از آنجایی که پدیده طبیعی زلزله خطرات زیانباری را متوجه انسان ها می کند، از دیرباز مطالعات گسترده ای بر روی آن صورت گرفته است. چگونگی تغییرشکل پوسته زمین در اثر زلزله از جمله مسائلی می باشد که همواره مورد توجه دانشمندان و محققین زلزله بوده است. در حوادثی نظیر زلزله، به منظور مدیریت بحران و همچنین مشاهده و آنالیز هر چه سریعتر رفتار حادثه، مقوله دسترسی سریع به اطلاعات دارای اهمیت ویژه-ای می گردد. به همین دلیل در بسیاری از مراکز تحقیقاتی که بر روی زلزله مطالعه می کنند، پارامترها و ویژگی های زلزله حادث شده به سرعت در اختیار کاربران و محققان قرار می گیرد. بدیهی است به منظور تسریع دست یابی به اطلاعات، بحث اتوماسیون یا حذف عامل انسانی و خودکار کردن دریافت، محاسبه و نمایش مطرح می گردد. در این پژوهش سیستمی طراحی گردیده است، که با استفاده از آن تغییرشکل های هم لرزه ناشی از زلزله به-صورت آنی مدل سازی گردد. برای این منظور با استفاده از موقعیت کانون زمین لرزه، گسل عامل زلزله با توجه به هندسه گسلهای ایران که در پایگاه داده های سیستم موجود است، شناسایی می شود. سپس با توجه به بزرگی زلزله، میزان جداشدگی هم لرزه و ابعاد شکست گسل در اثر این زلزله با استفاده از مد ل های نیمه-تجربی و تجربی میان پارامترهای زلزله، تعیین می گردد. همچنین راستای انتشار شکست از کانون زلزله با توجه به معیارهایی از جمله الگوی انشعابات گسل، برآورد می شود. در نهایت با توجه به نوع سازوکار گسل عامل زلزله و هندسه آن، صفحه شکست تعیین گردیده، و با استفاده از مدل های تحلیلی تعیین تغییرشکل پوسته زمین در اثر حرکات تکتونیکی و به طور خاص مدل اکادا، میدان تغییرشکل محاسبه می شود و خروجی ها به صورت خودکار نمایش داده می شوند. الگوریتم سیستم کاملاً اتوماتیک انجام می گیرد، به طوری که سیستم به صورت خودکار هر پنج دقیقه یک بار اطلاعات لرزه ای را دریافت می کند، و میدان تغییرشکل پوسته زمین را در صورت وقوع زلزله به صورت آنی نمایش می دهد. از آنجایی که روش های ژئودتیکی رفتارسنجی تغییرشکل های هم لرزه، نیاز به داده های قبل از زلزله داشته، رفتارسنجی صرفاً در ایستگاه های دائمی امکان پذیر بوده و قدرت تفکیک مکانی پایینی دارند. همچنین روش-های راداری نیز نیاز به داده های پیش از زلزله داشته و با توجه محدودیت های زمانی که دارند، رفتارسنجی آنی تغییرشکل های هم لرزه با مشکل مواجه می شود. روشهای ژئودتیکی و راداری عموماً هزینه بالایی دارند. سیستم طراحی شده در این پژوهش که برپایه مدل سازی تحلیلی تغییرشکل های هم لرزه می باشد، این برتری را دارد که علاوه بر آن که دارای هزینه ناچیزی در مقایسه با روش های دیگر می باشد، قدرت تفکیک مکانی بالایی دارد. در این پژوهش به منظور رفتارسنجی میدان جابه جایی به وسیله مدل تحلیلی اکادا، ابتدا بر روی انواع گسل های شیب لغز، امتدادلغز و اریب لغز با شیب های متفاوت مدل سازی تحلیلی انجام گرفت و نتایج تفسیر گردید. همچنین از آن جایی که در زلزله های شدید، ممکن است کل صفحه گسل بشکند و شکست از نقطه انتهایی آن نیز تجاوز کند، مطالعه ای بر روی معیارهای راستای انتشار شکست از نقطه انتهایی ترک در مکانیک شکست صورت گرفت. سپس با استفاده از معیار نرخ آزاد شدن انرژی کرنش، راستای انتشار شکست از نقطه انتهایی گسلی با نام نِه غربی شبیه سازی شد و راستایی با آزیموت 203 درجه به