ي زلزله 188
شکل (4–79): منطقه‌بندي خاورميانه بر مبناي موقعيت زلزله‌هاي بالاي 3 درجه ريشتر بر روي پهنه‌هاي همبارش 190
شکل (4–80): رابطه استاندارد شده فراواني بلاکينگ با فراواني زلزله‌ها در مقياس سالانه 193
شکل (4–81): همبستگي تأخيري بين فراواني بلاکينگ با فراواني زلزله‌ها در مقياس سالانه 193
شکل (4–82): رابطه استاندارد شده فراواني بلاکينگ با فراواني زلزله‌ها در مقياس ماهانه 194
شکل (4–83): همبستگي تأخيري بين فراواني بلاکينگ با فراواني زلزله‌ها در مقياس ماهانه 194
شکل (4–84): رابطه بلاکينگ با افزايش فراواني زلزله‌ها در 10 روز پس از اپيزود انتخاب شده 202
شکل (4–85): رابطه بلاکينگ با افزايش بيشينه بزرگاي زلزله‌ها در 10 روز پس از اپيزود انتخاب شده 202
شکل (4–86): ناهنجاري ارتفاع ژئوپتانسيل ترازهاي 500 و 300 هکتوپاسکال براي 10–9 نوامبر 2000 206
شکل (4–87): سري زماني نرخ بارش و شارگرماي نهان سطحي براي زلزله 6.8 درجه ريشتري 2000 آذربايجان 207
شکل (4–88): سري زماني نرخ بارش و شارگرماي نهان سطحي براي زلزله 7.0 درجه ريشتري 2000 ترکمنستان 208
شکل (4–89): ناهنجاري ارتفاع ژئوپتانسيل ترازهاي 500 و 300 هکتوپاسکال براي 11–10 نوامبر 2000 209
شکل (4–90): سري زماني نرخ بارش و شارگرماي نهان سطحي براي زلزله 6.3 درجه ريشتري 2004 ايران 210
شکل (4–91): سري زماني نرخ بارش و شارگرماي نهان سطحي براي زلزله 7.1 درجه ريشتري 2011 ترکيه 211
شکل (4–92): ناهنجاري ارتفاع ژئوپتانسيل ترازهاي 500 و 300 هکتوپاسکال براي 17–16 مه 2004 212
شکل (4–93): ناهنجاري ارتفاع ژئوپتانسيل ترازهاي 500 و 300 هکتوپاسکال براي 19–20 اکتبر 2011 213
فصل اول
کليات پژوهش
1–1– مقدمه
فلسفه هر علمي، شناخت حقيقت‌ها از طريق بازشناسي واقعيت‌ها است. پس يک تحقيق صرفاً واقعيت‌ها را گزارش نمي‌کند بلکه وظيفه دارد به دنبال بازشناخت و تبيين حقيقت باشد. در اين ميان جغرافيا نگرشي علمي و استدلالي اعم از استقرائي1 و قياسي2 است که پديده‌هاي مختلف از جمله اقليم و زمين را به صورت علّي و معلولي توجيه مي‌کند و در اين راستا براي بازشناخت و تبيين حقيقت پراکندگي پديده‌ها، از اصول و مفاهيم آماري، فيزيکي و همچنين تفسيرهاي آب‌و‌هواشناسي استفاده مي‌کند. در اواخر سده گذشته با تحول در تفکرات شناختي امکان گرايي و تکوين سه انگاره نگرش سيستمي3، فرآيند فضايي4 و توسعه پايدار5 مجموعه شيوه‌هاي برخورد و پارادايم6 حل مسأله در جامعه علمي به طور بنيادين دچار تغيير و تحول شده به طوري که تکنيک‌هايي چون سامانه اطلاعات جغرافيايي7 GIS و سنجش از دور8 RS دريچه‌هاي جديدي در راه بازشناخت و تبيين پديده ها فراهم کرده‌اند. تغيير پارادايم ياد شده باعث مي‌شود تا از قواعد صرفاً اثبات گرايانه پرهيز شود و ضمن احترام به سنت‌هاي پوزيتويستي جغرافيايي، قواعد هنجاري، تفسيري و بين رشته‌اي در بررسي پراکندگي پديده‌ها به کار گرفته شود. استفاده از اصول و قوانين رشته‌ها و علوم ديگر براي تبيين مسائل ويژه رشته‌ها و علوم ديگر نقطه ضعف نيست و استقلال آن علم را به مخاطره نمي‌اندازد. فقط چند رشته علمي مانند فيزيک، شيمي و رياضيات اصول و مفاهيم اوليه را مطالعه