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23.05.2013 :: English :: Druckversion
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Run-Up Modellierung

Unter dem Run-Up versteht man das Einlaufen einer Tsunami-Welle in die oft sehr flachen Küstengewässer und in das Landesinnere. Dabei kann die Welle wesentlichen Änderungen unterliegen, wie zum Beispiel das Aufsteilen auf ein Vielfaches der Höhe im offenen Ozean, oder das Brechen der Welle, wobei die Wassermassen anschließend als Bore weiterlaufen. Diese Transformationen bestimmen letztendlich, neben der Beschaffenheit des Küstengebietes, mit welcher Geschwindigkeit und bis zu welcher Höhenlinie das Wasser in das Land vordringt. Dieses hat große Bedeutung für die Planung von Schutzmaßnahmen und Evakuierung der Bevölkerung.

Einige Phänomene können nicht mit den erwähnten Flachwassergleichungen der offenen Ozean-Modellierung mathematisch beschrieben werden. Um zum Beispiel das Aufspaltung der Welle in Wellen unterschiedlicher Frequenzen oder die Entstehung einer wellenförmigen Bore zu erfassen, werden daher die Boussinesq-Gleichungen benutzt, die im Vergleich zu den nicht-linearen Flachwassergleichungen zusätzliche Terme gleicher oder höherer Ordnung beinhalten (siehe als Beispiel das Modellergebnis einer Test-Simulation).

Diese Simualtionsart ist sehr rechen-intensiv, da zudem auch eine hohe räumliche Auflösung (in der Größenordnung von 100 m oder weniger) zur Abbildung der Küstenbeschaffenheit, der Topographie und des Tsunami-Signals gefordert ist. Demzufolge wurde von den GITEWS Projektteilnehmern des GKSS Forschungszentrums und des DHI Wasser & Umwelt die Strategie entwickelt, mit den Modellsystemen MIKE 21 HD und MIKE 21 BW vorläufig nur ausgesuchte Küstengebiete (hohe Vulnerabilität, typische Küstengeometrien, Wassertiefen und Bodenneigungen) sehr intensiv zu untersuchen. Angesteuert werden die Modelle dabei mit Randwerten aus den Szenarien des Ozeanmodells FEOM des AWI.

Die Szenarien-Ergebnisse selbst werden dem Warnzentrum als Entscheidungshilfe zur Verfügung stehen. Daneben werden die Ergebnis-Unterschiede der beiden Berechnungsarten in möglichst einfachen Parametern festgehalten. Zusammen mit typisierenden Kenngrößen der Küstenform, der Wassertiefen beziehungsweise Landhöhen und der Bodenneigung der ausgesuchten Berechnungsgebiete ergibt sich damit im Ernstfall die Möglichkeit, die Prognose in ähnlichen Küstenabschnitten zu verbessern.