Heterogenität und ihre Auswirkungen auf die Rotationsseismologie (HERS)

• Antragstellerin: Dr. Anjali Dhabu
• Fachliche Zuordnung: Physik des Erdkörpers
• Förderung: Förderung seit 2023
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 521891289

Der vorliegende Vorschlag zielt darauf ab, die Auswirkungen von Heterogenitäten auf die durch Erdbeben verursachten rotatorischen Bodenbewegungen zu verstehen. Mit der Verbesserung der Instrumentierungstechniken haben sich die rotatorischen Bodenbewegungen zu einer neuen Beobachtungsgröße in der Seismologie entwickelt. Die kombinierte Analyse von Translations- und Rotationsbewegungen infolge eines Erdbebens hat das Verständnis der Erdbebenphysik und der Wellenausbreitungsphänomene verbessert. In Ermangelung aufgezeichneter Daten werden die Bodenbewegungen häufig simuliert, um die durch ein Erdbeben verursachten Schäden abzuschätzen. Die Schätzungen der translatorischen Bodenbewegungen, die mit analytischen, empirischen oder numerischen Simulationstechniken gewonnen werden, stimmen gut mit den aufgezeichneten Daten überein. Die Frage, ob die vorhandenen Simulationsmodelle die rotatorischen Bodenbewegungen erfassen können, ist jedoch nach wie vor von Belang. Kürzlich wurde festgestellt, dass starke, lokale Heterogenitäten in der Nähe des Empfängers die Amplitude von Rotationsbewegungen erhöhen. Wie und in welchem Ausmaß diese Heterogenitäten die Eigenschaften von rotierenden Bodenbewegungen beeinflussen können, bleibt jedoch eine offene Frage. Im vorliegenden Vorschlag wird zunächst eine parametrische Studie durchgeführt, um die Parameter zu ermitteln, die sich auf die Heterogenitäten auswirken, und um zu charakterisieren, wie diese Parameter die simulierten translatorischen und rotatorischen Bodenbewegungen beeinflussen. Danach werden wir eine Region der Europäischen Union auswählen, um ein konventionelles und ein heterogenes Modell auf regionaler Ebene zu entwickeln. Das konventionelle regionale Modell bezieht sich auf ein Modell, das die dreidimensionale (3D) Topographie und die laterale und longitudinale Variation der Materialeigenschaften in der Region von Interesse einbezieht. Das heterogene Regionalmodell berücksichtigt neben der 3D-Topografie und der lateralen und longitudinalen Variation der Materialeigenschaften auch starke lokale Heterogenitäten in der Nähe des Empfängers. Schließlich werden wir die aus diesen Modellen gewonnenen Simulationen mit den aufgezeichneten Daten für zwei vergangene Erdbeben validieren (i) Mw 6.8, das sich am 26. Oktober 2018 bei 20,61°E, 37,33°N und 12km Tiefe ereignete, (ii) Mw 5.9, das sich am 30. Oktober 2018 bei 20,53°E, 37,44°N und 12km Tiefe ereignete. Die Heterogenitätsparameter werden so optimiert, dass die simulierten Rotationsbodenbewegungen gut mit den aufgezeichneten Daten übereinstimmen..

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: Frankreich
• Mitverantwortliche: Dr. Felix Bernauer; Professorin Dr. Céline Hadziioannou; Professor Dr. Heiner Igel
• Kooperationspartner: Professor Dr. Yann Capdeville