مجله فیزیک زمین و فضا
سال:1385 | دوره:32 | شماره:2 |تعداد مقالات:13

تعیین پارامترهای مبنایی زمین لرزه ها، به خصوص برآورد اندازه زمین لرزه، یعنی تعیین بزرگی آن با دقت کافی، نقش اساسی در تشریح لرزه خیزی منطقه و اعزام نیروهای امدادی به مناطق آسیب دیده دارد. بزرگی، ارتباط نزدیکی با انرژی آزاد شده در زمین لرزه دارد و ساده ترین روش برآورد انرژی، تعیین بزرگی است. هر چند که روش تعیین بزرگی کاملا مبتنی بر رابطه ای تجربی است، بزرگی، به خاطر مناسب بودن در برآورد اندازه زمین لرزه، به طور وسیع مورد استفاده قرار گرفته است. در این مطالعه برای ارزیابی بزرگی گزارش شده در زمین لرزه هشتم خرداد 1383 کجور- بلده، با استفاده از لرزه نگاشت های ثبت شده در ایستگاه های لرزه نگاری، بزرگی زمین لرزه مجددا برآورد شده و با گزارش IGUT مورد مقایسه قرار گرفته است. نتیجه بررسی نشان می دهد که بزرگی گزارش شده حدود 0.6 واحد بزرگی کمتر است. علت اصلی، برنامه مورد استفاده برای پردازش داده ها بوده است. لذا توصیه می شود که برای زمین لرزه های با بزرگی MN>5.0، حتما نتایج پردازش شده با کمک برنامه را، کاربر کنترل کند. تحقیقات نشان داده که جهت برآورد بزرگی زمین لرزه های محلی استفاده از لرزه نگاشت های مولفه های افقی در مقایسه با لرزه نگاشت مولفه قائم مناسب است. بررسی نشان می دهد که برای زمین لرزه کجور- بلده برآیند برداری دامنه موج Lg اندازه گیری شده روی مولفه های افقی تقریبا دو برابر دامنه موج اندازه گیری شده روی مولفه قائم است.

این مقاله ساختارهای رسانا را در میدان ژئوترمال تراواله ایتالیا با استفاده از داده های مگنتوتلوریک (MT) شناسایی می کند. دستاورد روش مگنتوتلوریک با چشمه طبیعی در این ناحیه با هدف به نقشه درآوردن ساختارهای مقاومت ویژه عمیق قابل ملاحظه است. داده های MT با استفاده از برنامه های برگردان یک بعدی تفسیر و مدل سازی شده اند. برای دست یابی به بهترین تفسیر ممکن، همه مدهای داده ها مورد ارزیابی قرار گرفتند.مدل مقاومت ویژه به دست آمده از داده های MT با مدل زمین شناسی منطقه تراواله تا عمق 5 کیلومتر همخوانی دارد. تحلیل این داده جدید MT وجود سفره ژئوترمال در منطقه را به اثبات می رساند. زون های رسانا در سنگ بستر مقاوم در بیشتر ایستگاه های اندازه گیری به وضوح به صورت سیالات، موجود در گسل ها و شکستگی سنگ های دگرگونی قابل تفسیرند.

اندازه گیری ضرایب هیدورلیکی و از آن جمله ضریب آبگذری، به منظور تعیین آبدهی چاه حفاری، مورد نیاز بهره برداران منابع آب زیرزمینی است و هزینه بسیاری در بردارد. در این پژوهش روشی ارایه شده است که با سونداژزنی الکتریکی بتوان ضرایب هیدرولیکی را با داشتن مقاومت ویژه الکتریکی آبخوان و تعیین هدایت ویژه الکتریکی آب زیرزمینی محل مورد بررسی، تعیین کرد. تعداد 14 چاه با آزمایش پمپاژ مربوطه همراه با همین تعداد سونداژ الکتریک که با آزمایش پمپاژ همزمان بوده اند، در این پژوهش مورد استفاده قرار گرفته اند. ضریب آبگذری و ضریب قابلیت انتقال با فاکتور سازند، مقاومت ویژه الکتریکی هنجار شده و مقاومت عرضی الکتریکی هنجار شده آبخوان دشت تهران رابطه ای خطی دارد و ضریب همبستگی آن نزدیک به یک است.

