پایان نامه با کلید واژگان سنجش از دور

دانلود پایان نامه ارشد

مي‌افتند که اين امر با نظريه زمين‌ساخت صفحه‌اي (پليت تکتونيک) به اثبات رسيده است (شکل (2–1)). حرکت صفحه‌ها يا به صورت واگرايي61 و ايجاد دره‌هاي شکافتي62 بوده يا به صورت همگرايي63، برخورد و فرورانش است و يا به صورت جابجايي در طول گسل‌ها و شکاف‌هاي تکتونيکي صورت می‌گيرند (اسميت، 1382: 203–201). بنابراين بيشترين ريسک خطر زلزله در دنيا هم در ارتباط با حاشيه برخوردي و يا بازشونده صفحات تکتونيکي است که در شکل (2–2) نمايش داده شده است.

معمولاً گزارش‌هاي روزانه مربوط به کانون سطحي64 زمين‌لرزه‌ها به همراه عمق کانوني65 از کانون گسيختگي66 و بزرگاي67 زلزله‌ها توسط آژانس‌هايي مانند سازمان زمين‌شناسي ايالات متحده آمريکا USGS و يا مرکز بين المللي زلزله‌شناسي ISC بر اساس زمان‌هاي رسيدن امواج اوليه در ايستگاه‌هاي لرزه‌اي در سراسر جهان اعلام مي‌گردد. کانون گسيختگي زلزله يا هيپوسنتر نقطه‌اي در درون زمين است که امواج از آن منتشر مي‌شوند و نقطه‌اي که دقيقاً عمود بر آن کانون در سطح زمين واقع شده است مرکز يا کانون سطحي زلزله ناميده می‌شود. هرچه عمق کانوني يک زلزله کمتر باشد (کمتر از 40–30 کيلومتري عمق زمين)، زلزله خطرسازتر بوده و عامل رها‌سازي انرژي لرزه‌اي بيشتري مي‌باشد (اسميت، 1382: 208). ضمناً انرژي آزاد شده در پيرامون يک کانون گسيختگي در عمق زمين در حجم قابل توجهي منتشر مي‌شود و سطح وسيعي را تحت تأثير قرار مي‌دهد به طوري که نمي‌توان زلزله را يک نقطه هندسي فرض کرد. در اين ميان دقت مکان يابي کانون سطحي بستگي به توزيع ايستگاه‌ها در اطراف کانون سطحي دارد. شناخت دقيق عمق‌هاي کانوني زمين‌لرزه معمولاً داراي خطا بوده و به همين دليل گاهي اوقات يک عمق اختياري ثابت 33 کيلومتري براي تخمين کانون گسيختگي زلزله در نظر گرفته مي‌شود (جکسون، 1386). بزرگاي زلزله توسط چارلز ريشتر و بر اساس ميزان انرژي خارج شده از پوسته زمين پيشنهاد شده است (Richter, 1958) که اندازه گيري آن هم بر مبناي دامنه امواج منتشر شده، تعيين می گردد. بر اين اساس بزرگاي زلزله تابعي لگاريتمي از بيشينه دامنه موج زلزله مي‌باشد که واحد آن را درجه ريشتر مي‌گويند. افزايش يک درجه بر بزرگي زمين‌لرزه انرژي آزاد شده توسط آن را حدود 30 برابر افزايش مي‌دهد به طوري که زلزله‌اي به بزرگاي 8 درجه ريشتر تقريباً يک ميليون برابر انرژي زلزله‌اي با بزرگاي 4 درجه ريشتر است (معماريان، 1387: 523). طبق بررسي مهندسان زلزله در ايران بيشينه بزرگي زلزله‌ها حدود 6/7 درجه ريشتر خواهد بود که مقدار کل انرژي رها شده از چنين زلزله‌اي معادل 1022×3/6 ارگ يعني بيش از 78 برابر انرژي حاصل از بمب اتمي هيروشيما خواهد بود. علاوه بر پارامترهاي ياد شده زلزله‌ها را بسته به نوع و ميزان تخريبي که در يک نقطه مي‌توانند داشته باشند بر اساس يک مقياس بين المللي به 12 درجه با واحد مرکالي تقسيم مي‌کنند که شدت زلزله ناميده می‌شود. طبق بررسي مهندسان زلزله در ايران بيشينه شدت احتمالي براي وقوع زلزله 9 يا 10 مرکالي خواهد بود