عنوان راستای احتمالی انتشار شکست برآورد گردید. به منظور مشاهده چگونگی عملکرد سیستم طراحی شده در این پژوهش سه زلزله بر روی سه گسل نه غربی، دشت بیاض و یکی از بخش های گسل پیشانی کوهستان (mff2) شبیه سازی گردید و میدان تغییرشکل حاصل رفتارسنجی گردید. چگونگی تغییرشکل ها با نحوه گسلش هم خوانی دارد. به طوری که مثلاً در مورد زلزله با سازوکار امتدادلغز بر روی گسل نِه، در قسمت شمال غرب و جنوب شرق صفحه شکست گسل دچار انقباض و فشارش و در قسمت شمال شرق و جنوب غرب صفحه شکست گسل، پوسته زمین دچار انبساط و کشش می گردد. از آنجایی که رفتارسنجی سیستم مذکور بر پایه مدل سازی تحلیلی صفحه شکست گسل با توجه به موقعیت کانون زلزله و مدل تجربی میان پارامترهای زلزله انجام می شود، به منظور تایید فرضیات به کار رفته در سیستم با نتایج عینی از میدان جابه جایی سه بعدی حاصل از تصاویر راداری زلزله قشم استفاده گردید. ابتدا صفحه شکست گسل با استفاده از کانون لرزش اصلی زمین لرزه، امتداد و شیب گسل عامل لرزش اصلی زلزله و مدل تجربی تعیین گردید. در نهایت مدل سازی میدان جابه جایی با استفاده از مدل اکادا انجام شد. نتایج حاکی از آن بود که بیشینه جابه جایی ها در راستای محور x، y و z به ترتیب 2/5، 25 و 17 سانتی متر می باشد که عموماً با اندکی اختلاف از نتایج insar کوچک تر است. رفتارسنجی بردارها در سه جهت نیز نشان می دهد، که پوسته زمین در راستای محور x در قسمت شرقی خط عمودمنصف تصویر سطحی گسل به سمت شرق و در قسمت غربی آن به سمت غرب حرکت می کند. در راستای محور yدر محدوده گسل پوسته به سمت شمال و در قسمت شرقی گسل به سمت جنوب حرکت کرده است. همچنین پوسته زمین در ناحیه تصویر سطحی گسل دچار بالاآمدگی شده و در مناطق دیگر جزیره، دچار فرونشست گردیده است. این نتایج به میزان زیادی با نتایج insar مطابقت دارد.

منشأ و تکامل پوسته ی زمین از جمله مسائل بسیار پیچیده ای است که از اوایل قرن نوزدهم میلادی مورد بحث و بررسی قرار گرفته است. مهم ترین عامل ایجاد تغییرشکل در پوسته ی زمین و موقعیت نقاط واقع بر آن، پدیده ی تکتونیک صفحه ای می باشد. بر اساس تئوری زمین ساخت صفحه ای، قسمت هایی از کره ی زمین که در مرز صفحات تشکیل دهنده ی پوسته ی زمین واقع شده اند نواحی مستعد تغییرشکل های بزرگ و وقوع زمین لرزه های عظیم می باشند. کشور ما ایران به علت موقعیت جغرافیایی خاص، در دوره های مختلف زمین شناسی، پوسته ی آن دستخوش تغییرات زیادی بوده است. باتوجه به زلزله های مهمی که در طول گسل های ایران بروز می کنند و به علت عدم تجانس پوسته قاره ای ایران و فشارهایی که به آن وارد می آید، اکثر گسل های ایران فعال یا دارای پتانسیل فعالیت می باشند. یکی از چهار ناحیه ی اساسی لرزه زمین ساخت ایران ناحیه ی البرز می باشد. روش های گوناگونی برای مدل کردن میدان تغییرشکل حرکات لرزه ای ناشی از گسل ها مورد استفاده می باشند، که با رشد سریع علم و با ظهور رایانه های با سرعت های بسیار بالا روش های عددی یکی از مهم ترین روش ها به حساب می آیند. در بین روش های عددی از آنجا که روش المان مرزی این امکان را فراهم می نماید که میزان تأثیر قطعات گسلی مختلف را در هر فاصله ای که از منطقه مورد بررسی قرار داشته باشند به تفکیک و به طورمجزا در میزان تغییرشکل ایجاد شده در ناحیه مطالعه محاسبه نمود و همچنین به علت اینکه در این روش می