KONWIHR

KOMPETENZNETZWERK FüR TECHNISCH-WISSENSCHAFTLICHES HOCH- UND HöCHSTLEISTUNGSRECHNEN IN BAYERN

2000S03 NBW

Arbeitsfeld:

Die deterministische Vorhersage von Erdbeben wird in absehbarer Zeit nicht (möglicherweise nie) möglich sein. Somit wird die wichtigste Maßnahme zum Schutz gegen Schäden sein, Regionen, in denen starke Bodenbewegungen als Folge von Erdbeben auftreten können, zu kennzeichnen und entsprechende Maßnahmen rechtzeitig zu ergreifen. Die nach starken Erdbeben zu erwartenden Maximalamplituden der horizontalen und vertikalen Beschleunigungen (bzw. Verschiebungen), hängen stark von den Herdeigenschaften (z.B. Tiefe, Mechanismus, Stärke) sowie der lokalen 3-D Struktur der Kruste sowie der Topographie ab (z.B. Verstärkungseffekte). Ziel dieses Projektes ist, hochauflösende 3-D Wellenfelder für realistische Modelle gefährdeter Regionen (z.B. San Francisco Bay Area, Los Angeles Basin Region, sowie auch Regionen in Deutschland wie Köln, Frankfurt, Stuttgart) für wahrscheinliche Erdbebenmagnituden und -hypozentren numerisch zu berechnen. Damit können für diese Regionen Vorhersagen gemacht werden, wo als Folge möglicher Erdbeben die größten Bodenbewegungen zu erwarten sind. Bis jetzt waren solche Berechnungen entweder nur für vereinfachte Geometrien, Einzelereignisse, oder nicht für einen realistischen Frequenzbereich möglich. In der Gruppe des Projektleiters wurden in den letzten Jahren mehrere parallele Algorithmen zur Berechnung von synthetischen Seismogrammen in 3-D Medien entwickelt. Die elastische Wellengleichung wird mit der Methode der finiten Differenzen (bzw. der Chebyshev Methode) approximiert. Mit Hilfe der Leistungsfähigkeit des Bundeshöchstleistungsrechners am Leibniz-Rechenzentrum München können Berechnungen realistischer 3-D Wellenfelder erstellt werden, die dann zur Risikoanalyse herangezogen werden können. Die durch die Simulationen gewonnenen Daten sollen auf einer dafür eingerichteten Internetseite in der Form von shaking hazard maps grafisch und auch als digitale Datensätze Behörden und Wissenschaftlern zur Verfügung gestellt werden.