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Projekt
KYMA - Ein multiskaliger, selbstkonsistenter Rahmen für Tsunami- und Erdbebenmodellierung des Kefalonia-Verwerfungssystems unter Verwendung von Supercomputing und maschinellem Lernen: Hin zu einer physikbasierten Tsunami-Gefahrenbewertung, dringender Reaktion und neuen Instrumenten.
Antragsteller
Dr. Thomas Ulrich, Ph.D.
Fachliche Zuordnung
Physik des Erdkörpers
Förderung
Förderung seit 2025
Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 560284584
Die geplante Beobachtungsinfrastruktur und Datenerfassung im Rahmen von DEFORM bieten hervorragende Möglichkeiten zur Weiterentwicklung der Erdbebenphysik, erfordern jedoch einen zentralen Zugangspunkt für Simulationsexpertise. Das Projekt Kyma (κύμα, griechisch für „Welle“) hat das Ziel, das Verständnis tsunamigener Erdbebenquellen und Erdbeben-Tsunami-Wechselwirkungen zu vertiefen, wobei das Kefalonia-Transformstörungssystem (KTFS) als Fallstudie dient. Gleichzeitig bildet es das Rückgrat der Erdbebenmodellierung für DEFORM. Es werden innovative Modellierungsabläufe entwickelt, um die Zeitskalen vom seismischen Zyklus bis zur seismischen und Tsunami-Wellenausbreitung zu überbrücken, indem dynamische Bruch-, seismische Zyklus- und Tsunami-Modellierung integriert werden. Besonders wichtig ist die Entwicklung einer integrierten Modellierung für seismische Zyklen (“seismic cycles”), dynamische Brüche und Tsunamis, die speziell auf komplexe Mehrfachstörungssysteme zugeschnitten ist, was eine integrierte dynamische Bruch- und Tsunami-Modellierung ermöglicht. Darüber hinaus wird das Projekt 3D-Simulationstechniken für Tsunami-Erdbeben voranbringen, indem automatische CAD-Workflows, umfassende Analysen zur Charakterisierung komplexer 3D-Tsunami-Entstehungseffekte sowie effiziente Approximationsmethoden für 2D-Tsunami-Modelle entwickelt werden. Es wird auch das Verständnis der von Meeresboden- und 6-DOF-Instrumenten erfassten Signale durch parametrische Studien verbessern. An den geplanten amphibischen Instrumentierungsstandorten werden Erdbeben- und Tsunami-Signaturen für eine schnelle Erkennung und Charakterisierung von Ereignissen untersucht. Zudem wird ein Datensatz gekennzeichneter tsunamigener und nicht-tsunamigener synthetischer Signale erstellt, und eine erste explorative Analyse mit maschinellen Lernmethoden durchgeführt. Dieser umfassende Ansatz trägt zum Ziel des DEFORM-Schwerpunktprogramms bei, physikalische Modelle zur Erklärung der Komplexität von Störungssystemen und der Deformation der Lithosphäre über verschiedene Zeitskalen zu entwickeln.
DFG-Verfahren
Schwerpunktprogramme
