Naturgefahren: Risiken erkennen und den menschlichen Lebensraum schützen

Erdbeben, Tsunami, Vulkanausbrüche, Hochwasser, und andere Naturgefahren entwickeln sich in aller Regel kurzfristig, lassen sich nicht zuverlässig vorhersagen und können sich für den Menschen zu Katastrophen entwickeln. Unser Ziel ist es, extreme Naturereignisse und ihre Auswirkungen besser zu verstehen und zu quantifizieren, um damit die Risikoanalyse und Katastrophenvorsorge zu unter- stützen. Wir entwickeln und testen Modelle und ihre Unsicherheiten und arbeiten an der Verbesserung von Frühwarnsystemen.

Risiken entstehen aus der Überlagerung von Gefährdung und Vulnerabilität. Generell kann die Gefährdung durch die Intensität und Wahrscheinlichkeit von Extremereignissen beschrieben werden. Vulnerabilität wird beschrieben durch die Exposition und die Anfälligkeit des sozio-ökonomischen Systems (soziale Bedingungen, Wirtschaft, Gebäude und Infrastruktur, etc.), welches durch Extremereignisse beeinträchtigt wird. Wir wollen Prozessinteraktionen verstehen, die zu Extremen führen und Methoden zur quantitativen Abschätzung von Gefährdungen und Risiken in einer sich ändernden Welt entwickeln. Wir entwickeln Technologien für eine bessere Frühwarnung und die schnelle Bereitstellung von Informationen direkt vor, während und nach Katastrophen.

Wir konzentrieren uns auf Erdbeben, Vulkanausbrüche, Tsunami, Hochwasser und verwandte Naturgefahren wie Hangrutschungen und induzierte Seismizität. Ein wichtiger Teil unserer Forschung ist auf Interaktionen verschiedener Naturgefahren bezogen, wie beispielsweise durch Erdbeben ausgelöste Hangrutschungen. Unsere Forschung wird vor allem in Deutschland und in den Programm-Observatorien in Chile, in der Türkei, im östlichen Mittelmeerraum, in Zentral Asien und im Indischen Ozean durchgeführt. In den meisten dieser Regionen werden mehrere Naturgefahren gleichzeitig untersucht, was zu organisations- und disziplinübergreifenden Kooperationen führt.

Zentrale Forschungsfragen:

  • Welche kritischen Prozessinteraktionen führen zu Extremereignissen?
  • Wie können Gefährdungs- und Risikoänderungen quantifiziert und in Risikoanalysen integriert werden?
  • Wie können wir neuste technologische Entwicklungen nutzen um Frühwarnung zu verbessern und um Informationen direkt vor, während und nach Katastrophen schnell bereitzustellen?
  • Was sind die Grenzen der Vorhersagbarkeit und wie können Modelle gründlich und umfassend getestet werden?

Neuste Publikationen:

Micallef, A., Watt, S., Berndt, C., Urlaub, M., Brune, S., Klaucke, I., Boettner, C., Karstens, J., Elger, J. (2017 online): An 1888 Volcanic Collapse Becomes a Benchmark for Tsunami Models. - Geology & Geophysics.
DOI: http://doi.org/10.1029/2017EO083743

Heinicke, J., Woith, H., Alexandrakis, C., Buske, S., Telesca, L. (2017 online): Can hydroseismicity explain recurring earthquake swarms in NW-Bohemia? - Geophysical Journal International.
DOI: http://doi.org/10.1093/gji/ggx412

Conticello, F., Cioffi, F., Merz, B., Lall, U. (2017 online): An event synchronization method to link heavy rainfall events and large-scale atmospheric circulation features. - International Journal of Climatology.
DOI: http://doi.org/10.1002/joc.5255

Kotha, S. R., Bindi, D., Cotton, F. (2017 online): From Ergodic to Region- and Site-Specific Probabilistic Seismic Hazard Assessment: Method Development and Application at European and Middle Eastern Sites. - Earthquake Spectra.
DOI: http://doi.org/10.1193/081016EQS130M

Kotha, S. R., Bindi, D., Cotton, F. (2017 online): Site-Corrected Magnitude and Region Dependent Correlations of Horizontal Peak Spectral Amplitudes. - Earthquake Spectra.
DOI: http://doi.org/10.1193/091416EQS150M

Kohrangi, M., Kotha, S. R., Bazzurro, P. (2017 online): Ground-motion models for average spectral acceleration in a period range: direct and indirect methods. - Bulletin of Earthquake Engineering.
DOI: http://doi.org/10.1007/s10518-017-0216-5

Lopez Comino, J. A., Cesca, S., Heimann, S., Grigoli, F., Milkereit, C., Dahm, T., Zang, A. (2017 online): Characterization of Hydraulic Fractures Growth During the Äspö Hard Rock Laboratory Experiment (Sweden). - Rock Mechanics and Rock Engineering.
DOI: http://doi.org/10.1007/s00603-017-1285-0

Kreibich, H., Di Baldassarre, G., Vorogushyn, S., Aerts, J. C. J. H., Apel, H., Aronica, G. T., Arnbjerg-Nielsen, K., Bouwer, L. M., Bubeck, P., Caloiero, T., Do, T. C., Cortès, M., Gain, A. K., Giampá, V., Kuhlicke, C., Kundzewicz, Z. W., Llasat, M. C., Mård, J., Matczak, P., Mazzoleni, M., Molinari, D., Nguyen, D., Petrucci, O., Schröter, K., Slager, K., Thieken, A. H., Ward, P. J., Merz, B. (2017 online): Adaptation to flood risk - results of international paired flood event studies. - Earth's Future.
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Kotha, S., Bazzurro, P., Pagani, M. (2017 online): Effects of Epistemic Uncertainty in Seismic Hazard Estimates on Building Portfolio Losses. - Earthquake Spectra.
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Ktenidou, O.-J., Roumelioti, Z., Abrahamson, N., Cotton, F., Pitilakis, K., Hollender, F. (2017 online): Understanding single-station ground motion variability and uncertainty (sigma): lessons learnt from EUROSEISTEST. - Bulletin of Earthquake Engineering.
DOI: http://doi.org/10.1007/s10518-017-0098-6

Zang, A., Stephansson, O., Stenberg, L., Plenkers, K., Specht, S., Milkereit, C., Schill, E., Kwiatek, G., Dresen, G., Zimmermann, G., Dahm, T., Weber, M. (2017): Hydraulic fracture monitoring in hard rock at 410 m depth with an advanced fluid-injection protocol and extensive sensor array. - Geophysical Journal International, 208, 2, pp. 790—813.
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Mousavi, S., Haberland, C., Bauer, K., Hejrani, B., Korn, M. (2017): Attenuation tomography in West Bohemia/Vogtland. - Tectonophysics, 695, pp. 64—75.
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Nied, M., Schröter, K., Lüdtke, S., Nguyen, D., Merz, B. (2017): What are the hydro-meteorological controls on flood characteristics? - Journal of Hydrology, 545, pp. 310—326.
DOI: http://doi.org/10.1016/j.jhydrol.2016.12.003

Gain, A. K., Mondal, M., Rahman, R. (2017): From Flood Control to Water Management: A Journey of Bangladesh towards Integrated Water Resources Management. - Water, 9, 1.
DOI: http://doi.org/10.3390/w9010055

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Prof. Dr. Torsten Dahm
Erdbeben- und Vulkanphysik

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