مجله فیزیک زمین و فضا
سال:1390 | دوره:37 | شماره:1 |تعداد مقالات:26

ساختار (Low-Low Satellite-to-Satellite Tracking) LL-SST اولین بار با پرتاب ماهواره (Gravity Recovery And Climate Experiment) GRACE در 2002 اجرایی شد. برای رسیدن به دقت و حساسیت بیشتر در بازیابی میدان جاذبه زمین در مقیاس جهانی می توان ساختار LL-SST را با ساختار (High-Low Satellite-to-Satellite Tracking) HL-SST که قبلا در ماهواره (CHAllenging Minisatellite Payload) CHAMP استفاده شده ترکیب کرد. اختلاف شتاب در راستای خط دید دو ماهوارهGRACE (Line Of Sight (LOS) acceleration difference) ، ساده ترین کمیت مشاهداتی است که در آن از مشاهدات هر دو ساختارHL  و LL استفاده شده است. در این مقاله در ابتدا روابط مربوط به بازیابی ضرایب ژئوپتانسیلی با استفاده از تابعک مشاهداتی شتاب در راستای خط دید دو ماهواره GRACE بیان شده است و دستگاه معادلات مربوطه برای برآورد ضرایب بنا شده است. بیشینه درجه و مرتبه قابل بازیابی با استفاده از مشاهدات ماهواره GRACE، 120 است. به بیان دیگر تعداد مجهولاتی که باید در این دستگاه برآورد شوند 14641 مجهول است. از آنجا که حل دستگاه معادلاتی با این تعداد مجهول در یک دستگاه رایانه ای شخصی و با نرم افزار مطلب (MATLAB) امکان پذیر نیست، در این مقاله الگوریتم تکراری (Multiplicative Schwarz Alternating Algorithm) MSAA که از جمله روش های تجزیه حوزه (Domain decomposition) است، برای حل دستگاه معادلات نرمال با ابعاد بزرگ عرضه شده و در حل دستگاه معادلات مربوط به بازیابی ضرایب ژئوپتانسیلی با استفاده از مشاهدات شبیه سازی شده دینامیکی ماهواره GRACE به اجرا گذاشته شده است. نتایج حاصل، حاکی از کارایی این روش از نظر دقت و سرعت همگرایی در حل دستگاه معادلات بزرگ مربوط به بازیابی ضرایب ژئوپتانسیلی است.

روش تشدید مغناطیسی هسته ای سطحی یا Surface Nuclear Magnetic Resonance یا به اختصار  SNMRیکی از جدیدترین تکنولوژی های برآورد خصوصیات هیدرولیکی خاک ها، آبخوان ها و مخازن زیرسطحی است. این روش معادل روش تصویرسازی تشدید مغناطیسی در پزشکی (روش MRI) یا روش طیف نگاری تشدید مغناطیسی در صنایع دارویی و شیمیایی است. در واقع این روش جدیدترین تکنولوژی ژئوفیزیکی ارائه شده در چند دهه اخیر است. روش های متداول ژئوفیزیکی نظیر لرزه ای، ژئوالکتریکی و الکترومغناطیسی، تنها پس از تفسیرهای پیچیده قادرند شاخص هایی از خصوصیات هیدرولیکی زیرسطحی به دست دهند. حال آنکه روش SNMR قادر است آب آزاد درون حفره ها را به طور مستقیم تشخیص دهد و دو پارامتر مهم زیرسطحی، یعنی تخلخل و تراوایی را مستقیما به دست آورد. برآورد مشخصات آبخوان در دهه های اخیر یک رویکرد چند جانبه یا Multidisciplinary داشته و اغلب داده های مختلفی از روش های هیدروژئولوژیکی و ژئوفیزیکی به طور همزمان در مدلسازی ها مورد استفاده قرار می گیرند. در این مطالعه نیز برای مدلسازی خصوصیات هیدرولیکی زیرسطحی از داده های SNMR همراه با داده های سونداژ مقاومت ویژه الکتریکی به طور همزمان استفاده شده است. به طور کلی جهت به دست آوردن مدل SNMR بهینه از زیرسطح، اطلاع از ساختار مقاومت ویژه زیرسطحی کمک شایانی به وارون سازی دقیق تر داده های  SNMRمی کند. قابلیت ها و محدودیت های این روش، با یک مطالعه موردی اکتشاف آب در استان قم بررسی شده است. آبخوان مورد بررسی یک مخزن با تخلخل ثانویه حاصل از شکستگی می باشد که با ترکیب روش سونداژزنی الکتریکی و SNMR، برخی مشخصات هیدروژئولوژیکی و هندسه آن بدست آمده است. همچنین محل حفاری برای استحصال آب پیشنهاد شده است.

ترکیب آنسامبلی شبکه های عصبی مصنوعی نوعی از ماشین کمیته ای با ساختار موازی است که خروجی شبکه های منفرد را با هدف تلفیق اطلاعات حاصل از هر یک از آنها و در نتیجه دست یابی به نتیجه بهتر ترکیب می کند. در این تحقیق از ترکیب آنسامبلی شبکه های عصبی مصنوعی منفرد به منظور برآورد تخلخل موثر سنگ مخزن گازی کنگان در میدان عظیم هیدروکربوری پارس جنوبی استفاده شده است. داده های چاه نگاری 4 چاه این میدان در بازه عمقی سازند کنگان مورد استفاده قرار گرفت. داده های نگارهای صوتی، چگالی، پرتو گاما و تخلخل نوترونی در حکم ورودی شبکه ها و تخلخل موثر به منزله خروجی شبکه ها در نظر گرفته شد. ابتدا شبکه های عصبی منفرد پس انتشار خطا با ساختارهای گوناگون به روش فراآموزش طراحی شد و سپس 7 مورد از آنها که بهترین نتایج، یعنی کمترین میانگین مربعات خطای برآورد تخلخل را برای الگوهای آزمون داشتند به منظور ساخت ترکیبات آنسامبلی انتخاب شدند. ترکیبات آنسامبلی خطی به روش میانگین گیری ساده، روش های ترکیب خطی بهینه هاشم و روش غیرتحلیلی ترکیب خطی بهینه با استفاده از الگوریتم ژنتیک ساخته شد. بهترین ترکیب آنسامبلی حاصل که بیشترین کاهش را در میانگین مربعات خطای برآورد تخلخل الگوهای آزمون نسبت به بهترین شبکه عصبی منفرد ایجاد کرده است، ترکیب خطی بهینه ای با استفاده از روش بهینه یابی الگوریتم ژنتیک بود که میانگین مربعات خطای برآورد تخلخل الگوهای آموزش و آزمون را به ترتیب %14.4 و %12.5 نسبت به بهترین شبکه عصبی منفرد کاهش داد.