(صادقي، 1382: 28–26). امواج زمين‌لرزه به دو گروه امواج داخلي68 (امواج P و S) و امواج سطحي69 (امواج R و L) تقسيم مي‌شوند. ضربه اوليه ناشي از زمين‌لرزه نيرويي فشاري70 بر مواد وارد مي‌کند که باعث حرکت رفت و برگشتي موج در راستاي انتشار آن مي‌شود که به آن موج اوليه71 P مي‌گويند که در هر محيطي منتشر مي‌شوند و بيشترين قدرت آن در زاويه معادل 45 درجه با امتداد گسل‌ها است. اما زماني که موج اوليه در جهتي غيرعمودي به سطحي آزاد برخورد نمايد امواج عرضي72 يا ثانويه73 S ايجاد مي‌شوند که به صورت برشي74 و نه فشاري و منحصراً در محيط جامد عمل مي‌کنند و بيشينه قدرت آن در جهت عمود بر امتداد گسل‌ها است. امواج بلند سطحي در سطح آزاد يک محيط جامد الاستيک که در مجاورت آب يا هوا قرار گرفته باشد حرکت مي‌کنند و طول موج بلند و سرعت کمتري از امواج دروني دارند. گونه‌اي از امواج سطحي را امواج ريلي75 R مي‌گويند که در آن امواج به طور قائم در يک مدار بيضوي حرکت مي‌کنند و در راستاي انتشار بالا و پايين مي‌روند. دسته ديگر امواج سطحي، امواج لاو76 L هستند که باعث ارتعاش در عرض حرکت موج شده و هيچ گونه جايه جايي قائمي ندارند. جنبش زمين هم با رسيدن امواج لرزه‌اي به سطح زمين آغاز مي‌شود. شدت امواج زمين‌لرزه با دور شدن از کانون زلزله به طور معمول انرژي خود را از دست داده و تضعيف مي‌شوند اما دامنه امواج زمين‌لرزه با عمق کانوني ارتباط مستقيم دارد البته در همه اين موارد زمين‌شناسي، خاک‌شناسي، هيدرولوژي و توپوگرافي هم از فاکتورهاي مهم کنترل کننده محسوب می‌شوند. به طوري که ممکن است شدت زمين‌لرزه در محدوده خاصي از انواع خاک يا سنگ بستر يا تزريق آب تقويت يا تضعيف شود. براي مثال فاکتور تقويت کننده شدت زلزله در خاک‌هاي نرم و مرطوب در مقايسه با خاک‌هاي سخت و خشک ممکن است بيشتر باشد (معماريان، 1387: 533–510).

2–3– ادبيات پيش‌بيني اقليمي زلزله در جهان
زلزله يک فرآيند تجمع تدريجي و سپس تخليه ناگهاني انرژي در طبيعت است (Weiran et al. 2009). زمين‌لرزه‌شناسان بر اين باورند که زلزله‌ها به جز بررسي گسترده آماري در طول چندين دهه قابل پيش يابي و پيش‌بيني نيستند با اين حال بايد قبول کرد که سيگنال‌ها و نشانگرهاي غير لرزه‌اي بيشماري در مناطق فعال تکتونيکي جهان هم گزارش شده‌اند. همچنين مطالعات نظري و تجربي با استفاده از تکنولوژي‌هاي جديد سنجش از دور، تغييرات کم‌دوام و ناگهاني نزديک به زمان وقوع زلزله‌هاي بزرگ را در ليتوسفر و اتمسفر به عنوان پيش‌نشانگرهاي زلزله نشان داده‌اند (Pulinets 2006). دانش پيش‌بيني کوتاه‌مدت زلزله به طور خاص مربوط به مطالعه پيش‌نشانگرهاي زلزله است. در واقع پيش‌بيني‌هاي کوتاه‌مدت بر مبناي مشاهده ناهنجاري‌هاي کم‌دوام اتمسفري قابل انجام است (Cicerone et al. 2009). اين ناهنجاري‌ها کم‌دوام