تحلیل روند سطحی نوع خاصی از رگرسیون چندگانه است که در آن متغیرهای مستقل، مختصات نقاط در محورهای مختصات و متغیر وابسته ممکن است عیار، ضخامت و یا هر متغیر مطلوب دیگری باشد. در این روش بهترین سطحی را که بتوان به کمک آن مقدار متغیر مورد نظر در هر مختصاتی را برآورد کرد، به دست می آوریم. به دست آوردن روند داده ها و ارتباط بین آنها کمک شایانی به تفسیر داده ها می کند.در مقاله حاضر این آنالیز برای داده های ژئوفیزیک هوایی منطقه سرچشمه که شامل شدت میدان مغناطیسی، مقاومت ویژه در بسامد 4600 هرتز و شمارش پتاسیم با استفاده از آشکارسازهای پرتوزایی، مورد بررسی قرار گرفته است. با در نظر گرفتن روند در این سه روش و ارتباط بین آنها در منطقه سرچشمه دیده شد که مقادیر شدت میدان مغناطیسی و مقاومت ویژه روندی مشابه و عکس روند مقادیر شمارش پتاسیم دارند و در نهایت توانایی این روش در تفسیر داده های ژئوفیزیک مشابه مورد تایید قرار گرفته است.

در این مقاله حل عددی شکل پایستار معادلات آب کم عمق در صفحه b با استفاده از روش ابرفشرده مرتبه ششم ارایه می شود. برای گسسته سازی زمانی معادلات از شکل دلتای روش بیم و وارمینگ و برای گسسته سازی مکانی معادلات از روش ابرفشرده مرتبه ششم استفاده می شود. نتایج عددی به دست آمده نشان دادند که برای غلبه بر خطای دگرنامیدن ناشی از اندرکنش جملات غیرخطی موجود در معادلات، پالایه های رایج که در تحقیقات قبلی برای روش های مرتبه پایین مورد استفاده قرار گرفته اند، توانایی غلبه بر این خطا را ندارند و به همین دلیل در این مقاله نحوه به کارگیری یک پالایه براساس روش های فشرده مورد بررسی قرار گرفته است. کمیت های ناوردای مدل مانند انستروفی پتانسیلی (با به کارگیری پالایه برمبنای روش های فشرده) در طول انتگرال گیری عددی از معادلات، به خوبی پایستگی خود را حفظ می کنند، این مطلب موید این حقیقت است که ماهیت غیرخطی معادلات با استفاده از روش عددی به کار رفته به خوبی شبیه سازی شده است. اعتبار حل عددی ارایه شده با مقایسه جواب های حاصل با نتایج روش فشرده مرتبه چهارم و همچنین سایر تحقیقات قبلی سنجیده می شود. همچنین با مقایسه نتایج حاصل از روش ابرفشرده مرتبه ششم با نتایج حاصل از روش های فشرده مرتبه چهارم و مرتبه دوم مرکزی، روشن می شود که روش ابرفشرده نسبت به دو روش دیگر از دقت بیشتری برخوردار است.

