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Objekt-Metadaten
| Detection of very long period seismic signals and acoustic gravity waves generated by large tsunamis Raveloson, Andriamiranto |
| Main title | Detection of very long period seismic signals and acoustic gravity waves generated by large tsunamis |
| Subtitle | Application to tsunami warning |
| Title variations | Detektion von durch Tsunami erzeugten langperiodischen seismischen Signalen und akustischen Gravitationswellen |
| Subtitle for translated title | Anwendung für die Tsunami-Warnung |
| Author(s) | Raveloson, Andriamiranto
Place of birth: Antsirabe, Madagaskar |
| 1. Referee | Prof. Dr. Rainer Kind |
| Further Referee(s) | Prof. Dr. Marco Bohnhoff |
| Keywords | tsunami; seismic; infrasound |
| Classification (DDC) | 550 Earth sciences |
| Summary | Tsunamis sind Naturereignisse, die zu den verheerendsten weltweiten Katastrophen gehören, obwohl sie relativ selten auftreten. Da Tsunamis in letzter Zeit zahlreiche Opfer und schwere Zerstörungen in grossen Küstenregionen verursacht haben, sind sie Ziel intensivierter Forschungen geworden. Die Grundlage zur Reduzierung von Tsunamiopfern ist ein kontinuierliches Monitoring der Seismizität. Da eine Erdbebenvorhersage nicht möglich ist, sind Tsunamifrühwarnungen das primäre Ziel der Forschungen auf diesem Gebiet. Bisher geschehen direkte Beobachtungen von Tsunamis hauptsächlich durch Messungen des Meeresspiegels an Küsten oder durch Drucksensoren in der Tiefsee mit Hilfe von Bojen (Deep Ocean Assessment and Reporting of Tsunamis, DART). Jedoch werden Küstenpegelmessungen in Häfen dominiert von lokalen Küstenstrukturen und möglichen Resonanzeffekten und es gibt nur eine relativ geringe Anzahl von DART Stationen im offenen Ozean. In dieser Dissertation werden Beobachtungen von Tsunamis in seismischen Daten und in Infrasound Daten der grossen Erdbeben von Sumatra-Andaman 2004 und Tohoku-Oki 2011 analysiert. Die benutzten Daten stammen von den seismischen Stationen des Global Seismic Network (GSN) im Gebiet des Pazifischen und Indischen Ozeans und von den Infrasound Stationen des International Monitoring System of the Comprehensive Test Ban Treaty Organization (IMS/CTBTO). In beiden Datensätzen, den seismischen und den Infrasound Daten, wurden Signale von Tsunamis im Periodenbereich von 500 bis 2000s beobachtet. Diese Daten sind neue, möglicherweise sehr nützliche Beobachtungsgrössen für Tsunamiwarnsysteme. Ein sich ausbreitender Tsunami verursacht Neigungsänderungen des Meeresbodens und der Küstenregionen bis zu 150km landeinwärts, die auf den Horizontalkomponenten von Breitbandseismometern messbar sind. In der Herdregion von Erdbeben bewegt sich der Meeresboden möglicherweise vertikal, was zu vertikalen Bewegungen der Meeresoberfläche führt, die wiederum akustische Gravitationswellen in der Atmosphäre erzeugen. Solche Infrasound Signale der Sumatra-Andaman und Tohoku-Oki Erdbeben wurden erfolgreich zur Lokalisierung der Herde der Tsunamis benutzt. Das Epizentrum des Tohoku-Oki Tsunamis wurde ca. 100km südöstlich des seismischen Epizentrums lokalisiert, und das Epizentrum des Sumatra-Andaman Tsunamis ca. 200km nordwestlich des seismischen Epizentrums. Der grosse Vorteil dieser Methode ist, dass Infrasound sich mit einer Geschwindigkeit von ca. 330m/s ausbreitet während der Tsunami selbst sich viel langsamer ausbreitet; mit Geschwindigkeiten von ca. 200m/s in der Tiefsee und mit viel kleineren Geschwindigkeiten in flachen Küstengewässern. Diese Technik liefert nicht nur die schnellsten Hinweise, ob ein Tsunami tatsächlich von einem Erdbeben erzeugt wurde (was falsche Alarme reduziert), sondern es wird auch zusätzliche Warnzeit gewonnen und wichtige Informationen für die Modellierung der Tsunamiausbreitung werden erhalten. Die Einfügung dieser neuen Beobachtungsgrössen in existierende Tsunamiwarnsysteme sollte relativ leicht möglich sein, da Infrasoundsensoren sich in existierende seismische Stationen integrieren lassen. Ultralangperiodische seismische Beobachtungen von Tsunamis an Küstenstationen würden lediglich Softwareänderungen benötigen. |
| Content | Abstract Zusammenfassung 1 INTRODUCTION 1.1 Historical context 1.2 Present research and motivation 2 GENERAL INFORMATION ON TSUNAMIS 2.1 Physical characteristics of tsunamis 2.1.1 Properties of tsunami 2.1.2 Tsunami source 2.1.3 Tsunami propagation 2.1.4 Tsunami inundation 2.2 Tsunami warning system 2.2.1 Tsunami registration 2.2.2 Size of a tsunamis 2.2.3 Tsunami warning system 3 Theory of Earth-Ocean-Atmosphere coupling 3.1 Seabed-ocean coupling 3.2 Earth-Atmosphere coupling 3.2.1 Solid Earth-Atmosphere coupling 3.2.2 Ocean-Atmosphere coupling 3.3 Theoretical analysis of tsunami generation 3.3.1 Tsunami gravity wave 3.3.2 Theory of tsunami generation 3.4 The response of seismometer to tilt 4 OBSERVATION OF TSUNAMIS 4.1 Seismic observation of tsunamis 4.1.1 Introduction 4.1.2 The Andaman-Sumatra, Indonesia 2004 tsunami 4.1.2.1 Observations 4.1.3 The Tohoku, Japan, tsunami 2011 4.1.3.1 Data 4.1.3.2 General descriptions and observations 4.1.3.3 Discussion 4.1.3.4 Conclusion 4.2 Infrasound observation of tsunamis 4.2.1 Introduction 4.2.2 Infrasound data 4.2.3 The Andaman-Sumatra, Indonesia 2004 tsunami 4.2.3.1 Observed data 4.2.3.2 Synthetic data 4.2.3.3 Interpretation and discussion 4.2.4 The Tohoku, Japan, tsunami 2011 4.2.4.1 Identification of the infrasound signal 4.2.4.2 Location of the infrasound source 4.2.4.3 Discussion 5 DISCUSSION 5.1 Observed data 5.2 Synthetic data 5.3 Infrasound generating seismic signal 5.4 Conclusion 6 Summary and Outlook Bibliography ACKNOWLEDGEMENT APPENDIX |
| Documents |
PDF-Datei von FUDISS_thesis_000000034423
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| Number of pages | 140 S. |
| FU Department | Department of Earth Sciences |
| Year of publication | 2011 |
| Document type | Doctoral thesis |
| Media type/Format | Text |
| Language | English |
| Terms of use/Rights | Nutzungsbedingungen |
| Date of defense | 2011-11-01 |
| Created at | 2011-11-10 : 02:08:20 |
| Last changed | 2011-11-10 : 02:10:47 |
| Static URL | http://www.diss.fu-berlin.de/diss/receive/FUDISS_thesis_000000034423 |
| NBN | urn:nbn:de:kobv:188-fudissthesis000000034423-3 |
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