsfeld spielen die EU und Russland seit Jahren eine weltweit führende Rolle und verfügen über einzigartige satelliten- und bodengestützte Erdbeobachtungssysteme und Fähigkeiten.

Durch das PRE-EARTHQUAKES Projekt soll europäischen und russischen Forschern die Möglichkeit gegeben werden, ihre unterschiedlichen boden- und satellitengebundenen Daten zu integrieren und ihre Methoden durch Vergleichsprüfungen zu verbessern, um:

  • unser Wissen über die Vorlaufphase von Erdbeben und möglicher Erdbebenanzeichen wesentlich zu verbessern;
  • ein weltweites Erdbebenbeobachtungssystems (EQuOS - Earthquake Observation System) als bedeutende Komponente des GEOSS (Global Earth Observation System of Systems) voranzutreiben;
  • für die internationale wissenschaftliche Gemeinschaft eine Datenintegrationsplattform (PEG) zu entwickeln und bereitzustellen mit dem Ziel voneinander unabhängige Beobachtungen und neue Datenanalysemethoden für die Untersuchung von Erdbebenanzeichen zu sammeln und zu vergleichen.

Um das Wissen in diesem Bereich zu erweitern, werden unterschiedliche bodengebundene und satellitengestützte Beobachtungen, unterschiedliche Datenanalysemethoden und unterschiedliche Parameter verglichen und integriert.

Das spezifische wissenschaftliche Ziel des Projektes ist es, dass Potenzial einer systematischen Integration von vielen unabhängigen Beobachtungen im Gegensatz zu der heute weit verbreiteten ein Parameter bzw. ein Beobachtungstyp Methode zu untersuchen und aufzuzeigen und so unsere heutigen Fähigkeiten der Kurzzeitvorhersagen von Erdbeben (möglicherweise bis zu dem Grad an Genauigkeit und Zuverlässigkeit eines vor-operationellen Systems) zu verbessern.

Zur Erreichung dieses Ziels werden im Rahmen des Projektes die folgenden 3 Hauptrichtungen verfolgt:

  • Koordination und Umsetzung einer systematischen Datenbeschaffung und Produkterzeugung in einem vordefinierten (standardisierten) Ausgabeformat;
  • Definition und Implementierung einer gemeinsamen Datenintegrationsplattform mit der sich unterschiedliche Daten untersuchen, organisieren und vergleichen lassen; 
  • Validation von Datenanalyse- und       Integrationsmethoden/-Werkzeugen und Verfügbarmachung dieser Ergebnisse für die Wissenschaftsgemeinschaft weltweit, um die Anzahl der zurzeit überwachten Parameter weiter zu erhöhen und die Qualität der Datenanalysemethoden zu verbessern.  

Die wichtigsten Erdbeobachtungsdatenprodukte, die im Rahmen von PRE-EARTHQUAKES erzeugt, integriert und zur Verfügung gestellt werden, sind in der nachfolgenden Tabelle zusammengefasst.

Seismisch stark aktive und gut überwachte Gebiete (Sachalin im Fernen Osten Russlands, Italien und Türkei) sind als geeignete Regionen ausgewählt worden, da dort die besten Ergebnisse durch die Integration von unterschiedlichen Beobachtungen und Methoden erwartet werden.


 

Das Projekt soll den mit der "EU-Russland Space Dialogues' Earth Observation" Arbeitsgruppe begonnenen Kooperationsprozess durch die wissenschaftliche Zusammenarbeit von europäischen und russischen Forschern, die an der Studie zu Vorlaufphasen von Erdbeben auf der Grundlage von satelliten- und bodengestützten Erdbeobachtungssystemen beteiligt sind, fortsetzen, konsolidieren und weiter entwickeln.

Das Projekt wird von dem einzigartigen Angebot der ESA und ROSKOSOMOS profitieren, kostenfrei auf ihre Satellitendatenarchive zugreifen zu können. Auf diese Weise können verschiedene Beobachtungsgrößen und Algorithmen integriert, verglichen und verbessert werden, die wichtig für das Studium der Vorlaufphase von Erdbeben und möglicher Erdbebenanzeichen/Voranzeiger sind. Drei russische und drei europäische wissenschaftliche Einrichtungen, die für diese Art von Studien weltweit führend sind, werden die Kerngruppe des Projektes darstellen.

 

Algorithms (references)

[1] Tramutoli, V. 1998. “Robust AVHRR techniques (RAT) for environmental monitoring: theory and applications”, Earth surface remote sensing II in Proceedings of SPIE. Vol. 3496, pp. 101-113.

[2] Tramutoli, V. 2007. “Robust Satellite Techniques (RST) for Natural and Environmental Hazards Monitoring and Mitigation: Theory and Applications”, Proceedings of Multitemp 2007, Digital Object Identifier 10.1109/MULTITEMP.2007.4293057.

[3] Tramutoli V, Cuomo V, Filizzola C, Pergola N, Pietrapertosa C. 2005. “Assessing the potential of thermal infrared satellite surveys for monitoring seismically active areas: The case of Kocaell (Izmit) earthquake, August 17 1999, Remote Sensing Of Environment, vol n.96, pag.409-426.

[4] Pulinets S. A., Gaivoronska T. B., Leyva Contreras A., Ciraolo L., Correlation analysis technique revealing ionospheric precursors of earthquakes, Natural Hazards and Earth System Sciences, 4, pp. 697-702, 2004

[5] Pulinets S. A., Boyarchuk K. A., Ionospheric Precursors of Earthquakes, Springer, Berlin, Germany, 315 p., 2004

[6] Pulinets S. A., Kotsarenko A. N., Ciraolo L., Pulinets I. A., Special case of ionospheric day-to-day variability associated with earthquake preparation, Adv. Space Res., 39 (5), 970-977, 2007.

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[9] Afraimovich E.L., Astafyeva E.I., Oinats A.V., Yasukevich Yu.V., Zhivetiev I.V. Global electron content as a new index of solar activity. Comparison with IRI modeling results. IRI News. 2006. V.13. N.1. October 2006, A5.

[10] Krankowski A., Shagimuratov I.I., Baran L.W., Ephishov I.I. Study of TEC fluctuations in Antarctic ionosphere during storm using GPS observations. Acta Geophys. Polonica. 2005. V. 53. № 2. P. 205–218.

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[15] İnan, S., S. Ergintav, R. Saatçılar, B. Tüzel, Y. İravul (2007), Turkey Makes Major Investments in Earthquake Research, EOS Transactions, 88, 333-334

[16] Balasco, M., Lapenna, V. , Romano, G., Siniscalchi, A. ,Telesca, L. (2008), A new magnetotelluric monitoring network operating in Agri Valley (Southern Italy): study of stability of apparent resistivity estimates. Annals of Geophysics.

 

Project funded by the European Union Seventh Framework Programme (FP7/2007-2013) under grant agreement n° 263502. This publication reflects the views only of the authors. The EC cannot be held responsible for any use which may be made of the information contained herein.
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