میدان مغناطیسی زمین به شکل پیچیده ای نسبت به زمان و مکان تغییر می کند. تغییرات زمانی میدان مغناطیسی شامل تغییرات آهسته و تغییرات زودگذر است. این تغییرات به طور پیوسته روی مغناطیس نگارها ثبت می شوند. یکی از تغییرات زودگذر که روی مغناطیس نگارها شکلی مانند منحنی گوسی دارد، بای نامیده می شود. دوره تناوب بای ها از چند دقیقه تا چند ساعت (2 تا 4 ساعت) متغیر است. این رویدادها سبب القا جریان های الکتریکی به درون بخش هایی از پوسته و گوشته می شوند که این جریان ها نیز به نوبه خود میدان مغناطیسی قابل اندازه گیری روی سطح زمین را ایجاد می کنند. نسبت میدان های داخلی و خارجی معیاری از پاسخ الکترومغناطیسی محیط است که با روش هماهنگ های کروی می توان آن را تعیین کرد و در نهایت هدایت الکتریکی آن بخش را به دست آورد. بای ها عموما در روزهای آرام و توام با ریزتپ های مغناطیسی Pi1 و Pi2 به وقوع می پیوندند. بای ها فرآیندی دو مرحله ای هستند. اولین مرحله را بای آغازین و مرحله بعدی را بای اصلی می نامند. در این مقاله روی بای های ثبت شده در رصدخانه مغناطیسی تهران با عرض ژئومغناطیسی 35.73 N و طول ژئومغناطیسی 51.38 E در فاصله زمانی 1971 تا 1980 براساس زمان وقوع، شدت و جهت، و وقوع آنها در فصول ژئومغناطیسی بررسی آماری صورت گرفته است. با بررسی این رویدادها، تاخیر زمانی بین دو مرحله در گستره 10 تا 30 دقیقه به دست آمده است. بیشینه عددی این رویدادها در نیمه شب با شدت متوسط و مثبت به دست آمده و بیشتر بای ها در اعتدالین و انقلاب زمستانی رخ داده اند. با توجه به نوع رویدادهای ثبت شده می توان گفت که جریان های بازگشتی، جریان های غالب اند. رابطه تعداد توفان های مغناطیسی و لکه های خورشیدی با تعداد بای ها به صورت رابطه ای معکوس به دست آمده است. با تجزیه و تحلیل شدت جریان این تغییرات زمانی و سایر تغییرات به روش هماهنگ های کروی، بیضوی وهذلولی می توان به طرح واری از مغناطیس سپهر (مگنتوسفر) دست یافت.

در عملیات لرزه ای دریایی دامنه، محتوای بسامدی و زمان رسید امواج لرزه ای به شدت تحت تاثیر خواص فیزیکی و کشسانی رسوبات جوان در بستر دریا است. از این رو شناسایی محیط انتشار موج و تعیین خواص کشسانی آنها نقش مهمی در مطالعات لرزه ای دریایی ایفا می کند. در این مقاله ضمن معرفی لرزه نگاری شکست مرزی در محیط دریا با استفاده از کابل قائم (vertical cable, VC) شیوه های تحلیل اولین رسیدها و استخراج اطلاعات سرعتی و پارامترهای ناهمسانگردی رسوبات اشباع شده از آب مورد بحث قرار می گیرد.به منظور بررسی اثر شیب و ناهمسانگردی لایه ها بر داده های لرزه ای، مجموعه ای از مدل های زمین در نظر گرفته شد. دراین بخش از مطالعه با ثابت نگاه داشتن ناهمسانگردی و تغییر شیب لایه بندی، اثر شیب مورد بررسی قرار گرفت و سپس با تغییر درصد ناهمسانگردی و ثابت نگاه داشتن شیب، توزیع آزیموتی، کندی ظاهری و واقعی تعیین شد. در این تحقیق، نگارندگان نرم افزارهای وارون سازی زمان سیر و شبیه سازی داده برداری لرزه ای به روش VC با استفاده از حل معادله آیکونال به روش تفاضل متناهی را در محیط MATLAB تدوین کرده اند و مورد استفاده قرار داده اند.

در این مقاله، توانایی روش اویلر در برآورد کردن عمق ناهنجاری های گرانی ناشی از پیمایش های گرانی سنجی و یا میکروگرانی سنجی، مورد بررسی قرار می گیرد. برای این منظور پایداری و صحت جواب های حاصل از روش اویلر با توجه به پهنای پنجره، موقعیت قرارگیری جواب ها و انتخاب ضریب ساختار مناسب روی مدل های مصنوعی متفاوت آزمایش می شود تا بهترین جواب ممکن را برای پنجره معین و ضریب ساختار به خصوص برای یک مدل خاص به دست آوریم.پژوهش های صورت گرفته مرتبط با این مقاله نشان می دهد که انتخاب بهترین پهنای پنجره نقش شاخص تری در به دست آوردن بهترین جواب برای عمق مدل نسبت به بقیه موارد دارد؛ به این معنی که برای شروع باید ابتدا به دنبال پهنای پنجره مناسبی باشیم که در نتیجه آن، تعداد جواب های به دست آمده قابل قبول، بیشتر باشد. با انتخاب درست پهنای پنجره می توان برآورد درستی از مختصات افقی مدل بدون توجه به ضریب ساختار به دست آورد.