لومینسانس نوری یکی از روش های مهم سن یابی مواد معدنی در عصر حاضر است. این روش آخرین حادثه نورخوردگی را سن یابی می کند. لذا در تحقیق زمین لرزه های دیرین و فعالیت های زمین ساختی مخصوصا در مناطق خشک و نیمه خشک همچون مغولستان و ایران نقش کلیدی دارد. مغولستان دارای آب و هوای خشک است. رشته کوه آلتایی در غرب مغولستان قرار دارد. در جنوب شرقی این رشته کوه، توده رورانده باتارهیارهان واقع است. با توجه به زمین ریخت شناسی جوان مغولستان و لرزه خیزی این منطقه، در اثر فشار ناشی از برخورد صفحه های هند - اوراسیا در بخش غربی مغولستان، محاسبه نرخ لغزش در راستای این رشته کوه، به منظور بررسی فعالیت زمین ساختی و تحلیل خطر لرزه ای ضروری است. در دو سمت توده رورانده باتارهیارهان، دو حوضه فروافتاده وجود دارد. شواهد زمین ریخت شناسی گویای پیشروی آرام این توده به طرف این حوضه ها است. این حرکت به سمت جلو، به صورت بالاآمدگی هایی که در اصطلاح محلی به آنها فوربرگ می گویند، قابل مشاهده است. برای به دست آوردن نرخ لغزش در این بالاآمدگی ها، سه محل به منظور سن یابی و تعیین میزان بالاآمدگی آنها انتخاب شد. مقادیر بالاآمدگی به روش GPS اندازه گیری شد. سن نمونه ها با استفاده از لومینسانس تحریک شده با نور به روش هیستوگرام تعیین شد. میزان نرخ کوتاه شدگی قائم 0.53 - 0.07 میلی متر بر سال و میزان نرخ کوتاه شدگی افقی 0.44 - 0.03 میلی متر بر سال به دست آمد. با استفاده از مقادیر نرخ کوتاه شدگی، نرخ لغزش بین 0.69 - 0.10 میلی متر بر سال محاسبه شد.

امروزه استفاده از نشانگرهای لرزه ای برای تفسیر بهتر داده های لرزه ای کاربرد فراوانی یافته است. از جمله این نشانگرها می توان به نشانگرهای همدوسی اشاره کرد. همدوسی لرزه ای، یک نشانگر ردلرزه مختلط و هندسی است که روی مکعبی از داده های لرزه ای سه بعدی اعمال می شود. همدوسی لرزه ای کمیتی از تغییرات جانبی در مقاومت لرزه ای است که بر اثر تغییرات ساختاری، چینه شناسی، سنگ شناسی، تخلخل و وجود هیدروکربور به وجود می آید. هنگامی که نشانگرهای همدوسی روی داده های لرزه ای اعمال شوند، پیوستگی میان دو یا چند ردلرزه را در پنجره تحلیل نشان می دهند که میزان پیوستگی لرزه ای، خود نشانه ای از پیوستگی زمین شناسی است. مکعب لرزه ای سه بعدی همدوسی در تشخیص گسل ها بسیار موثر است. سه راه حل موجود برای محاسبه همدوسی عبارت اند از شباهت، همبستگی عرضی و ساختار ویژه. در این مقاله الگوریتم همدوسی شباهت که کد مربوط به آن در محیط Matlab نوشته شده است روی داده های سه بعدی مصنوعی و نیز داده های واقعی یکی از مناطق نفتی واقع در شمال شرق ایران اعمال می شود تا کارایی آن در شناسایی گسل های کوچک مقیاس مورد بررسی قرار گیرد. نتایج این روش با روش ساختار ویژه که روی همین داده ها اعمال شده بود، مقایسه می شود. این تحقیق نشان می دهد که الگوریتم همدوسی شباهت، مکعب همدوسی بهتری را نسبت به مکعب ساختار ویژه فراهم می کند.

تحقیق حاضر به منظور تشخیص چگونگی رسانایی لایه های زمین در شمال شرق استان گلستان و در منطقه داشلی برون با هدف ارزیابی پتانسیل موجود در منطقه از نظر وجود لایه های رسانای الکتریکی که می توانند حاوی آب شور باشند انجام پذیرفته است. با توجه به بررسی های گسترده صورت گرفته، مخازن احتمالی آب شور زیرزمینی در منطقه مورد اکتشاف به احتمال بسیار زیاد حاوی املاح با درصد زیادی از ماده معدنی ید است؛ و با توجه به ارزش این ماده معدنی و کاربرد وسیع آن در صنایع گوناگون، پروژه اکتشافی حاضر با استفاده از روش مگنتوتلوریک صورت گرفت. در تحقق این هدف، بررسی های مگنتوتلوریک به گونه ای طراحی شده که رسانایی الکتریکی (یا مقاومت ویژه الکتریکی) در منطقه ای وسیع از سطح زمین تا عمق 2000 متری به نقشه درآمده است.

