Потсдамский центр имени Гельмгольца

Потсдамский центр имени Гельмгольца (), также известный как Потсдамский центр наук о Земле, Немецкий центр исследования Земли — фонд публичного права. До 16 июня 2008 года — национальный исследовательский центр геологических наук в Германии (). Штаб-квартира фонда расположена в  в потсдамском .

Организационная форма и предшествующие институты 
Потсдамский центр наук о Земле был основан в 1992 году как один из трёх новых крупномасштабных исследовательских центров в бывшей Ассоциации крупных исследовательских институтов ().

Потсдамский центр наук о Земле унаследовал традиции научно-исследовательских институтов, которые располагались в Телеграфенберге с конца XIX века и сделали Потсдам известным центром изучения естественных наук. Среди них —  и институт Академии наук ГДР, где проводились исследования в области геофизики и высшей геодезии.

В конечном итоге, GFZ восходит к  Прусской академии наук. При его директоре Фридрихе Роберте Гельмерте (с 1886 по 1917 год) потсдамский институт превратился в мировой центр научной геодезии. С 1909 по 1971 годы значение силы тяжести в Потсдаме было мировым эталонным значением («Потсдамское значение силы тяжести»), а 1930 году абсолютное значение силы тяжести в Потсдаме было принято в качестве мирового опорного значения. Большой вклад в эту работу внёс .

Центр имени Гельмгольца Потсдам активно сотрудничает с другими геонаучными и геотехническими институтами по всему миру и является членом Ассоциации немецких исследовательских центров имени Гельмгольца. Финансирование центра на 90 % осуществляется Федеральным министерством образования и научных исследований Германии и на 10 % — министерством науки, исследований и культуры Бранденбурга.

Структура фонда 

Фонд состоит из пяти специализированных отделов, а также нескольких геоинженерных центров и научных инфраструктур.

Специализированные отделы 
Основными направлениями исследований являются:
 Химия Земли и биогеохимические циклы: геотермальная энергетика, неорганическая и изотопная геохимия, органическая геохимия, анализ осадочных бассейнов и .
 Геодезия и дистанционное зондирование: GPS / Galileo технологии, спутниковое наблюдение Земли, гравитационные поля и гравиметрия, дистанционное зондирование, моделирование Земли и геоинформатика. В его задачи входит исследование гравитационного поля и вращения Земли, международные службы (IERS, IGS,  в рамках ILRS и 4D ); Разработка исследовательских спутников и методов космической геодезии, дистанционного зондирования.
 Геодинамика и геоматериалы: динамика литосферы (тектоника плит), геомеханика и реология, химия и физика геоматериалов и приповерхностная геохимия.
 Физика Земли: риск и раннее предупреждение землетрясений, геофизическое зондирование глубин, геомагнитное поле, сейсмология, геодинамическое моделирование, сейсмическая опасность и поля напряжений. Область научных исследований: геофизическое исследование земной коры и мантии, прикладная сейсмология (анализ землетрясений и других стихийных бедствий, глобальный сейсмологический мониторинг,  о цунами); геомагнитное поле и солнечно-земные связи (солнечная активность и прочее).
 Оба департамента интенсивно сотрудничают в разработке исследовательских спутников: Start  (1992),  (2000), 2 спутника GRACE (2002), GOCE), инструментов  и гравиразведки).
 Процессы земной поверхности: геоэкология и геоморфология, динамика климата и ландшафтное развитие, гидрогеология, инженерная гидрология.

Геоинженерные центры и научные инфраструктуры 
Большие исследовательские темы тесно связаны с геоинженерными центрами. В настоящее время существуют следующие геоинженерные центры:
 Международный геотермальный центр ICGR
 Центр раннего предупреждения EWS
 Центр геоинформационных технологий CeGIT
 Центр хранения геологической информации CGS
 Центр интегрированных углеводородных исследований CIHR

В области наблюдения за планетой существуют следующие научные инфраструктуры:
 Библиотечно-информационная служба LIS
 Модульная инфраструктура наук о Земле MESI: спутниковые системы, лаборатория вторичной ионной масс-спектрометрии (SIMS) и трансмиссионный электронный микроскоп (TEM) FEI Tecnai, глобальные обсерватории и мобильные устройства.
 Геомагнитная обсерватория
 Центр обработки данных
 Лаборатория научного бурения

Спутниковые проекты 

Центр имени Гельмгольца Потсдам — Германский центр исследования Земли разработал несколько спутников.

Первый небольшой  исследовательский спутник получил название  и был запущен в 1992 году для  и анализа земного гравитационного поля. Он обращался на орбите на высоте 400 км и был рассчитан на срок службы около 5 лет. GFZ-1 весил 21 кг и был оснащен 60 пассивными ретрорефлекторами, с помощью которых с точностью до сантиметра измерялось его расстояние до наземных станций, а также до существующей с 1974 года станции GFZ SLR.