شاخص های ارزیابی پایداری که به شاخص های ناپایداری معروف اند، روابطی هستند که به کمک آنها می توان، ناپایداری همرفتی مناطق مختلف جو را بررسی کرد. این شاخص ها در پیش بینی فعالیت های همرفتی به کار می روند وعمدتا به کمک نمودارهای ترمودینامیکی و داده های رادیو سوند محاسبه می شوند.در این پژوهش در دوره ای دوازده ساله (1991-2002) در روزهایی که بارش در ایستگاه زمینی ثبت شده، تعدادی از شاخص ناپایداری برای منطقه اصفهان محاسبه شده است. این شاخص ها شامل، آب قابل بارش، شولتر، K و انرژی پتانسیل در دسترس همرفتی اند. ابتدا میانگین بارش در سه ایستگاه اصفهان، فرودگاه (شرق اصفهان) و نجف آباد (غرب اصفهان) محاسبه شده است. سپس به کمک منحنی بهترین برازش بین شاخص در حکم متغیر مستقل و میانگین بارش در نقش متغیر وابسته، آستانه مناسب برای بارورسازی ابر برآورد شده است. این آستانه برای شاخص آب قابل بارش 9 میلی متر، شاخص شولتر 2 درجه سلسیوس، شاخص K برابر 24 درجه سلسیوس و برای شاخص انرژی پتانسیل در دسترس همرفتی برابر با 100 J.kg-1 به دست آمده است. همچنین با توجه به محدودیت هایی که در استفاده از شاخص های ناپایداری در این پژوهش از آنها یاد شده، شاخص آب قابل بارش ابر در حکم بهترین شاخص انتخاب شده است. البته مقادیر بالای شاخص K و شاخص انرژی پتانسیل در دسترس همرفتی همراه با مقادیر منفی و کم شاخص شولتر نیز می تواند نشان دهنده بارندگی شدید باشد.

این تحقیق یک مدل عددی سه بعدی برای پیش بینی گردش آب های ناشی از وزش باد متغیر ارایه می دهد و نتایج حاصل از آن در مقایسه با مشاهدات، مورد بحث قرار می گیرد. مدل عددی مذکور براساس حل معادلات حاکم بر جریان و توزیع دما با روش تفاضل محدود (finite difference) با فرض DY, DX ثابت و DZ متغیر استوار است. معادلات تکانه، تاوایی، پیوستگی و روابط تنش در سطح، کف و لایه های میانی مورد استفاده قرار گرفته اند. لزجت افقی و عمودی و ضریب پخش تلاطمی براساس فرمول های استفاده شده بنت در دریاچه آنتریو (1997) برآورد شده است. با توجه به ابعاد دریای خزر در مدل عددی، از پارامتر کوریولیس (coriolis) متغیر و همچنین از تقریب هیدروستاتیک (hydrostatic)، صفحه بتا و تقریب بوسینسک (boussinesq) استفاده شده است.برای آزمایش مدل از چند مورد ساده با شرایط مرزی مشابه دریای خزر، استفاده شده است. برای مدل سازی دریای خزر، شبکه بندی حوزه در سطح افقی با ابعاد 10×10 کیلومتر و در جهت قائم در 10 لایه با ضخامت های متغیر از سطح به کف به ترتیب: 5، 10، 20، 30، 60، 100، 150، 250، 500 و بالاتر از 500 متر در نظر گرفته شده اند. داده های باد شامل سرعت، جهت و دمای آب که مربوط به روز پانزدهم شهریور سال 1374 در ساعت های 6، 12 و 18 بود که از طریق ایستگاه های همدیده ای حاشیه دریای خزر و گشت دریایی حاجی علی اف، گردآوری شده است. اطلاعات باد ساحلی اندازه گیری شده با تصحیحات اعمالی به روش (SPM, shore protection manual) به باد دور از ساحل تبدیل شد و به روش درون یابی با استفاده از عکس مربع فاصله، توزیع مکانی سرعت باد در سطح حوزه دریای خزر به دست آمد.مدل بر اساس مشاهدات و گزارش های موجود مورد ارزیابی قرار گرفته است. وضعیت جریان در چند لایه بررسی شده و سرعت ها در برش طولی و برش های عرضی در ناحیه شمالی، میانی و جنوبی مورد بحث قرار گرفته است. در کل حوزه، اندازه سرعت جریان متفاوت است. سرعت جریان محاسبه شده از 1.6cm.s-1 تا 15cm.s-1 است که بیشترین مقدار سرعت در ناحیه میانی به ازای سرعت باد حداکثر 7 متر بر ثانیه و تنش باد tx=ty=0.06N.m-2. همچنین نتایج به دست آمده، وجود سلول های گردشی را به طور پاد ساعتگرد در سه ناحیه فوق نشان می دهد و اینکه گردش با عمق به طور قابل ملاحظه ای کاهش می یابد. نتایج حاصل از حل عددی معادله دما با اطلاعات حاصل از مشاهدات گشت دریایی مقایسه شده است و تغییرات دما در لایه های متفاوت برش های عرضی و طولی، هم خوانی نسبتا قابل قبولی از مدل با مشاهدات را بیان می کند.

