Seismologie

Erdsystemforschung im Rahmen des EU-Projekts VERCE

Mit der Zunahme der Weltbevölkerung stellen Vulkanausbrüche, Erdbeben und Tsunamis massive Bedrohungen mit weitreichenden gesellschaftlichen Folgen dar. Auch wenn Vorhersagen solcher Naturkatastrophen nahezu unmöglich sind, kann ein detailliertes Verständnis der Zusammenhänge innerhalb des Erdsystems dazu beitragen, die Folgen für die betroffene Bevölkerung deutlich zu mildern. Darüber hinaus hilft dieses Verständnis auch bei der Einschätzung von Vorteilen und Risiken, bei der Nutzung von Erd-Ressourcen (Geothermie, fossile Brennstoffe, Fracking, etc.) sowie der Beurteilungen von Umweltveränderungen durch menschliche Einflüsse.

Ein zentrales Thema zum Verständnis des Erdsystems ist die genaue Analyse der Ausbreitung seismischer Wellen sowohl auf lokaler als auch globaler Skala. Die Komplexität solcher Analysen erfordert wissenschaftliche Simulationen in Größenordnungen, die die derzeit größten Rechner der Welt an ihre Kapazitätsgrenzen bringt. 

Die Ergebnisse solcher Simulationen erzeugen immense Datenmengen, deren Visualisierung heute verfügbare Visualisierungssysteme vor große Herausforderungen stellt. 3D-Animationen der Wellenausbreitung in unterschiedlichen Geländeformationen tragen dazu bei, ein besseres Verständnis für die verschiedenen Einflussfaktoren und die Auswirkungen auf der Erdoberfläche zu entwickeln.

Um die Nutzung von Simulations-Software zur Analyse seismischer Wellen auf Supercomputer- Ressourcen zu erleichtern, entwickelt das EU-Projekt VERCE eine e-Science Umgebung, die entsprechende Funktionen zur Job Submission, Datenanalyse, Workflow-Definition, etc. auf einfache Weise bereitstellt. Dadurch wird den Seismologen ermöglicht, den Wert vorhandener Messdaten, die durch diverse Beobachtungs- und Überwachungssysteme gewonnen wurden, mit den Ergebnisdaten der Computersimulation zu verbinden. Die VERCE Plattform integriert dabei Dienste, die durch die europäischen e-Infrastrukturen GÉANT, PRACE, EGI und EUDAT den europäischen Wissenschaftlern zur Verfügung gestellt werden, mit den extensiven Datenarchiven der Seismologie-Community.

Kontakt

Prof. Jean-Pierre Vilotte
Projektleiter von VERCE Institut de Physique du Globe de Paris
1 Rue Jussieu
75005 Paris
http://www.verce.eu

Siew Hoon Leong
Dr. Christoph Anthes
Dr. Anton Frank
Leibniz-Rechenzentrum

Publikationen

Leong S. H. , C. Anthes, F. Magnon, A. Spinuso, E. Casarotti. Advance Visualisation of Seismic Wave Propagation and Speed Model. In inSiDE, Band 13, Heft 1, S. 34-2, Frühjahr 2015