در این تحقیق از روش برآورد هماهنگ (هارمونیک) کمترین مربعات روی سری های زمانی یون سپهر (TEC) به طول زمانی هفت سال، که با استفاده از پردازش دادهای GPS با نرم افزار Bernese محاسبه شده اند، استفاده شده است. بسامدهای طیفی مولفه های اصلی برآورد شده اند. در این طیف ها دوره24 h  و کسرهای آن 24 h/n، که n= 1, 2, …, 11 مشاهده می شوند که تجزیه معروف سری فوریه از تغییرات روزانه یون سپهر هستند. عامل اصلی این سیگنال روزانه تغییرات شبانه روزی TEC است. مولفه های نیم روزانه و ثلث روزانه می تواند به دلیل ردپای  substormها به دو صورت حرکات قطبی ذرات باردار (در لایه E) و تغییرات در جریان حلقوی (مرتبط با میدان الکتریکی مغناطیس سپهر در عرض های پایین) و همچنین تاثیرات کشندی (جذرومدی) باشد. همچنین طیف با دوره شناخته شده 27 روز نیز به دست آمده که مرتبط با نوسان های دوره ای خورشیدی است. علاوه بر این، دوره های سالانه، نیم سالانه و ثلث سالانه نیز مشاهده می شود. در نهایت، از دوره های به دست آمده برای ایجاد یک الگوی پیش بینی یون سپهری استفاده شده است. نتایج نشانگر آن است که بخش قابل ملاحظه ای (به طور مطلق) از مقادیر  TECبا این توابع پایه قابل پیش بینی است، و قسمت غیرقابل کشف که به صورت نوفه آشفته باقی می ماند می تواند در حالت یون سپهر آشفته تا 20 TECU برسد. در مقایسه با مدل استاندارد Klobuchar این روش به صورت معناداری دقت تعیین موقعیت با GPS تک بسامدی را افزایش خواهد داد. اصل مقاله بصورت متن کامل انگلیسی، در بخش انگلیسی قابل رویت است.

پارامترهای مغناطیسی متفاوتی وجود دارند که شاخص انواع خصوصیات مغناطیسی اند و برای تشخیص نوع کانی ها مورد استفاده قرار می گیرند به طوری که با استفاده از این پارامترها می توان نوع و محل یک کانی را ردیابی کرد. در این تحقیق از دو پارامتر قابلیت مغناطیسی بسامد کم (XLF) و قابلیت مغناطیسی وابسته به بسامد (XFD) که کارایی آنها در تحقیقات قبلی تایید شده است برای ردیابی و تفکیک منابع رسوب استفاده شد. مناطق مورد بررسی حوزه های آبخیز عمروان، عطاری، ابراهیم آباد، علی آباد و رویان واقع در استان سمنان ایران اند. با بررسی های صحرایی سطح مناطق با سنگ شناسی متفاوت و نیز منابع زیرسطحی (دیواره خندق ها) در حکم منابع رسوب تشخیص داده شد و نمونه برداری از آنها صورت گرفت. نمونه های خاک برداشت شده به آزمایشگاه منتقل و در هوای آزاد خشک شد. سپس نسبت به الک کردن نمونه ها و جدا کردن بخش زیر 63 میکرون (بخش ریزدانه) اقدام شد و این بخش برای اندازه گیری ردیاب های انتخابی با دستگاه مغناطیس سنج مورد استفاده قرار گرفت. در مرحله بعد توانایی خصوصیات مغناطیسی پیش گفته در حوضه های مورد بررسی با استفاده از آزمون های کراسکال - والیس و تابع تشخیص (DFA) از لحاظ آماری مورد بررسی قرار گرفت. نتایج روشن ساخت که میزان تفکیک منابع رسوب با پارامتر XLF از 39.9 درصد در حوزه آبخیز ابراهیم آباد تا 52.5 درصد در حوزه آبخیز علی آباد تغییر کرده است؛ در صورتی که میزان تفکیک منابع رسوب با XFD از 43.3 درصد (حوزه آبخیز ابراهیم آباد) تا 57.5 درصد (حوزه آبخیز علی آباد) متغیر بوده است. نتایج همچنین نشان می دهد که استفاده از ترکیبی از خصوصیات منشایاب، میزان تفکیک منابع رسوب را به میزان قابل توجهی نسبت به هر یک از خصوصیات فردی بالا برده است.

هدف اصلی در پردازش داده های لرزه ای بازتابی، افزایش کیفیت سیگنال های واقعی از طریق تضعیف انواع گوناگون نوفه ها است. بازتاب های تکراری یکی از مهم ترین نوفه های همدوس در داده های لرزه ای محسوب می شوند که تضعیف آنها در لرزه نگاشت های بازتابی، همواره مساله ای مهم در ژئوفیزیک اکتشافی بوده است. تبدیل رادون سهمی به طور گسترده در پردازش داده های لرزه ای برای تضعیف رویدادهای تکراری کاربرد دارد. در این روش ابتدا رویدادهای بازتابی هذلولی موجود در داده ورودی به سهمی تبدیل می شود و سپس داده ها به حوزه ای انتقال می یابند که در آن بازتاب های اولیه و تکراری به نقاطی قابل تفکیک تصویر می شوند. گام نهایی در این فرایند شامل تبدیل وارون بخشی از حوزه تبدیل حاوی انرژی تکراری و سپس کسر کردن آن از لرزه نگاشت اصلی است. در این مقاله تبدیل رادون سهمی و کاربرد آن در تضعیف امواج تکراری بررسی و بر اساس این روش برنامه نرم افزاری تدوین شده است. برنامه مذکور روی مدل های مصنوعی متفاوت شامل انواع گوناگون رویدادهای تکراری که در دورافت های متفاوت با رویدادهای اولیه یا با یکدیگر تداخل یافته اند، اعمال و نتایج مطلوبی عرضه شده است. همچنین این برنامه روی مجموعه ای از داده های واقعی نیز به کار گرفته شده است. از راه مقایسه نتایج حاصل از برنامه مورد استفاده با نتایج مربوط به نرم افزارGeocluster ، کارایی برنامه تدوین شده مورد تایید قرار گرفت.