В августе 2000 года, после некоторой задержки, был запущен следующий спутник, , для уточнённых измерений гравитационного и магнитного поля. Аббревиатура расшифровывается как  (). CHAMP также определяет определённые параметры солнечной активности.

В спутниковом проекте GRACE геоисследовательский центр занимается развитием перспективных . Два спутника GRACE, запущенные в 2002 году, можно рассматривать как два CHAMP, которые летят на одной орбите на расстоянии около 200 км друг от друга, постоянно измеряя дистанцию (электронное измерение расстояния) и доплеровский сдвиг с помощью микроволн. Эта  постоянно анализирует расстояние между двумя спутниками с точностью до миллиметровых долей. Исходя из этого, учёные получают дополнительные измерения, из которых в конечном итоге можно получить чрезвычайно точную картину гравитационного поля Земли, с разрешением приблизительно 100 × 200 км.

В рамках проекта GRACE впервые были обнаружены колебания гравитационного поля Земли, которые были запечатлены на изображении, известном как «Потсдамская гравитационная картошка». Это изображение является визуализацией гравитационного поля Земли, созданной в Центре имени Гельмгольца Потсдам — Германском центре исследования Земли.

В течение нескольких лет GFZ сотрудничает с командой разработчиков спутника GOCE, что позволяет усовершенствовать методологию GRACE. Также ведётся сотрудничество по дальнейшему развитию измерительной системы  и спутниковой станции  в Баварском Лесу.

Проекты раннего предупреждения цунами

Проекты, финансируемые BMBF: GITEWS и PROTECTS 
В период с 2005 по 2011 годы Потсдамский центр наук о Земле в сотрудничестве с партнёрами разработал  цунами для Индонезии () и восточной части Индийского океана. В целом, в рамках проекта должны были быть установлены десять измерительных буев, которые регистрируют опасные волны между Суматрой и Бали, но едва различимы на уровне моря. Данные передаются через спутник в центр раннего предупреждения. Федеральное министерство образования и научных исследований (BMBF) в мае 2005 года на нужды проекта предоставило сумму 45 миллионов евро. 29 марта 2011 года система была передана Индонезии.

Целью последующего после GITEWS проекта PROTECTS являлось оказание интенсивной поддержки индонезийским партнёрам на этапе эксплуатации системы раннего предупреждения о цунами посредством обучения и научных консультаций. Таким образом, была обеспечена устойчивая поддержка системы, а Индонезия получила возможность эксплуатировать систему после завершения проекта в марте 2014 года.

Проекты, финансируемые Европейским союзом: DEWS и TRIDEC 
На европейском уровне Потсдамский центр наук о Земле участвует в разработке  о цунами в проектах Европейского союза DEWS (6-я Рамочная программа исследований ЕС: стоимость проекта 6,1 млн евро) и TRIDEC (7-я Рамочная программа исследования ЕС: стоимость проекта 8,9 млн евро). Проект TRIDEC был удостоен награды Global Risk Awards 2013 в категории «Управление рисками через границы».

Результаты программ раннего предупреждения о цунами были представлены на Всемирной выставке 2012 года.

Документалистика

Документальные фильмы 
 Mission Erde () — фильм об исследованиях Земли (документальный фильм ARD, 2001, режиссёр ). Съёмочная группа сопровождает ученых Потсдамского центра наук о Земле к геологическим точкам Земли. Исследователи GFZ исследуют вулкан Мерапи на Яве, используя спутник Champ для измерения магнитного поля Земли и экспериментируя с газовыми гидратами в вечной мерзлоте канадской Арктики. В фильме делается упор на научные оценки в лабораториях Потсдама.

 Die Tsunami-Warner () (документальный фильм Arte, 2005, режиссёр Кристиан Келер ()). «Когда цунами вызвало хаос на Рождество в прошлом году, инициировавшие его землетрясения были хорошо измерены. Но тогда не было системы оповещения, которая могла бы вовремя вызвать тревогу. Эта система раннего оповещения о землетрясениях в настоящее время устанавливается в Индийском океане учеными из Германии и их индонезийскими партнерами». Фильм знакомит зрителей с проектом.

Выставки 
С 24 марта по 9 июля 2017 года в  прошла двуязычная (английский/немецкий язык) выставка под названием «Фокус Земля — исследование нашего мира». На выставке были представлены многочисленные экспонаты истории исследований Земли из коллекции Потсдамского центра наук о Земле.

Примечания

Литература 
 

Система раннего предупреждения о цунами в Индонезии с участием GFZ:

Ссылки 

 

Естественные науки
Геодезия
Научные организации
Наука в Потсдаме
Объединение имени Гельмгольца
Сейсмология
Появились в 1992 году в Германии