حرکت جسم شناور در دریا باعث القای یک بی هنجاری ژئومغناطیسی در میدان مغناطیسی زمین می گردد. در این مطالعه یک مدل ریاضی جهت بررسی تغییرات این بی هنجاری ژئومغناطیسی در آب های با عمق محدود ارائه می شود که رابطه این بی هنجاری را با پارامترهای محیطی و فیزیک جسم شناور بیان می کند. آنالیز فرکانسی روی مدل ریاضی مذکور، نشان می دهد که بی هنجاری ژئومغناطیسی ناشی از حرکت جسم شناور، دارای مولفه های فرکانسی خاصی است که آن را از نویز محیطی و میدان های الکترومغناطیسی ناشی از سایر امواج محیط دریا قابل تفکیک می کند. شبیه سازی برای یک شناور معمولی در دریا با عمق های مختلف نشان می دهد که همیشه فاصله بهینه ای از سطح آب وجود دارد که با قرار دادن حسگر مغناطیسی در آن فاصله، بیشترین دامنه بی هنجاری ژئومغناطیسی قابل دریافت است. در این مقاله نشان داده می شود که این عمق بهینه به عمق آب دریا نیز وابسته است. به علاوه اثبات می شود که با افزایش سرعت شناور، دامنه بی هنجاری فوق بیشتر شده و با کاهش سرعت شناور، کاهش می یابد.

هدف از مقاله حاضر، ارایه روش جدید آشکارسازی شناورهای سطحی و زیرسطحی در آب های کم عمق، با استفاده از یک سنسور مغناطیسی هوابرد است. در این روش، آشکارسازی برپایه القاء یک بی نجاری ژئومغناطیسی انجام شد که صرفا با حرکت شناور در دریا ایجاد می شود. بدین منظور، در ابتدا یک مدل ریاضی جهت آشکارسازی هوایی بی هنجاری ژئومغناطیسی در آب های کم عمق، ارایه گردید که رابطه این بی هنجاری با پارامترهای محیطی و فیزیک شناور را بیان می کند. سپس روی مدل ریاضی مذکور با استفاده از آنالیز فرکانسی نشان داده شد که بی هنجاری ژئومغناطیسی ناشی از حرکت شناور، دارای مولفه های فرکانسی خاصی است که آن را از نویز محیطی دریا قابل تفکیک می کند. همچنین، شبیه سازی برای یک شناور زیرسطحی در دریای کم عمق، انجام شد و مشخص گردید که امکان تشخیص این مولفه مغناطیسی حتی با وجود نویز شدید محیطی، وجود دارد. در نهایت، با استفاده از آنالیز فرکانسی، زاویه ای که خط سیر شناور با جهت حرکت سنسور هوابرد می سازد، در چند حالت مختلف تخمین زده شد و مشاهده گردید که خطای تخمین با افزایش زاویه، زیاد می شود.

علی رغم وسعت زیاد کشور ایران، رصدخانه ژئومغناطیسی تهران تنها رصدخانه در کشور می باشد که در دهه گذشته، به دلیل قدیمی بودن دستگاه های موجود در این رصدخانه و نیز گسترش شهر و قرارگیری این مرکز در معرض منابع نوفه ای متعدد، متاسفانه داده های آن مورد اعتماد نبوده و از لیست رصدخانه های ژئومغناطیسی استاندارد دنیا حذف شده است. با توجه به مزایای متعدد ثبت پیوسته میدان مغناطیسی و مولفه های آن در رصدخانه های ژئومغناطیسی، انجام مطالعات علمی برای تعیین محل های بهینه جهت احداث رصدخانه های ژئومغناطیسی جدید در بسیاری از کشورهای خاورمیانه و به خصوص ایران، بسیار ضروری می باشد. در این مقاله، ضمن بیان ضرورت احداث رصدخانه های ژئومغناطیسی جدید در کشور، به معرفی مهم ترین معیارهای موثر در تعیین محل احداث رصدخانه-های ژئومغناطیسی پرداخته شده است. معیارهای متعددی از قبیل شدت میدان مغناطیسی، تغییرات هدایت ویژه الکتریکی خاک های زیرسطحی، منابع غیرطبیعی اختلال در میدان ژئومغناطیسی، توسعه شهرسازی، راه های دسترسی، زمین شناسی منطقه، توپوگرافی منطقه و عدم وجود ذخائر اقتصادی، در انتخاب محل مناسب جهت احداث یک رصدخانه ژئومغناطیسی تاثیرگذار هستند. ممکن است گردآوری کلیه شرایط لازم برای یک محل، به طور کامل میسر نباشد، اما چنانچه حداقل شرایط لازم نیز میسر نگردد، به هیچ وجه نباید اقدام به ساخت رصدخانه نمود. تعطیلی و جابه جایی بسیاری از رصدخانه ها تجربه ای است تا مکان رصدخانه های مغناطیسی جدید با دقت زیادی انتخاب شود. در ادامه مطالعات این یادداشت پژوهشی، تحقیقی منسجم توسط نویسندگان مقاله در حال انجام است که به جمع آوری دقیق لایه های اطلاعاتی مختلف جهت تعیین محل های مناسب برای احداث یک رصدخانه ژئومغناطیسی در استان کرمان می پردازد.