برآورد موجک تولید شده از چشمه لرزه ای یکی از مراحل مهم در پردازش و تفسیر داده های لرزه ای بازتابی است. دقت در برآورد موجک در اجرای واهمامیخت و تهیه ردلرزه مصنوعی تاثیر بسزایی دارد. در این مقاله با نوفه فرض کردن سری بازتاب، به حذف آن از لگاریتم طیف دامنه ردلرزه پرداخته و از این طریق موجک چشمه لرزه ای برآورد می شود. برای حذف نوفه از سه روش تبدیل موجک گسسته، تجزیه مد تجربی و فیلتر نقطه بیشینه زمان - بسامد استفاده شده است. نتایج اعمال الگوریتم روی داده های لرزه ای مصنوعی و واقعی موفقیت هر سه روش در برآورد موجک چشمه لرزه ای را نشان می دهد. همچنین می توان دید که موجک برآورد شده با استفاده از دو روش تجزیه مد تجربی و فیلتر نقطه بیشینه زمان - بسامد از کیفیت بهتری برخوردار است.

در تحقیق حاضر حل عددی معادلات حاکم بر جریان گرانی در قالب شارش تبادلی (lock-exchange) با استفاده از روش فشرده مرتبه چهارم عرضه می شود. برای سنجش توانایی روش فشرده مرتبه چهارم در مسائل غیرخطی که به حالت واقعی نزدیک تر هستند از مساله موردی جریان گرانی در قالب شارش گرانی تبادلی به صورت جریان گرانی مسطح و استوانه ای استفاده می کنیم. در این کار علاوه بر عرضه نحوه اعمال روش فشرده مرتبه چهارم به معادلات حاکم، جزئیات مربوط به نحوه اعمال شرایط مرزی لغزش آزاد و بدون لغزش که مناسب و همخوان با روش فشرده مرتبه چهارم هستند، پیشنهاد می شود. مقایسه کیفی جواب های حاصل از روش فشرده مرتبه چهارم با سایر نتایج عددی موجود نشان دهنده عملکرد مناسب این روش است. به علاوه مقایسه نتایج روش های فشرده مرتبه چهارم و تفاضل متناهی مرتبه دوم مرکزی عملکرد بهتر روش فشرده مرتبه چهارم را نشان می دهد.

مطالعات صورت گرفته در زمینه تغییر اقلیم در جهان حاکی از این واقعیت است که تغییر هر چند کم در دما موجب تغییر در وقوع پدیده های حدی نظیر خشکسالی، بارش های سنگین و توفان می شود. به دلیل مطلق نبودن مقادیر حدی، ممکن است مقداری که برای یک محل حدی است در محلی دیگر نرمال تلقی شود. بررسی وقایع حدی به دلیل محدودیت آمار درازمدت پارامترهای هواشناسی، مشکل است. در این تحقیق، داده های تاریخی روزانه مربوط به دمای حداقل، حداکثر و میانگین در یک دوره 44 ساله (2004-1961) از هشت ایستگاه سینوپتیک بوشهر، تبریز، تهران مهرآباد، زاهدان، شیراز، کرمان، کرمانشاه و مشهد به منظور استخراج مقادیر حدی دما شامل صدک های پایین (1، 10، 5)، صدک های بالا (90، 95، 99)، تعداد روزهای کمتر از صدک های پایین و تعداد روزهای بیشتر از صدک های بالا مورد استفاده قرار گرفت. این ایستگاه ها نماینده برخی از اقلیم های متفاوت بر اساس طبقه بندی کوپن بودند (به ترتیب بیابانی، استپی و معتدل مرطوب). در ابتدا نرمال بودن هر یک از سری های زمانی حاصل از صدک ها به کمک آزمون کولموگروف _ اسمیرنوف بررسی شد. تحلیل روند برای همه سری های زمانی به کمک آزمون های پارامتری و ناپارامتری (رگرسیون خطی حداقل مربعات، پیرسون، r اسپیرمن و آزمون معنی داری t کندال) صورت پذیرفت. کرمان (نماینده اقلیم بیابانی) در مورد دمای حداقل در تمامی صدک ها به جز صدک 95، روند افزایشی معنی داری نشان داد. در مورد تعداد روزهای کمتر از صدک های پایین و بیشتر از صدک های بالا، تمامی صدک های بالا دارای روند افزایشی معنی دار بود. در مورد دمای حداکثر روزانه، به جز صدک یکم و تعداد روزهای بیشتر از صدک 90، در سایر سری های زمانی، روند افزایشی بود. نتایج در مورد دمای میانگین، مشابه دمای حداقل بود. مشهد (نماینده اقلیم معتدل مرطوب) روند افزایشی معنی دار در تمامی صدک ها و تعداد روزهای کمتر از صدک 10 و بیشتر از صدک های 90 و 99 نشان داد. دمای حداکثر تنها در صدک های بالا دارای روند افزایشی معنی دار بود. همه سری های زمانی تعداد روزهای کمتر از صدک های پایین و بیشتر از صدک های بالا به جز صدک یکم و صدک 95 نیز از روند افزایشی معنی دار تبعیت کردند. در مورد دمای میانگین نیز، نتایج مشابه دمای کمینه بود. به طور کلی اغلب ایستگاه ها روند معنی دار افزایشی در مقادیر حدی دما به خصوص دمای حداقل از خود نشان دادند.

شبیه سازی ذوب برف از اهمیت بالایی در مدیریت حوزه های برفی برخوردار است. اما کمبود داده همواره از موانع جدی در چنین تحلیل هایی است و باعث گردیده که رویکرد به استفاده از مدل های ساده تر در این خصوص باشد. مقاله حاضر تلاشی است برای شبیه سازی این فرآیند در حوزه های فاقد آمار با استفاده از روش های پیچیده تر که در آن داده های کمیاب مورد نیاز، از داده های معمول تولید شده اند. بدین منظور، مدل های SWAT درجه – روز، SRM و SNOW17 مورد استفاده قرار گرفته که ترکیبی از روش های مبتنی بر درجه حرارت، درجه حرارت – تابش و بیلان انرژی هستند. این روش ها برنامه نویسی شده و در غالب زیربرنامه هایی به مدل SWAT وصل گردیده تا بتوان از امکانات تولید داده های هواشناسی آن بهره مند شد و همچنین مشابهت لازم را در تحلیل های متفاوت به دست آورد. برای ارزیابی روش ها، از اطلاعات حوزه معرف امامه که ذوب برف عمده منابع آبی را تشکیل می دهد، استفاده شده است. نتایج عملکرد بهتر روش بیلان انرژی با استفاده از داده های مصنوعی در مقایسه با سایر روش ها را نشان می دهد.