معمولا 7 تا 14 روز قبل از زلزله‌ها مشاهده مي‌شوند (Ouzounov and Freund 2004). پيش‌نشانگرهاي کوتاه‌مدت زلزله‌ها معمولا ناهنجاري‌هاي اتمسفري مختلفي را هم شامل مي‌شوند. منظور از ناهنجاري، انحراف افزايش يابنده‌اي از مقادير ميانگين اتمسفري در يک زمينه مرجع و در يک بازه زماني مشخص است (Ouzounov et al. 2007). همزماني و هم مکاني ناهنجاري‌ها قبل از زلزله‌ها توسط روش‌هاي مختلفي در زمينه‌هاي مختلف ژئو اقليمي ثبت شده‌اند به طوري که در تشريح فرايند‌هاي منتج به تحريک زلزله‌ها نيز قابل استفاده هستند (Pulinets et al. 2009). چنانکه پيش از اين در کليات تحقيق اشاره شد، جديدترين پژوهش‌ها در زمينه پيش‌بيني77 کوتاه‌مدت زلزله مربوط به تحقيقاتی است که با تکيه بر داده‌هاي آماري و گرافيکي سازمان‌هاي جهاني مثل سازمان ملي هوا و اقيانوس‌شناسي ايالات متحده آمريکا NOAA و سازمان ملي هوا و فضاي ايالات متحده آمريکا NASA بروز ناهنجاري براي پارامترهاي مختلف اتمسفري را رصد و ارزيابي کرده‌اند. در اين دسته از پژوهش‌ها که يکپارچگي بيشتري نسبت به دو گروه پيشين دارند، بررسي‌هاي سنجش از دور تصاوير ماهواره‌اي هم به کار گرفته مي‌شوند. نتايج بررسي ادبيات موضوعي نشان داد 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 محل مورد بررسي کانون زلزله، دچار ناهنجاري مي‌شوند. تغييرات محتواي کل الکترون يونوسفري78، کاهش فشار هوا79، ناهنجاري افزايش تابش موج بلند80 و ناهنجاري افزايش شار گرماي نهان سطحي81 پيش از وقوع زلزله‌هاي بزرگ به صورت همديد و يکپارچه مورد بررسي پژوهشگران قرار گرفته است(Ouzounov et al. 2005; Pulinets et al. 2006a; Jing et al. 2013). در تحقيقات انجام شده طي سال‌هاي 2000 تا 2010 دلايل وقوع اين پديده‌ها به صراحت مشخص نشده است
(Ouzounov et al. 2007). اما در پژوهش‌های جديدتر بعد از 2010 موضوع يونيزاسيون جو در اثر تصاعد گاز رادون و تشکيل اثر محلي گلخانه اي82 همراه با ناهنجاري‌هاي الکتريکي در رابطه بين ليتوسفر، اتمسفر و يونوسفر عامل اين رخدادها شناخته شده‌اند. با استناد به رويکرد ديناميک تبادلات انرژي بين زمين و هوا، جديدترين تئوري همپيوندي بين اقليم و زلزله توسط محققان سازمان ملي هوا و فضاي آمريکا با عنوان پيوستگي ليتوسفري– اتمسفري– يونوسفري83 مطرح شده است (Pulinets and Ouzounov 2011). به هرحال مطالعه ادبيات مربوط به پيش‌نشانگرهاي زلزله نشان داده که تفسيرهاي مختلفي درباره روابط برانگيزاننده بين وقوع زلزله‌ها و متغيرهاي اتمسفري قابل ارائه است. فرآيندهاي مختلفي که ممکن است سهمي در ناهنجاري‌هاي اتمسفري القاشده از لرزه‌خيزي داشته باشند از قبيل تصاعد گازهاي گرم از زمين، پديده محلي گلخانه‌اي، تخليه گرماي نهان ناشي از يونيزاسيون هوا و اثرات گرمايي ناشي از تنش‌هاي القايي اصطکاک و حرکت مواد سيال، مورد توجه بوده‌اند (Tronin et al. 2002; Tramutoli et al. 2005). در اين ميان اثر يونيزاسيون هوا بر تعدادي از متغيرهاي اتمسفري پيش از زلزله‌ها تأييد شده است
