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Und sie bewegt sich doch – auf komplizierte Weise

Die Erde dreht sich nicht einfach regelmäßig im Kreis – die Erdrotation ist ein komplizierter Wissenschaftsbereich, in dem es noch viel zu entdecken gibt. An der TU Wien treffen sich internationale Forschungsteams und diskutieren Phänomene rund um das Thema Erddrehung.

Die Rotation der Erde ist nicht ganz gleichmäßig - die Tage sind unterschiedlich lang.

Die Rotation der Erde ist nicht ganz gleichmäßig - die Tage sind unterschiedlich lang.

Die Rotation der Erde ist nicht ganz gleichmäßig - die Tage sind unterschiedlich lang.

Die Rotation der Erde ist nicht ganz gleichmäßig - die Tage sind unterschiedlich lang.

Die Position des Nord- und Südpols ändert sich kontinuierlich.

Die Position des Nord- und Südpols ändert sich kontinuierlich.

Die Position des Nord- und Südpols ändert sich kontinuierlich.

Die Position des Nord- und Südpols ändert sich kontinuierlich.

Die spiralartige Bewegung des Nordpoles in den letzten Jahrzehnten

Die spiralartige Bewegung des Nordpoles in den letzten Jahrzehnten

Die spiralartige Bewegung des Nordpoles in den letzten Jahrzehnten

Die spiralartige Bewegung des Nordpoles in den letzten Jahrzehnten

Dass sich die Erde in 24 Stunden einmal um ihre Achse dreht, weiß heute wohl jeder. Weniger bekannt ist, dass diese Rotation manchmal schneller, manchmal langsamer abläuft. Verursacht werden diese winzigen, aber messbaren Schwankungen in der Größenordnung von wenigen Millisekunden durch die Gezeitenwirkung von Sonne und Mond, durch Vorgänge im Erdinneren und auch durch vielfältige Massenverlagerungen auf und über der Erde: „Das Hockdruckgebiet, das gerade über uns hinweg zieht, wirkt sich nicht nur auf das Wetter sondern auch auf die Drehgeschwindigkeit der Erde aus“, erklärt Sigrid Böhm, Assistentin von Prof. Harald Schuh am Institut für Geodäsie und Geophysik. Nicht nur die Drehgeschwindigkeit ändert sich, sondern auch die Richtung der Drehachse. Jedes Jahr beschreibt die Position des Nordpols eine kreisähnliche Bahn mit einem Durchmesser von oft über zehn Metern. Der Mittelpunkt dieser jährlichen Nordpol-Wanderung verschiebt sich auch von Jahr zu Jahr, sodass sich eine stetige, spiralartige Bewegung ergibt. Die Erforschung von Phänomenen wie diesen wird am 24. und 25. Februar in einem internationalen Treffen an der TU Wien diskutiert.

Die Erdrotation – wichtig für Positionsbestimmung

Die präzise Vermessung der Erddrehung hat durchaus auch eine große praktische Bedeutung: Durch die Erdrotation bewegt sich ein Punkt am Äquator in der Sekunde mehr als 450m weit. Wenn man also exakter als auf einen halben Meter genau navigieren möchte, muss man die aktuelle Länge eines Tages mit einer Präzision unterhalb von Millisekunden kennen. Viele Anwendungen der Positionierung und Navigation, etwa mit GPS, verlangen heutzutage sogar eine noch höhere Genauigkeit. Die Erdrotationsforschung leistet aber nicht nur wesentliche Beiträge für die Geodäsie (die Vermessung der Erde und deren Veränderungen), sondern ist auch für eine Reihe von Nachbardisziplinen aus dem Bereich der Geowissenschaften von besonderer Bedeutung. Aufgrund des globalen Charakters der zu Grunde liegenden Phänomene ist die Erdrotation ein wichtiges Thema in vielen internationalen Forschungsaktivitäten. Das zeigt sich beispielsweise in der Struktur der Internationalen Assoziation für Geodäsie (IAG), die aus vier Kommissionen besteht, von denen eine ganz dem Themenbereich „Earth Rotation and Geodynamics“ gewidmet ist.

TU Wien international vernetzt
Seit 2007 wird von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) für insgesamt sechs Jahre die Forschungsgruppe „Erdrotation und globale dynamische Prozesse“ bestehend aus 10 eng miteinander verknüpften Einzelvorhaben gefördert, an denen neben verschiedenen Universitäts- und Forschungsinstituten aus Deutschland und der Schweiz auch die Arbeitsgruppe von Prof. Dr. Harald Schuh, Institut für Geodäsie und Geophysik der TU Wien beteiligt ist. Ziel dieser aus etwa 40 Wissenschaftlern und Wissenschaftlerinnen bestehenden Forschungskooperation, die länderübergreifend im Rahmen des D-A-CH Abkommens der drei Forschungsförderorganisationen FWF, DFG und SNF gebildet wurde, ist die aktuelle Stellung der Erdrotation im wissenschaftlichen Umfeld zu beschreiben und Zusammenhänge mit anderen Phänomenen aufzuzeigen - einschließlich der Verknüpfung zu den Nachbardisziplinen. In den vergangenen Jahren haben die an der Forschergruppe beteiligten Wissenschaftler und Wissenschaftlerinnen schon beachtliche Forschungsergebnisse erzielt und nehmen international eine führende Rolle ein. Heutzutage kann etwa die aktuelle Lage des Nordpols mit einer Genauigkeit von weniger als einem halben Zentimeter bestimmt werden. Das erlaubt nun, die vielen winzigen Effekte und Zusammenhänge zu untersuchen, die früher im Messrauschen verborgen waren.

Es gibt kaum ein anderes Forschungsgebiet in den Geowissenschaften, das dermaßen viele Disziplinen betrifft. Daher werden beim internationalen Treffen an der TU Wien nicht nur Forschungsgruppen aus der Geodäsie vertreten sein, sondern auch aus zahlreichen anderen Erdwissenschaften wie zum Beispiel der Geophysik, der Meteorologie und der Ozeanographie.  Die TU Wien wird in dieser Woche also zum Zentrum der Erdrotationsforschung der drei deutschsprachigen Länder.

Webtipp:
Webportal der Forschergruppe "Erdrotation und globale dynamische Prozesse": http://www.erdrotation.de

Weitere Informationen:
Prof. Harald Schuh
Institut für Geodäsie und Geophysik E128-1
Forschungsgruppe Höhere Geodäsie
Technische Universität Wien
Gußhausstraße 27-29, 1040 Wien
T: +43-1-58801-12860
F: +43-1-58801-12896
harald.schuh@tuwien.ac.at

Dipl.-Ing. Sigrid Böhm
Institut für Geodäsie und Geophysik E128-1
Forschungsgruppe Höhere Geodäsie
Technische Universität Wien
Gußhausstraße 27-29, 1040 Wien
T: +43-1-58801-12867
F: +43-1-58801-12896
sigrid.boehm@tuwien.ac.at