در این مقاله، همبستگی بین ازن کلی (Total ozone) و ارتفاع ژئوپتانسیلی (Meteorological parameters) و دمای جو بالا (Upper air) برای سه ایستگاه تهران، آنکارا و بت داگان (Bet Dagan) واقع در منطقه خاورمیانه در دوره سه ماه سرد ژانویه، فوریه و مارس در سال های 2005، 2007 و 2008 بررسی شده است. داده های جو بالا مربوط به دانشگاه وایومینگ و داده های ازن مربوط به داده های ماهواره است.نتایج بررسی ضرایب همبستگی (Coefficient of correlation) بین ازن کلی و پارامترهای هواشناختی جو بالا نشان می دهد که در همه ایستگاه های مورد بررسی، همبستگی منفی معنی داری بین ازن کلی و ارتفاع ژئوپتانسیل در سطوح 500 hPa، 300، 200، و 100 برقرار است.مقایسه مقادیر ضریب همبستگی ازن و ارتفاع ژئوپتانسیلی سطوح متفاوت ایستگاه های مورد بررسی نشان می دهد که به طور کلی همبستگی سطح 300 hPa قوی تر از سطح 500 hPa و 100 است. به عبارت دیگر، همبستگی بین ازن و پارامترهای هواشناختی در وردسپهر (troposphere) (تروپوسفر) بالایی قوی تر از وردسپهر میانی و آرام سپهر (stratosphere) (استراتوسفر) است و با کاهش عرض جغرافیایی ایستگاه ها، همبستگی آرام سپهری (100 hPa) افزایش می یابد. همچنین بالاترین ضریب همبستگی، مربوط به سطح 200 hPa است.همچنین همبستگی مثبت بین ازن کلی و دمای آرام سپهری و همبستگی منفی بین ازن کلی و دمای وردسپهر میانی و بالایی برقرار است.عوامل اصلی وجود چنین همبستگی هایی بین ازن کلی و ارتفاع سطوح ژئوپتانسیلی و دما را می توان به دینامیک جو و جریان های صعودی و نزولی هوا نسبت داد. به عبارت دیگر، در آرام سپهر پایینی که ازن با ارتفاع افزایش می یابد، طی کاهش ارتفاع سطوح ژئوپتانسیلی، همگرایی ازن در ارتفاعات بالا صورت می گیرد و نزول آن باعث افزایش ستون ازن کلی جو می شود و برعکس، با افزایش ارتفاع سطوح ژئوپتانسیلی، واگرایی ازن در ارتفاعات بالا صورت می گیرد و ستون ازن کلی جو کاهش می یابد. در ایستگاه تهران، افزایش 10 متری ارتفاع ژئوپتانسیلی سطح 200 hPa معادل کاهش 1.7 DU ازن کلی است.

در روز چهارم اسفند ماه 1383 در ساعت 55 :5 دقیقه و 20 ثانیه بامداد (به وقت محلی، شبکه لرزه نگاری موسسه ژئوفیزیک دانشگاه تهران) برابر با ساعت 25 :2 دقیقه و 20 ثانیه بامداد (به وقت گرینویچ) زمین لرزه ای با بزرگای MW=6.4 (MS=6.5 و mb=6.4) شرق شهر زرند (رومرکز در روستای داهوئیه برآورد شد، سازمان زمین شناسی و اکتشافات معدنی کشور) در استان کرمان را لرزاند. استان کرمان از دیدگاه لرزه زمین ساختی در ایالت لرزه زمین ساختی ایران مرکزی جای دارد. در این گستره زمین لرزه های تاریخی زیادی در گذشته روی داده است، مانند زمین لرزه 1864 چترود، زمین لرزه 1897 کوهبنان، زمین لرزه 1911 راور و زمین لرزه 1933 بهاباد. رویداد زمین لرزه بم در این گستره در فاصله نزدیک به 200 کیلومتری رومرکز زمین لرزه زرند، به اهمیت لرزه ای آن می افزاید. زمین لرزه داهوئیه 612 نفر کشته داشت و 60 روستا را ویران کرد. اگرچه این زمین لرزه در پی گسلشی نو پدید آمده است، سامانه گسلی کوهبنان با درازای نزدیک به 300 کیلومتر، راستای شمال شمال غربی - جنوب جنوب شرقی، شیب تند روبه شمال شرقی و سازوکار راستالغز راستگرد خاستگاه این زمین لرزه بوده است. پس لرزه های زیادی با ایستگاه های شبکه موقت و همچنین ایستگاه های لرزه نگاری موسسه ژئوفیزیک دانشگاه تهران برداشت و مکان یابی شده اند. در این پژوهش پس لرزه های مکان یابی شده زمین لرزه داهوئیه، پردازش و بررسی شده اند. برای پردازش این پس لرزه ها الگوی سرعتی پرتو P که تاتار و همکاران، (2005) برای زمین لرزه بم پردازش کرده بودند، به کار گرفته شد. چشمه زمین لرزه با به کارگیری ویژگی ها و پراکندگی پس لرزه های بهینه مکان یابی شده، گسلی با راستای شرقی غربی، با شیب نزدیک به قائم و با درازای نزدیک به 20 - 15 کیلومتر پیشنهاد شد. برش از پراکندگی پس لرزه ها عمود بر راستای گسل نشان می دهد که پراکندگی ژرفی آنها بیشینه به 20 کیلومتر می رسد، که بر جای گرفتن جنبایی لرزه ای در پوسته بالایی و بر اینکه لایه لرزه زا در این گستره بیش از این ژرفا ندارد، دلالت می کند. همچنین این پراکندگی ژرفی شیب تندی را نشان می دهد که ممکن است شیب گسل زمین لرزه ای پنداشته شود. سازوکار زمین لرزه اصلی، جابه جایی راستگرد گسل کوهبنان و پراکندگی پس لرزه ها چنین پیشنهاد می کند که گسل زمین لرزه ای راندگی، و بلوک شمالی گسل هنگام رویداد زمین لرزه فرادیواره بوده است. پراکندگی پس لرزه ها همچنین یک کاف مکانی را نشان داد که این کاف، کانون بهینه شده زمین لرزه اصلی پنداشته شد. نتایج ما با الگوسازی پرتوهای پیکری برای زمین لرزه، سازگاری دارد (حاتمی، 1386). با به کارگیری شتاب نگاشت های برداشت شده در ایستگاه های شتاب نگاری شرق و غرب گسل زمین لرزه ای، می توان گفت که شکستگی زمین لرزه داهوئیه از گستره بهینه شده برای رومرکز آغاز شده و از شرق به غرب به گونه ای یک سویه گسترش یافته است. سرانجام واپاشی پراکندگی زمانی پس لرزه ها از پیوند نمایی بسط داده شده کیسلینگر (n(t)=17.04exp(-0.032t)) پیروی می کند. اصل مقاله بصورت متن کامل انگلیسی، در بخش انگلیسی قابل رویت است.