حرکت شناور در آب دریا باعث ایجاد تغییرات هیدرودینامیکی می شود که به امواج کلوین معروف اند. از سوی دیگر، آب دریا به طور طبیعی دارای رسانایی الکتریکی ضعیفی است. حرکت آب دریا به عنوان یک رسانا در میدان مغناطیسی زمین باعث القاء یک میدان الکترومغناطیسی ضعیف شده که آن را بی ­ هنجاری ژئومغناطیسی گویند. امواج این میدان الکترومغناطیسی قادرند در شرایط خاص تا چندین کیلومتر و تا ساعت ها، همچنان به بقاء خود ادامه دهند که امکان مناسبی را جهت کشف حضور شناور توسط آشکارسازهای غیرفعال مغناطیسی ایجاد می کنند. بر این اساس، روش آشکارسازی بی ­ هنجاری ژئومغناطیسی شناور توسط یک حس گر هوابرد، پیشنهاد شده است. معادلات ریاضی حاکم بر بی­ هنجاری ژئومغناطیسی در دریای با عمق محدود، رابطه این بی­ هنجاری با پارامترهای شناور نظیر سرعت و جهت حرکت را نشان می دهد. کاربردی­ بودن ایده پیشنهادی توسط شبیه سازی نشان داده شده و آشکارسازی شناور در حوزه فرکانس انجام شده است. با انجام شبیه سازی در حضور نویز محیطی نشان داده شده که امکان آشکارسازی شناور توسط طیف فرکانسی سیگنال دریافت­ شده از حس گر هوابرد وجود دارد و تأثیر پارامترهای فیزیکی شناور در تغییر طیف فرکانسی به خوبی مشهود است.

مقاله حاضر به بررسی و استفاده از تغییرات انحراف بسامد بحرانی لایه F2 در حکم یک پیش نشانگر زمانی برای زمین لرزه 28 خرداد 1386 که در بخش کهک واقع در جنوب شهر قم رخ داد، می پردازد. تفاوت بین بی هنجاری های مشاهده شده در انحراف بسامد بحرانی ناشی از زلزله با روزهای آرام و روزهای همراه با توفان ژئومغناطیسی تشریح می شود. نتایج نشان می دهند که در روزهای آرام فاز منفی ودر روزهای همراه با توفان ژئومغناطیسی فاز مثبت غالب است. در صورتی که در دو روز قبل از زلزله و روز وقوع آن بی هنجاری ها از الگوی متفاوتی پیروی کرده و در آنها هم فاز منفی و هم فاز مثبت مشاهده می شود. نتایج به دست آمده امکان استفاده از داده های سونداژ قائم یون سپهری را در حکم یک پیش نشانگر زمانی زلزله نشان می دهند.

در راستای تهیه اطلاعات ژئومغناطیسی و گرانی تصحیح شده از نظر توپوگرافی و قراردادن آن ها (که برای اکتشاف منابع معدنی از جمله اورانیم استفاده می شوند) بر روی یک سطح مسطح، به طراحی و تولید دو برنامه رایانه ای اقدام شد. با این کار می توان برآورد عمق کانسار (مثلا کانسار اورانیم) نسبت به سطح زمین را دقیق تر انجام داد. این برنامه های رایانه ای که عبارت اند از: Pinit و Unev2fla در محیط فرترن نوشته شده اند. روش های متعارف ادامه به طرف بالا و یا ادامه به طرف پایین برای انتقال اطلاعات از یک سطح مسطح به سطح مسطح دیگر به کار می روند و برای هم ارتفاع کردن اطلاعات مناسب نمی باشند. از جمله روش های که می توان برای انتقال اطلاعات از یک سطح نامنظم به یک سطح مسطح از آن بهره برد استفاده از سری تیلور است که در طراحی و تولید این برنامه های رایانه ای مورد استفاده قرار گرفته است. از این به بعد این برنامه ها می توانند در پروژه های کاربردی ژئوفیزیکی برای بالا بردن دقت تعیین عمق مورد استفاده قرار گیرند.