Das schwere 9,0-Erdbeben in Japan hat die Erddrehung geändert, ein Tag ist jetzt minimal kürzer
Bevor wir uns an diesem Donnerstag noch einmal dem Erdbeben in Japan und seinen Folgen zuwenden, kümmern wir uns um das Wetter am Wochenende und den darauf folgenden Tagen. Dieses wird wie immer in unserer MeteoShow von unserer Meteorologin präsentiert: ###YOUTUBE###
Erdbeben in Japan und Pirouetteneffekt
Viele haben sicherlich schon einem Eiskunstläufer bei einer Pirouette zugesehen. Streckt dieser die Arme aus, so dreht er sich langsamer, zieht er sie an seinen Körper, dreht er sich schneller. In diesem so genannten Pirouetteneffekt zeigt sich ein physikalisches Gesetz, die Drehimpulserhaltung. Je weiter sich bei einem drehenden Körper die Masse von der Rotationsachse weg bewegt, umso langsamer wird die Drehung und umgekehrt.
Dies gilt auch für die Erde. Bei einem Erdbeben zum Beispiel verschieben sich die Massen. Der Riss in der Erdkruste bei dem Erdbeben der Stärke 9,0 vor der Ostküste Japans ging mehrere Kilometer tief ins Erdinnere und über 500 km in die Länge. Natürlich geht damit auch eine Verschiebung der Massenverhältnisse einher.
Erde dreht sich schneller
Die Wissenschaftler der NASA haben in Folge dann auch den Effekt auf die Erdrotation untersucht und festgestellt, dass sich unser Planet geringfügig schneller dreht als zuvor, wenngleich man den Unterschied eher ablesen als jemals spüren kann. Ein Tag ist demnach jetzt um 1,8 Mikrosekunden (0,0018 Sekunden) kürzer geworden.
Auch die Symmetrieachse der Erde hat sich um 17 Zentimeter in Richtung des 133. östlichen Längengrades verschoben, wodurch sich auch der Unterschied zur Rotationsachse, um die die Erde sich dreht, geändert hat. Durch diesen Unterschied schlingert der Planet minimal.
Effekt durch Wetter deutlich größer
Diese Änderung in der Erddrehung ist jedoch nur von wissenschaftlichem Interesse. Variationen in der Rotation sind durchaus normal, und die von einem Erdbeben ausgelöste Abweichung ist noch klein gegen die Einflüsse, die Bewegungen von Luftmassen auf sie haben.
Zum Beispiel beeinflusst die Massenbewegung hin und weg von der Rotationsachse eine Veränderung der Erddrehung. Sieht man ein Hoch auf der Wetterkarte, so befindet sich die Masse näher an der Erdachse als bei einem Tief, in dem die Luft aufsteigt. Gemäß dem Pirouetteneffekt hat dies dann auch Einfluss auf die Drehgeschwindigkeit.
Ein weiterer Faktor ist die Windgeschwindigkeit, und hier sind vor allem die Jetstreams von Interesse. Also die Starkwindbänder, die in größerer Höhe an der Grenze der Luftmassen um den Globus herum wehen (Abb. 4). Verändert sich hier die Geschwindigkeit, muss diese aus physikalischen Gründen durch die Erdrotation kompensiert werden.
Die Gesamtheit der von der Atmosphäre auf die Erddrehung wirkenden Einflüsse macht Änderungen von einer Millisekunde pro Tag aus, liegt also etwa 500 Mal höher als den durch das Erdbeben in Japan verkürzten Tag. Manche Forscher, etwa N.S. Sidorenkov, Leiter des Labors für planetarische Zirkulation und Heliogeographische Forschung am Hydrometeorologischen Zentrum in Russland, möchte aus der Geschwindigkeit der Erdrotation sogar Klimaschwankungen prognostizieren.