منطقه مورد بررسی، دربرگیرنده محدوده شمالی نقشه زمین شناسی 1:100000 بافت در استان کرمان است. داده های ژئوفیزیک هوایی و تصاویر حسگر استر (ASTER) این منطقه در ارتباط با نقشه برداری از مناطق دگرسان شده، آنالیز و مقایسه شده اند. داده های حسگر استر در محدوده فروسرخ طول موج کوتاه با استفاده از روش های مولفه اصلی و نسبت باندی مورد آنالیز قرار گرفته و مناطق دگرسان بارزسازی شده اند. داده های ژئوفیزیک هوایی نیز با استفاده از روش های مولفه های اصلی و نقشه های نسبتی آنالیز شده اند. بررسی داده های تابش سنجی (پتاسیم) نشان داد آن گونه که انتظار می رفت همه مقادیر زیاد پتاسیم مشاهده شده با مناطق دگرسان شده ارتباط ندارد و مقدار زیاد پتاسیم در سنگ های فلدسپاردار در برخی مناطق، موجب نمایش مقدار زیاد پتاسیم در نقشه های ژئوفیزیک شده است. ارزیابی کلی داده های استر و ژئوفیزیک هوایی در این منطقه نشان می دهد که داده های استر، مناطق دگرسان شده را با دقت بیشتری نسبت به داده های ژئوفیزیک مشخص می کنند. اما باید به این نکته نیز توجه کرد که داده های ژئوفیزیکی برخلاف داده های دورسنجی می توانند بی هنجاری های سطحی و تا حدودی عمقی را مشخص سازند.

امروزه طرحواره های پارامترسازی سطح به منزله یکی از مهم ترین مولفه ها در مدل های گردش کلی جو و پیش بینی عددی وضع هوا مطرح اند. این طرحواره ها تبادل تکانه، جرم و انرژی بین سطح و جو را برآورد می کنند. رواناب یکی از مهم ترین مولفه های چرخه آبی طرحواره های سطح خشکی ها است که پارامترسازی آن به دلیل پیچیدگی فرایندهای حاکم بر ایجاد آن و وابسته بودن این فرایندها به زمان و مکان دشوار است. در این بررسی طرحواره سطح OSU جفت شده در مدل پیش بینی عددی وضع هوا WRF، که در آن رواناب با تابع توزیع احتمال ظرفیت نفوذ خاک پارامتر می شود، مورد بررسی قرار می گیرد. ارزیابی دبی شبیه سازی شده در سه زیرحوضه رودخانه کارون، شامل زیرحوضه های فارسیات، حرمله و سوسن، با جفت کردن مدل روندیابی رودخانه(TRIP)  با طرحواره سطح OSU صورت می گیرد. بررسی روزانه دبی شبیه سازی شده مدل جفت شده بیانگر اختلاف بسیار کوچکی در هر سه زیرحوضه است. همچنین مقایسه داده های مشاهداتی و شبیه سازی شده دبی رودخانه در هر سه زیرحوضه بیانگر فرو - برآورد رواناب با مدل OSU-WRF است. ارزیابی دبی شبیه سازی طرحواره سطح مدل پیش بینی عددی وضع هواWRF  جفت شده با مدل روندیابی رودخانه در هر دو زیرحوضه سوسن و حرمله بیانگر مقادیر منفی کارایی مدل است یعنی مدل در شبیه سازی دبی رودخانه در دوره مورد بررسی، بسیار ناموفق است و حتی نمی تواند به اندازه به کار بردن میانگین مشاهدات نیز واقعیت جریان رودخانه را نمایش دهد اما در زیرحوضه فارسیات کارایی مثبت است که این نشان از برتری شبیه سازی ها بر پذیرش میانگین مشاهدات برای همه زمان ها دارد. خطای مدل پیش بینی وضع هوا (WRF) در پیش بینی بارش و خطای طرحواره سطح OSU در ارتباط با بارش - رواناب یا خطای موجود در پارامترهای سطحی به کار برده شده در اجرای مدل، به ویژه پارامترهای مربوط به تابع توزیع چگالی احتمال ظرفیت نفوذ خاک، به دلیل اریبی منفی و میانگین مطلق خطاهای بزرگ مدل، هر یک سهمی در خطای برآورد دبی رودخانه دارند. مقایسه دبی های شبیه سازی شده و مشاهده شده همچنین نشان می دهد که خطا در شرایط آغازی به کار رفته در تحقیق حاضر، به ویژه شرایط آغازی ذخایر آب سطحی و زیرزمینی، نیز می تواند منشا خطای دیگری برای دبی شبیه سازی شده باشد.

