Riesenwellen berechenbar machen

19. August 2010, 15:04
11 Postings

Wiener Mathematiker untersucht den "Fluss unter einer Wasserwelle"

Wien - Der verheerende Tsunami im Jahr 2004, bei dem über 230.000 Menschen gestorben sind, ist Anlass für ein kürzlich gestartetes Forschungsprojekt: Im Zusammenhang mit Riesenwellen ist bis heute vieles unklar - so auch, warum in Thailand das Wasser zurückgegangen war, bevor die Welle kam, während in Indien die Welle ohne Vorwarnung die Küste überrollte. "Auf Satellitenbildern sehen wir die Welle kurz nach ihrer Entstehung durch das Erdbeben: Der Welle Richtung Thailand ging ein langes Wassertal voraus, während sich die Welle Richtung Indien umgekehrt verhielt", schildert Adrian Constantin, Professor für Mathematik an der Universität Wien.

Im Rahmen des vom Wiener Wissenschafts-, Forschungs- und Technologiefonds (WWTF) geförderten, vierjährigen Projekts "Der Fluss unter einer Wasserwelle" untersucht der Forscher den Einfluss von Strömungen auf den Wellengang sowie die mathematische Berechenbarkeit von Wasserwellen. Die Forschungsergebnisse könnten in Tsunami-Frühwarnsysteme einfließen.

Größe und Zahl

Im Rahmen des Forschungsprojekts soll auch untersucht werden, was bei erfahrenen Seeleuten als gesichert gilt: "Fischersleute behaupten, dass Strömungen die Größe der Wellen verdoppeln können. Die größte Herausforderung wird es sein, diese Aussage zu beweisen", so Constantin in einer Aussendung der Universität Wien. Hinsichtlich der Frage, wie viele Tsunamiwellen die Küste erreichen, zeige die Mathematik, dass dies mit dem Profil der Welle kurz nach deren Entstehung zusammenhängt: "Die Anzahl der Wellen an der Küste ist kleiner gleich der Wellenanzahl zu Beginn - das heißt kurz nach der Entstehung der Welle durch das Erdbeben." Die Höhe der Wellen könne hingegen nur geschätzt werden, da sie mit dem - meist sehr komplexen - Profil des Meeresbodens zusammenhänge.

Ist die Beschaffenheit der Wasseroberfläche kurz nach dem Entstehen der Tsunamiwelle bekannt, kann somit eine Aussage über die Welle an der Küste getroffen werden: "An flachen Küsten sind Tsunamiwellen besonders gefährlich, während an Steilküsten nichts passiert, da hier die Welle einfach reflektiert wird. Die Geschwindigkeit der Welle ist proportional zur Quadratwurzel der Tiefe", erklärt Constantin.

Daten aus dem Wellenkanal

Ob die mathematischen Modelle des Forschungsteams in der Natur zutreffen, wird Constantin über Rücksprache mit WissenschafterInnen am Franzius-Institut für Wasserbau und Küsteningenieurwesen der Universität Hannover erfahren: "Wir arbeiten mit KüsteningenieurInnen zusammen, die an der Städteplanung für tsunamigefährdete Gebiete in Südostasien beteiligt sind und somit über sehr viel Datenmaterial im Bereich von Tsunamis verfügen." Außerdem befindet sich in Hannover der längste Wellenkanal der Welt, den Constantin und sein Team für Experimente nutzen. (red)

  • Bild nicht mehr verfügbar

    Die Satellitenbilder zeigen die Auswirkungen des Tsunamis auf die Küste von Khao Lak (Thailand) - links vor dem Tsunami (3. Jänner 2003) und rechts nach dem Tsunami (29. Dezember 2004).

Share if you care.