بسم الله الرحمن الرحیم

1. بسم الله الرحمن الرحیم موضوع :كاربرد سنجش از دوردر بررسي و پیش بینی زلزله استاد راهنما : دکتر جعفری گردآوری: سیروس شیراوند پائیز 92

2. مقدمه معمولا , پيش از وقوع انواع زلزله ها مجموعه اي از اتفاقات غير عادي در طبيعت رخ مي دهند که مي توان آنها راعلائم هشدار دهنده اي براي وقوع زلزله به حساب آورد.از جمله اين اتفاقات تغييرات ناگهاني در وضع آب وهوا,تشکيل ابرهايي با ويژگي هاي خاص در منطقه زلزله , ناهنجاري هاي رفتاري در حيوانات , صداهايي که از داخل زمينشنيده مي شود , بالا يا پايين رفتن سطح آب هاي زير زميني , برقهاي ناگهاني که بلافاصله قبل از وقوع زلزله درآسمان ديده مي شودو پيش لرزه ها را مي توان نام برد.

3. روش هاي متداول در پيشگويي زلزله با استفاده از سنجش از دور: • استفاده از GPS های پیشرفته • روش آناليز ابرها • روش تداخل سنجي راداري • نقشه هاي درجه حرارت

4. 1- استفاده از GPSهای پیشرفته • تحقيق بر روي استفاده ازGPS يا سيستم موقعيت ياب جهاني به منظور بررسي حرکات پوسته هاي سطح زمين و تغييرات و جابجايي هاي انجام شده قبل از وقوع زلزله , از سال ۱۹۹۴ آغاز شده است در حال حاضر با استفاده از اين روش و GPSهاي پيشرفته جابجاييپوسته سطح زمين قبل از وقوع زلزله و تغييرات مختصات ناشي از آن در حد دقيقه قابل محاسبه و بررسي است.

5. 2- تکنيک آناليز ابرها وپيش بيني زلزله • يک محقق چيني به نام ژونگ هاو شو (ZhonghhaoShou)چندين سال با استفاده از تصاوير ماهواره اي سنجش از دور و تکنيک بررسي حرکت ابرها موسوم به ابرهاي زلزله (Earthquake clouds )پيش بيني هاي جالب توجهي انجام داده است. • اولين زلزله اي که توسط اين محقق پيش بيني شده بود زلزله رودبار در سال ۱۹۹۰ بود که يک روز قبل از آن صورت گرفت. همچنين ۶ روز قبل از وقوع زلزله بم در تاريخ ۲۰۰۳,۲,۱۹ وي براي اولين بار توانست ابرهاي زلزله را به کمک تصاوير ماهواره اي تشخيص دهد و سپس مجددا ۲ روز بعد يعني در تاريخ ۲۰۰۳,۲,۲۱ دومين ابر زلزله را مشاهده کرد.اما متاسفانه هنگامي که پس از چهار روز بررسي محل زلزله و دوره تناوب وقوع وشدت آن با درصد احتمال مربوط به آن مشخص شد, او قصد داشت با يکي از کارشناسان ايراني در اين مورد گفتگو کند, خبر وقوع زلزله را دريافت نمود.البته ناگفته نماند که ۲۴ ساعت قبل از وقوع زلزله اطلاعات مربوط به اين پيش بيني در سايت اختصاصي وي اعلام شده بود.

6. دانشمندان همواره به دنبال سيستم ماهواره اي بوده اند که بتوان با استفاده از آن تغييرات ايجاد شده در سطح زمين بر اثر زلزله مشخص نمود.در اين روش از داده هاي سنجش از راه دور راداري ( ماهواره هايي که در ارتفاع ۸۰۰ کيلومتر از سطح زمين قرار دارند) استفاده مي شود. تکنيک به کار رفته در اين روش تداخل سنجي(Interferometry) است. • در اين روش با استفاده از زوج تصوير مي توان جابجايي هاي مربوط به لايه هاي سطحي زمين را در حد ميلي متر , مشخص ونقشه اين تغييرات را تهيه کردو سپس با آناليز آنها به يک مدل براي پيش بيني دست يافت.

7. طرح شماتيک تداخل سنجي راداري: الف) دو ماهواره از يک نقطه از موقعيتهاي متفاوت تصوير برداري می کنند ويک شيفت فازي ايجاد مي شود ب) يک نقطه در زمين که از نقطه اي مشخص در فضا در قبل وبعد از زلزله تصوير برداري شده است . فاز تغيير يافته مستقيما به اجزاي تغيير شکل سطح در مسير موج رادار بستگي دارد. میزان اختلاف الف ب

8. 4- نقشه هاي درجه حرارت • سيستم سنجش از دور حرارتي شاخه اي از سنجش از دور می باشد كه به پردازش و تفسير داده ها در ناحيه مادون قرمز حرارتي (TIR) می پردازد. • داده هاي تصويربرداري ماهواره اي نشان مي دهد كه برخي پديده ها مانند تغيير شكل زمين و يا تغيير درجه حرارت سطحي با زلزله مرتبط هستند. • دادههاي تصويربرداري حرارتي حاصل از سنجنده AVHRR رویماهوارهNOAA و سنجنده MODIS روی ماهواره Terraو ساير سنجنده هاي مادون قرمز گرمائي، نشان دهنده ناهنجاري هاي حرار تي پيش از زلزله هستند كه به سيستم هاي گسل در پوسته زمين مرتبط است.