(Pulinets et al. 2009). به ويژه در زماني که يون‌هاي خالص مي‌توانند به عنوان هسته‌هاي تراکمي براي بخار آب و در نتيجه بارش ناشي از آن عمل کنند (Svensmark et al. 2007). رها‌سازي گرماي نهان در زمان تغيير فاز آب در طي فرآيند تراکمي ياد شده مي‌تواند به وسيله تصاعد گاز رادون و ساير گازهاي گلخانه‌اي در مناطق گسلي تشديد شود (Toutain and Baubron 1998; Omori et al. 2007). تصاعد گازهاي مذکور از پوسته، منجر به تشکيل زنجيره‌اي از فرآيندهاي فيزيکي همچون تراکم مولکول‌هاي آب در پيرامون يون‌ها و رها‌سازي گرماي نهان بعدي به عنوان پيش‌نشانگرهاي زلزله مي‌شوند
(Prasad et al. 2005; Cervone et al. 2006; Pulinets et al. 2007; Qin et al. 2012). تخليه گرماي نهان خود به عنوان يک بخش مهم از بودجه انرژي زمين در سال‌هاي اخير به عنوان يک پيش‌نشانگر احتمالي پيشنهاد شده است (Zhang et al. 2013). تعدادي از مقالات به طور اوليه تغييرات ناهنجار و بالاي مقادير شار گرماي نهان سطحي و بخار آب پيش از زلزله کوليما در مکزيک و زلزله گجرات در هند را گزارش کرده‌اند (Dey and Singh 2003; Dey et al. 2004). اخيراً “ژانگ” و همکاران (2013) رابطه بلندمدت بين زلزله‌ها و ناهنجاري‌هاي SLHF را براي 6 زلزله پراکنده در جهان به طور کمّي ارزيابي کرده‌اند (Zhang et al. 2013). از سوي ديگر مطالعات مختلفي، بارش همراه با لرزه‌خيزي را به عنوان پديده‌هاي اتمسفري پيش درآمد بر زلزله‌ها گزارش کرده‌اند (Wood and King 1993). پژوهشگران ژاپني نشان داده‌اند که حدود 50 درصد از زلزله‌هاي بالاي 5/3 درجه ريشتر ژاپن قبل از وقوع با واکنش‌هاي ناهنجار ناشي از بارش همراه بوده‌اند (Yamauchi 1987). همچنين پژوهشگران، لرزه‌خيزي القايي ناشي از بارش را براي چندين خوشه از زلزله‌هاي انبوهه در آلمان (Hainzl et al. 2006; Kraft et al. 2006)، فرانسه
(Rigo et al. 2007) و سوئيس (Husen et al. 2007) گزارش کرده‌اند.

2–4– ارتباط پارامترهاي اقليمي با وقوع زلزله
2–4–1– پديده گلخانه اي
پديده گلخانه‌اي بر روي کانون سطحي زلزله‌ها وقتي ظاهر مي‌شود که گازهاي واکنش‌پذير از سطح زمين شروع به تصاعد مي‌کنند (Tronin 2006). فرايندهاي مختلفي از قبيل انتشار گاز و تصاعد گازهاي گرم در بروز ناهنجاري‌هاي اتمسفري کم‌دوامي سهيم هستند که منجر به تشکيل پديده محلي گلخانه‌اي پيش از زلزله‌ها مي‌شوند (Hayakawa and Molchanov 2002). اثر گلخانه‌اي درست بر روي گسل‌هاي فعال و به دليل وقوع تغييراتي در تجمع و ترکيب اجزاي گازي لايه مرزي نزديک به زمين ظاهر مي‌شود
(Liperovsky et al. 2005). افزايش تنش‌هاي پوسته زمين قبل از يک زلزله بزرگ مي‌تواند با گازربايي از سطوح زيرين زمين همراه باشد. به محض

پایان نامه
Previous Entries پایان نامه با کلید واژگان سنجش از دور، سطح معنادار، افغانستان Next Entries پایان نامه با کلید واژگان افغانستان، امواج گرما