مي‌کنند و البته اين علوم هم کمابيش به يکديگر متکي هستند. به هر حال هر علمي براي استنباط و يا حل مسائل خود از اصول علوم ديگر استفاده مي‌کند (کاوياني و عليجاني، 1385: 17). در تحقيق حاضر تلاش شده است تا از هر دو رويکرد اثباتي (آماري) و هنجاري (تفسير آب‌و‌هواشناسي) در بحث ارتباطات متغيرهاي اتمسفري و رخداد زلزله‌ها استفاده شود. به عبارت ديگر تلاش شده است تا اصول و قوانين جغرافيايي حاکم بر اقليم‌شناسي در علوم زمين و به طور خاص در پيش‌بيني زمين‌لرزه‌ها استفاده شود. در اين ميان تلاش بر اين بوده است تا از دل واقعيت‌هاي موجود و همبستگي‌هاي احتمالي بين آنها بخشي از حقيقت موجود در سلسله همپيوندي‌هاي بين اقليم و زمين بازشناسي شده و تبيين گردد. خوشبختانه امروزه اين رويکرد در مقالات علمي بسياري مورد بررسي قرار گرفته و زنجيره‌اي از روابط ليتوسفري، اتمسفري و يونوسفري شامل تصاعد گاز رادون، يونيزاسيون، افزايش آئروسول، ناهنجاري (آنومالي)9 رطوبتي و دمايي و متعاقب آن تصاعد گازهاي گلخانه‌اي در بحث پراکندگي زماني کوتاه‌مدت و پراکندگي مکاني مقياس محلي– منطقه‌اي زلزله‌ها گزارش شده‌اند. اين پژوهش تلاش دارد به صورت سيستماتيک اين روابط زنجيره‌اي را در پهنه جغرافيايي خاورميانه مورد شناخت و ارزيابي قرار دهد.
1–2– تعريف مسأله و سؤال‌هاي اصلي پژوهش
زمين‌لرزه فرآيند تجمع بلندمدت انرژي در پوسته زمين و آزاد شدن يک باره و ناگهاني آن در طبيعت است که در زمره مخاطرات کاتاستروفيک10 با شديدترين و ناگهاني ترين درجات خطر طبيعي طبقه‌بندي مي‌شود. از گذشته‌هاي دور يکي از آرزوهاي بشر، امکان پيش‌بيني11 زلزله و فراهم شدن شرايطي براي پيش‌نگري12 فرآيند رهاشدن ناگهاني انرژي زمين بوده است. اساساً پيش‌بيني خطرات طبيعي راهکاري قابل قبول براي جلوگيري از گسترش آسيب‌ها و خسارت‌هاي آن است (اسميت، 1382: 77). از اين رو پيش‌بيني زلزله اطلاعاتي درباره خطر زلزله‌هاي آينده را فراهم مي‌کند که براي کاهش آسيب و خسارت در مناطق پرخطر، سودمند و حياتي است. يکي از اين مناطق پر خطر منطقه خاورميانه است که در کمربند کوهزايي و لرزه‌خيزي آلپ– هيماليا قرار دارد و در آن چندين منطقه لرزه‌زمين‌ساختي با الگوهاي لرزه‌زايي متفاوتي واقع شده است. با توجه به اين که در کشورهاي خاورميانه جمعيت زيادي زندگي مي‌کنند مي‌توان گفت که همزيستي با خطر زلزله و خسارت‌هاي سنگين مادي و معنوي آن، به بخشي از تاريخ آنها تبديل شده است به طوري که پيش‌بيني زلزله در فرهنگ عامه مردم اين منطقه نيز امري مهم تلقي مي‌شود. از نظر علمي بيشتر اطلاعات مربوط به برآورد و پيش‌بيني زلزله در قالب احتمالات بيان مي‌شوند. محدوديت بررسي و پيش‌بيني خطر زلزله هم نه به خاطر وابستگي آنها به احتمالات بلکه به خاطر عدم وقوع احتمال مکاني در يک بازه زماني مشخص است. خوشبختانه در اواخر قرن گذشته و با توسعه دانش انسان در زمينه‌هاي گوناگون به ويژه در حوزه علوم جغرافيايي، محققان بيش از پيش به اين باور رسيدند که وقوع زمين‌لرزه يک پديده صرفاً تصادفي نبوده و اتفاقات رخ داده پيش از لرزه اصلي و پس از آن با استفاده از پيش‌نشانگرهايي قابل پيش‌نگري است (Sykes et al. 