9. 4- نقشه هاي درجه حرارت • ناهنجاري هاي حرار تي چند روز پيش از زلزله ظاهر مي شود و اختلاف در حدود 3-6 درجه يا بيشتر را نشان مي دهد و چند روز پس از زلزله نيز ناپديد مي شود • از جمله کاربردهای تصاویر ماهواره ای تهیه نقشه های نمایش دهنده درجه حرارت زمین و دمای سطح دریاست، با استفاده از اين نقشه ها مي توان وضعيت درجه حرارت سطح را قبل از وقوع زلزله بررسي و با مدلسازي ناهنجاري هاي موجود در هر منطقه از آن در پيشگويي زلزله استفاده کرد.

10. زلزله گوجارات در هند • زلزله قدرتمند ي در 26 ژوئن 2001 با شدت 7/7 ريشتر، گوجارات را لرزاند . براي اين زلزله درجه حرارت سطحي با استفاده از باند 4 حرارتيNOAA-AVHRRمحاسبه شد كه توان تشعشعي گرمائي سطح زمين را در هر زماني فراهم مي كند . تصاوير حرار تي NOAAقبل و بعد از زلزله به مدت سه ماه از دسامبر سال 2000 تا فوريه 2001 تجز يه و تحليل شد . همچنين مجموعه داده هاي NOAA-AVHRRدر سال 2003 به منظور مقايسه آناليزهاي سال 2001 و ايجاد يك پس زمينه از رژيم حرارتي، به كار گرفته شد.

11. زلزله گوجارات در هند • پس از مطالعه و مشاهده تصاوير و داده هاي درجه حرارت سطحي، يك افزايش درجه حرارت در جهت مثبت در 14 ژوئن 2001 در جنوب غربي گوجارات نسبت به محيط اطراف آشكار شد . درجه حرارت در 23 ژوئن يعني 3 روز قبل از زلزله گوجارات به حداكثر رسيد. در اين روز LST در حدود 31-28 روز درجه سانتيگراد بود . اين افزايش درجه حرارت حدود 7-5 درجه بالاتر از درجه حرارت معمول منطقه بود . بعد از آن افزايش درجه حرارت شروع به افت كرد .

12. پس از زلزله در26 ژوئن 2001 درجه حرارت منطقه حدود 24درجه سانتيگراد و در تطابق با درجه حرارت معمول و نرمال و بدون هيچ افزايش ناگهاني در درجه حرارت بوده است و نشان دهنده اين است كه ناهنجاري حرارتي در نتيجه زلزله بوده است. مقايسه تصاوير حرارتي در 23 ژوئن سال 2001 و 2003 در گوجارات هند

13. زلزله بم در ايران زلزله ويرانگر بم در 26دسامبر سال 2003 با شدت 6/6 ريشتر رخ داد و شهر بم را تخريب كرد . پنج روز قبل از زلزله در 21 دسامبر، يك ناهنجاري حرارتي در جنوب شهر بم آشكار شد و تا چند روز ادامه داشت. تصاوير حرارتي ماهواره NOAAدر در 21 و 23 دسامبر و ناهنجاري هاي حرارتي را نشان مي دهد .

14. تصوير حرارتيNOAA از جنوب ايران در 21 دسامبر 2003 ، پيكانها نشان دهنده ناهنجاري حرارتي و دايره سفيد نشان دهنده مركز زلزله 26 دسامبر 2003 است تصوير حرارتيNOAAاز جنوب ايران در 23 دسامبر 2003 ، پيكانها نشان دهنده ناهنجاري حرارتي و دايره سفيد نشان دهنده مركز زلزله 26 دسامبر 2003 است

15. تفسير تصاوير حرارتي نشان مي دهد كه ناهنجاري تا 25 دسامبر حضور داشت و در اين روز به حداكثر رسید:

16. علت ناهنجاری: معمولا ناهنجاري ها در نزديكي گسل هاي بزرگ مشاهده مي شوند .عوامل ايجاد ناهنجاري حرارتي در ليتوسفر واقع است و ساختارهاي زمين شناسي مانند گسل، شكاف يا ترك، به عنوان مجرا عمل مي كنند و گازهاي گرم را از طبقات بالائي ليتوسفر به اتمسفر منتقل كرده و باعث ايجاد ناهنجاري دمایی مي گردند . در بم نيز اطراف محل زلزله گسل هائي وجود دارد كه احتمالا نقش مجراهاي ذكر شده را ايفا مي كنند . ناهنجاري مشاهده شده در نزد يكي مركز زلزله بم چند روز قبل از زلزله ظاهر مي شود و تا حدود يك هفته پس از زلزله نيز ادامه مي يابد.

17. منابع: 1- اليار نوري، لیلی جدیری، پيش بيني زلزله با استفاده از سيستم هاي ماهواره اي سنجش از راه دور 2- مژگان احمدی ندوشن، كاربرد سنجش از دور در بررسي زلزله 3-علوي پناه، کاظم؛ سنجش از دور حرارتي، فصل دهم، کاربرد سنجش از دور در علوم زمين، انتشارات دانشگاه تهران، 1382

18. همه گویند که با یک گل بهار نمی شود، من گلی دارم که دنیا را گلستان می کند اللهم عجل لولیک الفرج