Abstract:
زلزلهها رفتاری ناشناخته و غیرخطی دارند و با توجه به بزرگای زلزله، شاهد تغییراتی در لیتوسفر، اتمسفر و یونسفر خواهیم بود. پارامترهای یونسفر در برابر زلزلههای بزرگ بسیار حساساند و تحت تاثیر قرار میگیرند. علاوه بر تغییرات یونسفری بهوجودآمده بر اثر فعالیتهای خورشیدی، تغییرات کوتاهمدت قابل توجهی در یونسفر دیده میشود که ناشی از تغییرات سریع در فعالیتهای ژئومغناطیسی است. بنابراین، تشخیص تغییرات نابهنجار یونسفری ناشی از فعالیتهای خورشیدی و ژئومغناطیسی، بسیار دشوار خواهد بود، بهویژه زمانیکه توفانهای ژئومغناطیسی کوچکی هم دخالت داشته باشند. پردازش سری زمانی محتوای کلی الکترون (TEC) یونسفری بهمنظور تشخیص نابهنجاریهای یونسفری، موضوع بسیار مهم و کاربردی برای کاهش مخاطرات زلزله، از طریق پیشبینی بهنگام و در اختیار داشتن زمان لازم برای تصمیمگیری و آمادهسازی وضعیت حاکم برای کاهش تلفات جانی و مالی در زمان رخداد زلزله خواهد بود. از دو تکنیک موجک برای سریهای زمانی غیرخطی و غیرثابت محتوای کلی الکترون استفاده شده است: تبدیل موجک تحلیلی (AWT) برای آشکارسازی تغییرات در TEC و تبدیل موجک متقابل (XWT) برای آنالیز روابط دوطرفۀ میان تغییرات نابهنجاریهای یونسفری و شاخصهای ژئومغناطیسی اطراف مرکز زلزله در حوزۀ زمان- فرکانس. زلزلهای در منطقۀ سراوان (53،62 درجة شرقی و 107،28 درجة شمالی) با بزرگای 7/7 در مقیاس ریشتر در تاریخ 16 آوریل2013 در زمان بیشینۀ فعالیت خورشیدی رخ داد. در این تحقیق، این زلزله تحت بازۀ 62روزه (1 مارس تا 31 آوریل 2013) توسط نقشة جهانی یونسفر (GIM) با نرخ دوساعته، بررسی شد و با در نظر گرفتن شاخصهای ژئومغناطیسی و خورشیدی موجود، شناسایی عوامل بهوجودآورندة تغییرات در محتوای کلی الکترون صورت گرفت. تحت شرایط آرام ژئومغناطیسی، تنها زلزله، دلیل این تغییرات دانسته شد و در فاصلة 10 تا 15 روز قبل از زلزله و 7 روز پس از زلزله، تغییرات شدیدی مشاهده شد. در بازۀ مورد مطالعه، سطح فعالیت خورشیدی بالا بود و مقادیر TEC تحت تأثیر تابشهای نابهنجار خورشیدی دچار تغییرات شدیدی شد. لازم است تغییرات فعالیتهای خورشیدی و فعالیتهای ژئومغناطیسی از روی TEC یونسفری حذف شود تا خطایی رخ ندهد. برای شناسایی اینکه آیا اغتشاشات یونسفری تشخیصدادهشده توسط AWT در ارتباط با فعالیتهای ژئومغناطیسی است یا نه، از XWT برای سریهای زمانی EC وAp در بازۀ زمانی 1 مارس تا 31 آوریل 2013 استفاده شده است. یک منطقۀ مشترک پرانرژی از طریق دو سری زمانی استخراج شده که برای تاریخ 17 مارس 2013 است. بر این اساس، این افزایش در محتوای کلی الکترون یونسفری بهدلیل آثار توفانهای ژئومغناطیسی بوده است. در بازۀ رخداد زلزله هیچ نقطۀ مشترک پرانرژی مشاهده نشد که نشان میدهد در زمان وقوع زلزله، فعالیت ژئومغناطیسی در ایجاد آنومالی یونسفری نقشی نداشته و عامل دیگری این ناهنجاری را در مقادیر یونسفری بهوجود آورده است که احتمالا دلیلی بهجز زلزله نمیتواند داشته باشد. به این ترتیب، بهمنظور کاهش مخاطرات، با بررسی پارامترهای یونسفری میتوان زمان و فرکانس وقوع زلزله را با داشتن سری زمانی از تغییراتTEC پیشبینی و استخراج کرد.
Machine summary:
"5 (1) اگر شاخص های مورد نظر در سطح پایینی قـرار داشـته باشـند، عنـوان روز آرام مطـرح میشوند و می توان آنومالی TEC را که اغتشاش یونسفری را به وجـود آورده ، مربـوط بـه زلزلـه دانست ، ولی اگر شاخص ها برای روزهای متلاطم باشند (بالا بـودن سـطح مقـادیر شـاخص هـا)، نتیجه میگیـریم آنومـالی TEC بـه وجودآورنـدة اغتشـاش یونسـفری مربـوط بـه میـدان هـای مغناطیسی و عوامل جوی است و ارتباطی با زلزله نخواهد داشت .
شـکل ٣ ب ، ایـن آنومـالی را بـا در نظـر گـرفتن شـاخص هـای ژئومغناطیس نشان میدهد، تنها مقداری که برایش باقی مانده است مربوط به زمان وقوع زلزلـه است و بیانگر این مطلب است که اگر تأثیر تمام شاخص هـا را از روی آنومـالی TEC یونسـفری برداریم ، آنچه باقی میماند به چیزی غیـر از عوامـل اتمسـفری و ژئومغناطیسـی ارتبـاط دارد و میتواند به دلیل زلزله باشد.
در شکل ٤ به صورت سه بعدی این آنومالیها با تکنیک تبدیل موجـک تحلیلـی اسـتخراج شده اند و مقادیر بیشینه ای مشاهده میشود که بـه دلیـل تغییـرات شـدید ژئومغناطیسـی بـوده است ، ولی موضوع جالـب آن اسـت کـه در بـازة رخـداد زلزلـه (١٠ تـا ١٥ روز قبـل از زلزلـه ) ماکزیممی وجود دارد که میتوان وقوع زلزله را پیش بینی کرد.
رزولوشن زمـانی و مکـانی نقشـه هـای جهانی نسبت به نقشه های محلی بسیار کم است ، ولی با توجه به این موضـوع ، زلزلـه بـه حـدی شدت داشته است که در پوشش مکانی وسیعی احساس شده و توانایی تغییر در لایۀ یونسـفر و محتوای کلی الکترون و همچنین قابلیـت اسـتخراج و تحلیـل را داشـته اسـت ."