با استفاده از رابطه پواسون بین پتانسیل گرانی و پتانسیل مغناطیسی می توان بی هنجاری های مغناطیس سنجی و گرانی سنجی را به هم تبدیل کرد. تولید بی هنجاری گرانی از روی بی هنجاری مغناطیسی تبدیل شبه گرانی (Pseudogravity Transformation) و تولید بی هنجاری مغناطیسی از روی بی هنجاری گرانی تبدیل شبه مغناطیس (Pseudomagnetic Transformation) نام دارد. تبدیل شبه گرانی یک فیلتر، خطی است که معمولا در حوزه بسامد روی داده های مغناطیسی اعمال می شود و ابزاری مفید در تفسیر بی هنجاری های مغناطیسی است چون در بیشتر موارد تفسیر و کمی کردن بی هنجاری های گرانی راحت تر است. اگر گرادیان افقی بی هنجاری شبه گرانی محاسبه شود، بیشینه مقدار گرادیان افقی مشخص کننده مرز و لبه های توده مولد بی هنجاری مغناطیسی خواهد بود. این روش روی داده های مغناطیسی مصنوعی مدل استوانه قائم و همچنین روی داده های مغناطیسی واقعی محدوده ای در منطقه گل گهر سیرجان به کار رفته است. کاربرد این روش روی بی هنجاری مغناطیسی سنگ آهن گل گهر سیرجان توده ای به پهنای 30 متر را مشخص کرده است.

مهاجرت پس از برانبارش، معمولا تصویری مناسب از بازتابنده های زیر سطحی ارایه می دهد. ولی کیفیت این تصاویر هنگامی که تغییرات جانبی سرعت و یا ساختارهایی با زمین شناسی پیچیده وجود داشته باشند، تنزل پیدا می کنند. کاهش کیفیت تصاویر به دست آمده با کم شدن نسبت علامت به نوفه (S/N)، قرار گیری نادرست باز تابنده ها و واضح نبودن تصاویر، نمود پیدا می کند. در این شرایط، مهاجرت پیش از برانبارش عمقی می تواند تصاویر بهتری را ارائه دهد. در این مقاله مهاجرت در حیطه پیش از برانبارش و عمقی مهاجرت به روش کیرشهف مورد بررسی قرار گرفته است، سپس مهاجرت به روش کیرشهف پیش از برانبارش عمقی روی داده هایی واقعی اعمال شد و نتایج به دست آمده مورد بررسی قرار گرفت.

یک مطالعه میکروگرانیسنجی روی یک فونداسیون حفاری شده در محل انتخاب شده برای احداث ساختمان جدید انستیتو نفت، واقع در دانشکده فنی دانشگاه تهران انجام شد. هدف از این مطالعه تعیین حفرات زیرزمینی و یا هر نوع بی هنجاری دیگری است که ایستایی فونداسیون را تهدید می کند. تعداد کل قرائت ها 420 ایستگاه بوده است. حفرات زیرسطحی و همچنین رسوبات آبرفتی درشت دانه بر اساس نقشه بهنجاری های بوگه و مشتق دوم، آشکارسازی شده اند. برای تایید بیشتر نتایج، مدل سازی دو بعدی نیز بر اساس بی هنجاری های باقی مانده نیز صورت گرفته است.

در این مقاله از وارون سازی زمان سیر موج برای به دست آوردن مدل سرعت عمق از داده های لرزه ای استفاده شده است. به منظور تولید تصویر صحیح از ساختار زیر سطح زمین، مقطع لرزه ای توسط مدل سرعتی به دست آمده از مرحله وارون سازی، بر انبارش شده و سپس داده ها کوچ عمقی داده شده اند. نتیجه به دست آمده از مرحله کوچ عمقی تطابق خوبی را با اطلاعات زمین شناسی منطقه مورد مطالعه نشان داد. روش مورد اشاره بر روی داده های لرزه ای از میدان نفتی اهواز انجام شده است. در این تحقیق، سه مرحله اساسی برای به دست آوردن تصویر لرزه ای بر روی داده ها بکار رفته است که عبارت اند از: قرائت زمان رسید امواج، ساختن مدل اولیه برای انجام وارون سازی داده ها و در نهایت انتخاب الگوریتم مناسب برای کوچ داده های لرزه ای در میدان نفتی اهواز.

در روش های معمول لرزه نگاری بازتابی به منظور افزایش نسبت سیگنال به نوفه و بهبود کیفیت و پیوستگی بازتابنده ها مراحل مختلف پردازش در رکوردهای نقطه عمقی مشترک انجام می شود. در این رکوردها برای حذف اثر دورافت برای حالتی که بازتابنده ها شیب دار باشند تصحیح برون راند نرمال به دلیل بستگی سرعت برون راند به شیب بازتابنده و هم چنین نامشخص بودن محل بازتاب بر روی بازتابنده و وجود بازتابنده های متقاطع در ساختارهای زیر سطحی، برون راند نرمال ناتوان عمل کرده و لذا علاوه بر آن از مرحله پردازشی دیگری به نام تصحیح برون راند شیب استفاده می شود. در هنگام به کار بردن همه الگوریتم های عملگر برون راند شیب غیر از روش های انتگرالی نیاز است که داده های لرزه ای در مقاطع دورافت مشترک مرتب شوند. مرتب کردن داده ها در بعضی موارد مشکل و وقت گیر است. در مقابل، عملگر برون راند شیب در رکوردهای چشمه مشترک را می توان مستقیما برای رکوردهای چشمه مشترک به کاربرد و نیاز به مرتب کردن داده ها نیست. این عملگر با زمان و مکان متغیر است. اما با تغییر لگاریتمی، محورهای زمان و مکان این عملگر با زمان و مکان غیر متغیر می شود. در این مقاله، ابتدا مبانی ریاضی این تصحیح آورده شده، سپس چگونگی عمل آن را روی داده واقعی یک خط لرزه نگاری در ایران مرکزی بررسی شده، نتایج مقاطع لرزه ای حاصل از آن با نتایج لرزه ای پس از تصحیح برون راند شیب، با استفاده از تبدیل فوریه مقایسه شده و توانایی این روش در حذف اثر ثابت شده است. پس از به کار بردن این تصحیح، سرعت حاصل از تحلیل، سرعت بهبود یافته است.