از آنجا که تصاویر راداری علاوه بر اندازه گیری شدت سیگنال، اطلاعات فاز را نیز با خود به همراه دارند، لذا می توان با استفاده از اطلاعات فاز و با روش تداخل سنجی (اینترفرومتری) راداری از آنها در مطالعات زمین لرزه استفاده کرد. در حالی که در اغلب روش های ژئودتیکی به اندازه گیری های مکرر زمینی برای اندازه گیری جابه جایی پوسته زمین نیاز است، روش تداخل سنجی راداری در ضمن ارایه پوشش زمینی وسیع، نیاز به اندازه گیری های زمینی را مرتفع می سازد. در این مطالعه با روش تداخل سنجی راداری، مدل نشان دهنده تغییرات زمین در زلزله بم (ایران) ایجاد می شود و مورد بررسی قرار می گیرد.با استفاده از این روش بزرگی زلزله بم 6.4 و ممان لرزه ای آن 4.3´1018 به دست آمده است.در این مطالعه از روش به کارگیری 3 تصویر رادار (از ماهواره Envisat) برای تولید اینترفروگرام استفاده شده است. تصاویر با نرم افزار Doris در محیط Linux پردازش شده. در نهایت با شمارش تعداد فرینج ها در تداخل نگاشت می توان میزان جا به جایی زمین و میزان بزرگی زلزله را محاسبه کرد، که این کار با گزارش های منتشر شده مقایسه شده است.

خاصیت پردازش موازی شبکه های عصبی مصنوعی، آنها را برای پیاده سازی سخت افزاری مناسب ساخته است، بنابراین استفاده از شبکه های عصبی مصنوعی در پردازش سیگنال های لرزه ای دارای این پتانسیل است که عملیات پردازش داده های لرزه ای را به میزان زیادی تسریع می کند. در این مقاله، یکی از رایج ترین شبکه های عصبی هاپفیلد، به منظور عملی ساختن واهمامیخت مورد استفاده قرار گرفته است. فرایند واهمامیخت به دو زیر فرایند تقسیم می شود: یافتن محل بازتاب ها و برآورد دامنه بازتاب ها. برای به انجام رساندن هر یک از این دو مرحله یک شبکه هاپفیلد طراحی شده است. اولین شبکه عصبی برای پیدا کردن محل بازتاب ها و دومین شبکه عصبی به منظور برآورد دامنه بازتاب های پیدا شده ایجاد شده است. این دو شبکه برای موجک مدل سازی شده اند و نتایج حاصل با نتایج حاصل از واهمامیخت تابع ضربه مورد مقایسه قرار گرفته است.با مقایسه نتایج با یکدیگر می توان نوشت: (1) روش واهمامیخت داده های لرزه ای با استفاده از شبکه عصبی هاپفیلد بر خلاف روش واهمامیخت تابع ضربه، به نوفه حساس نیست؛ (2) روش واهمامیخت با استفاده از شبکه عصبی هاپفیلد برای یک ردلرزه به همراه نوفه از روش واهمامیخت تابع ضربه پاسخ بهتری می دهد.