1999). دانشمندان علوم زمين همواره تأکيد دارند که موضوع زلزله موضوعي زمين‌شناسانه وابسته به نظريه زمين‌ساخت صفحه‌اي (پليت تکتونيک)13 است و استناد به داده‌هاي بلندمدت14 تنها روش کليدي براي پيش‌بيني دوره‌هاي برگشت زلزله مي‌باشد (Weiran et al. 2009). آنها تلاش مي‌کنند با محاسبه چگالي لرزه‌هاي به وقوع پيوسته و توزيع تصادفي آن در شبکه گسل‌ها، وضعيت لرزه‌خيزي يک منطقه را پيش‌بيني کنند (Holliday et al, 2006). با اين حال “اِويسون” (2001) معتقد بود که نظريه زمين‌ساخت صفحه‌اي درباره نظم تجمع مکاني وقوع زلزله‌ها در حاشيه صفحات تکتونيکي پيشرفت بزرگي را به دست داده است اما همچنان وقوع آشوبناک زماني15 زلزله را پاسخگويي نکرده است لذا او ضرورت استفاده از الگوي پيش‌بيني همديد و يکپارچه چندين متغير را در آغاز هزاره جديد با اقتباس از روش همديد16 اقليم‌شناسي پيشنهاد کرد (Evison 2001). از اين رو دانشمندان حوزه‌هاي ديگر علمي در جريان رخداد زلزله‌ها، شواهد کوتاه‌مدت محلي را در قالب ناهنجاري‌ها و اتفاقات غيرعادي بي‌شماري ثبت کرده‌اند. اين داده‌ها، دامنه گسترده‌اي را شامل مي‌شود که براي مثال مي‌توان به موارد زير اشاره کرد: اثرات کشند نجومي
(Arabelos et al. 2004; Bo et al. 2011)، تغييرات ژئوشيميايي و هيدروژئولوژيک آب‌هاي زيرزميني (Yuce et al. 2010)، اثرات بيوفيزيکي اقيانوسي(Singh et al. 2006)، ناهنجاري داده‌هاي اتمسفري (Ondoh 2009)، جريانهاي الکترومغناطيسي (Freund et al. 2006)، اثرات الکتريکي يونوسفري (Gousheva et al. 2008)، تصاعد گاز رادون (Papastefanou 2010) و حتي رفتار غيرعادي حيوانات (Freund 2003a). بررسي ناهنجاري (آنومالي) پديده‌هاي مختلف قبل از زلزله و مشکلات خاص پيش روي پيش‌بيني زلزله، ضرورت انجام مطالعات بين رشته‌اي را در اين زمينه يادآوري مي‌کند
(Venkatanathan 2012). در اين بين انديشيدن بر روي مسأله وجود رابطه بين داده‌هاي اقليمي و ساير مخاطرات طبيعي به ويژه زلزله، سابقه‌اي ديرينه دارد. به ويژه از حدود سال 2000 به اين سو محققاني که موافق وجود ارتباط بين اقليم و زلزله هستند، رويکردي ويژه و تخصصي در پيش گرفته‌اند. موافقان اين موضوع اعتقاد دارند اقليم، محيطي است که در آن فرآيندهاي ديناميک تبادل انرژي بين زمين و اتمسفر روي مي‌دهد (Yin et al. 2011) و يکي از منابع تصاعد انرژي از زمين به اتمسفر توسط زلزله‌ها و بر روي نواحي داراي تکتونيک فعال صورت مي‌گيرد (Weiran et al, 2009). بنابراين انجام پژوهش بيشتر در اين عرصه از زمينه‌هاي جذاب بين رشته‌اي در جغرافياي طبيعي به شمار مي‌رود. حال بر اساس جمع‌بندي مطالب گفته شده سؤال اصلي اين تحقيق اين است که آيا دانش اقليم‌شناسي و متغيرهاي اتمسفري به عنوان يکي از زمينه‌هاي مطالعات جغرافيايي، رابطه‌اي با وقوع زمين‌لرزه و ويژگي‌هاي زمين‌ساختي در يک منطقه زلزله‌خيز مانند خاورميانه دارد يا نه؟ در صورت پاسخ مثبت آيا اين رابطه به صورت پيش‌نشانگرهايي پيش از وقوع زلزله‌ها قابل مشاهده، ارزيابي و سنجش با روش‌هاي علمي و آزمايشگاهي هستند يا نه؟ پاسخ به اين سوالات، استخوان‌بندي روش تحقيق و نتايج اين پژوهش را تشکيل داده‌اند.