زمین لرزه 22 ژوئن سال 2002 میلادی بزرگ ترین زمین لرزه پس از زمین لرزه سال 1962 بوئین زهرا در استان قزوین است. تابع زمانی چشمه نشان می دهد که شکستگی به هنگام وقوع زمین لرزه شروع شده و با یک پس لرزه کوچکی همراه بوده است. بدین ترتیب انرژی لرزه ای عمدتا در ده ثانیه اول آزاد گردیده است. با در نظر گرفتن مشاهدات صحرایی و توزیع پس لرزه ها، برای چشمه مسبب زمین لرزه طولی حدود 20 الی 30 کیلومتر و راستایی شمال غرب – جنوب شرق با شیب در امتداد جنوب – غرب می توان تخمین زد. این واقعیت با نتیجه به دست آمده از تحلیل شکل موج های ثبت شده همخوانی خوبی دارد. سازوکار کلی زمین لرزه دارای امتداد و شیب و بردار لغزش به ترتیب 257 و 53 و 71 درجه است. ممان لرزه ای کلی 1025×5.37 دین سانتی متر و بزرگی از روی ممان لرزه ای برابر 6.4 است. متوسط افت تنش حدود 40 بار تخمین زده می شود. جابجایی استاتیکی حدود 35 سانتی متر محاسبه شده است. زمین لرزه چنگوره – آوج از جهاتی قابل مقایسه با زمین لرزه سال 1962 بوئین زهرا است. هر دو زمین لرزه دارای سازوکار مشابه بوده و در سامانه گسل های مشابهی به وقوع پیوسته اند. زمین لرزه چنگوره – آوج از نادرترین زمین لرزه ها با بزرگی بیش از 6 درجه است که در اطراف شهرهای پرجمعیت به وقوع پیوسته است. از این رو، خصوصیات حرکت زمین به هنگام زمین لرزه اصلی باید در طراحی سازه های مقاوم در منطقه، مورد توجه قرار گیرد.

رها شدن شعاعی و ناگهانی شاره ای غیرچگال و چگال در شرایط همگن و بدون حرکت مدل سازی می شود. به ویژه، وضعیت ساده ای در نظر گرفته شده است که در آن اشاره محیط آرام و بدون چینه بندی چگالی است و چگالی شاره رها شده برابر یا بیشتر از چگالی محیط است. ابعاد شاره رها شده با فاصله از چشمه به صورت خطی افزایش می یابد و ابری چنبره ای تشکیل می دهد که حرکت آن بر اثر درون آمیختگی کند می شود. هنگامی که شاره رها می شود چگال ها از محیط است، مرحله برتری تکانه بعد از مدتی به برتری شناوری تبدیل می شود و ابر، تحت تاثیر شناوری منفی خود، در فاصله ای از چشمه به طور قائم به پایین حرکت می کند. هنگام رسیدن به سطح مبنا (زمین)، جریان گرانی با تقارن شعاعی تشکیل می دهد و عمدتا به طرف دور از چشمه و تا اندازه ای به طرف چشمه حرکت می کند. داده های کمی از نتایج مشاهدات به دست می آید، با مدلی ریاضی که بر پایه نظریه همانندی بنا شده است، مقایسه می شود. پیش بینی های مدل با مشاهدات آزمایشگاهی، شامل سرعت و اندازه ابر چنبره ای به طور کلی همخوانی دارد. اندازه گیری های غلظت در سطح زمین نیز با مقدارهای پیش بینی شده موافقت خوبی را نشان می دهد.

برای بررسی کمی و کیفی جواب های الگوریتم های حل عددی معادلات بسیط فشارورد، مقایسه با رفتار جو واقعی نمی تواند ملاک اصلی یا حداقل تنها ملاک در تعیین دقت الگوریتم ها قرار گیرد. این حکم به ویژه در کاربست به منطقه محدود که شرایط مرزی بر پیچیدگی تعیین جواب مطلوب می افزایند صادق است. این پیچیدگی حاصل درآمیختگی خطای مدل بسیط فشارورد، خطای خود الگوریتم و خطای وارد در چگونگی خوراند داده ها است. بر این مبنا لازم است دانش دینامیکی از رفتار جواب های معادلات بسیط فشارورد یا معادلات آب کم عمق در تعیین دقت الگوریتم های عددی هر چه بیشتر به خدمت گرفته شود. یکی از رهیافت های مفید، مطالعه بخش های متوازن (تاواری) و نامتوازن (امواج گرانی) و برهم کنش های آنهاست. برغم محدودیت هایی که کار روی جو واقعی ایجاد می کند، اطلاعات مفیدی را می توان از چنین مطالعه ای به دست آورد. با توجه به این هدف، این مقاله به مطالعه رفتار زمانی – مکانی بخش های متوازن و نامتوازن سه الگوریتم عددی برای معادلات بسیط فشارورد منطقه ای اختصاص دارد. این سه الگوریتم عبارت اند از الگوریتم اویلری دارای پایستاری آنزوتروفی پتانسیل سادورنی (1975) و دو الگوریتم مشتق از آن به برمبنای تغییر متغیرهای پیشیافتی از مؤلفه های تکانه – ارتفاع ژئوپتانسیلی به (1) تاوایی پتانسیلی راسبی، واگرایی و ارتفاع ژئوپتانسیلی و (2) تاوایی پتانسیلی راسبی، واگرایی و تاوایی غیرزمین گرد. در دو الگوریتم اخیر حل تاوایی پتانسیلی با یک روش استاندارد نیمه لاگرانژی با استفاده از درون یابی دو مکعبی قطعه ای انجام می شود و حل دو معادله پیشیافتی دیگر بر مبنای الگوریتم سادورنی برای مؤلفه های تکانه – ارتفاع ژئوپتانسیلی به دست می آید. نسبت به الگوریتم اویلری، الگوریتم های بر مبنای تاوایی پتانسیلی مهارت بیشتری را در نمایش درست هر دو بخش متوازن و نامتوازن نشان می دهند.