1–3– سابقه و ضرورت انجام پژوهش
مطالعه بر روي ادبيات موضوعي و مقالات پژوهشي انجام شده در جهان نشان داد که پژوهشگران تغييرات مشخصي را براي پارامترهاي اتمسفري پيش از رخداد زلزله‌هاي مختلف گزارش کرده‌اند. اين گزارش‌ها به طور مشخص در سه گروه قابل طبقه‌بندي هستند. گروه اول مربوط به پژوهش‌هايي است که با استفاده از تصاوير ماهواره‌اي زمين‌آهنگ و بر مبناي قضاوت تجربي، موضوع تشکيل ابر و ناهنجاري‌هاي ناشي از آن را بررسي کرده‌اند. “شو” و “موزوروف” از پيشگامان اين نوع از بررسي‌ها هستند
(Shou 1999, Morozova 2005). گروه دوم مربوط به پژوهش‌هايي است که با تکيه بر استفاده از تصاوير ماهواره‌اي خورشيد آهنگ و بر مبناي نتايج نرم افزاري ENVI و GIS، موضوع افزايش ناهنجاري دمايي و باندهاي حرارتي فروسرخ را بررسي کرده‌اند. ترونين و همکاران از پيشگامان اين امر به شمار مي‌روند
(Tronin et al. 2002). در اين راستا استفاده از سنجش از دور حرارتي، گرايش‌هاي جديدي را در تحقيقات زلزله فراهم آورده که امکان بررسي دماي سطحي زمين با استفاده از سنجنده‌هاي دمايي ماهواره‌اي را فراهم کرده است (Saraf and Choudhury 2005). گروه سوم و جديدترين پژوهش‌ها مربوط به مواردی است که با تکيه بر داده‌هاي آماري و گرافيکي سازمان‌هاي جهاني مثل سازمان ملي هوا و اقيانوس‌شناسي ايالات متحده آمريکا17 NOAA و سازمان ملي هوا و فضاي ايالات متحده آمريکا18 NASA بروز ناهنجاري براي پارامترهاي مختلف اتمسفري را رصد و ارزيابي کرده‌اند. اين دسته از تحقيقات روش علمي و يکپارچگي بيشتري نسبت به دو گروه پيشين دارند به علاوه بررسي‌هاي سنجش از دور تصاوير ماهواره‌اي هم براي اثبات نتايج به دست آمده به کار گرفته مي‌شوند. نتايج بررسي ادبيات موضوعي نشان می‌دهد که وجود ارتباط بين زلزله‌ها و شرايط اقليمي همزمان با وقوع آنها در حدود 15 روز پيش و 15 روز پس از لرزه اصلي قابل مشاهده و آزمايش است. در طي اين بازه زماني برخي از داده‌هاي اتمسفري در مقايسه با ميانگين بلندمدت آنها در همان محل مورد بررسي کانون زلزله، دچار ناهنجاري (آنومالي) مي‌شوند. تغييرات محتواي کل الکترون يونوسفري19، ناهنجاري افزايش تابش موج بلند20 و شار گرماي نهان سطحي21 پيش از وقوع زلزله‌هاي بزرگ (بالاتر از 6 درجه ريشتر) به صورت