توان اطلاعات یک سیستم گسلی را با یکدیگر وارد مدل المان مرزی نمود لذا تأثیر حرکات المان های مختلف گسلی بر روی یکدیگر و بر روی ناحیه مطالعه به خوبی مدل می شود. در این پژوهش میدان تغییرشکل ایجاد شده توسط حرکت گسل های عمده ی ناحیه ی البرز و گسل های مرزی مهم بین صفحات مجاور را در منطقه مطالعاتی البرز و با استفاده از مدل المان مرزی 3ddef محاسبه نموده و با جابجایی های بدست آمده از مشاهدات gps مقایسه نمودیم که میانگین طول بردارهای باقیمانده در نقاط مشاهداتی درحدود 1.40 میلیمتر در سال می باشد و بردارهای سرعت مدل و مشاهدات از لحاظ راستا دارای انطباق بسیار خوبی می باشند و میانگین اختلاف زاویه ای بین دو دسته بردار جابجایی در حدود 6 درجه می باشد. در انتها با استفاده از روش معکوس حل مسئله، طوری نرخ های لغزش گسل های ناحیه ی البرزمرکزی را تعیین نماییم، که بردارهای سرعت بدست آمده از مدل دارای انطباق مناسب و بیشترین میزان نزدیکی با بردارهای سرعت بدست آمده از مشاهدات gps باشند. همچنین در این پژوهش کمیت عددی اتساع، که میانگین استرین های اصلی تنسور استرین ایجاد شده در منطقه مورد مطالعه، ناشی از حرکت گسل های مورد بررسی می باشد را محاسبه نموده ایم.

کمیت نرخ ممان لرزه ای بیانگر میزان پتانسیل لرزه خیزی یک منطقه و یا به عبارت دیگر بیانگر نرخ تغییرات انرژی سطح پوسته برای تبدیل به تغییرشکل لرزه ای و غیرلرزه ای می باشد. در گذشته این کمیت با به کارگیری دو روش لرزه ای و زمین شناسی محاسبه می شد. امروزه این کمیت با کمک داده های دقیق و به اندازه کافی چگال ژئودزی ماهواره ای، قابل محاسبه می باشد. در روش ژئودتیکی با پردازش داده های gps می توان نرخ کرنش زمین ساختی را در سراسر منطقه با دقت کافی محاسبه نمود و به کمک نرخ کرنش به دست آمده، نرخ ممان لرزه ای را در هر منطقه تعیین نمود. این روش به دلیل استفاده در مناطق با گسل های نامعلوم و نهفته بسیار مورد توجه محققان علوم زمین قرار گرفته است. کاسترو (1974) ثابت کرد که تنسور کرنش حاصل از پردازش داده های gps و تنسور ممان لرزه ای با هم متناسب هستند. فرمول کاسترو نرخ کرنش های به دست آمده از سرعتهای gps را به نرخ ممان ژئودتیک تبدیل می-کند. نرخ ممان لرزه ای حاصل از مشاهدات ژئودتیک شامل تمام منابع تغییرشکل می باشد ولی تفاوت مابین تغییرشکل لرزه ای و غیرلرزه ای را مشخص نمی کند. همچنین قابلیت برآورد خطاها در این روش به دلیل قابلیت استفاده در مناطقی که دارای گسلهای ناشناخته و نهفته هستند بسیار اهمیت دارد. نرخ ممان لرزه ای حاصل از مشاهدات زمین شناسی با استفاده از اطلاعات مربوط به گسلها از جمله شیب گسل ها، طول گسلها، نرخ لغزش آنها و ضخامت لرزه ای منطقه تعیین می شود. در این روش فقط گسلهای مهم و شناخته شده وارد محاسبات می شوند. نرخ ممان لرزه ای حاصل از روش لرزه ای نیز که با استفاده از اطلاعات مربوط به کاتالوگ زلزله های دستگاهی و تاریخی منطقه تعیین می شود، فقط شامل مولفه های لرزه ای تغییرشکل می شود و همچنین قابلیت نشان-دادن گسلهای پنهان را نیز دارد. روش لرزه ای، نرخ ممان لرزه ای را در مناطقی که زلزله رخ داده تعیین می کند. مناطقی که به کندی دچار کرنش می شوند، به یک دوره مشاهداتی نسبتاً بلندی نیاز دارند، در حالیکه روش لرزه ای فقط تغییراتی را نشان می دهد که در دوره زمانی کاتالوگ مورد استفاده رخ داده باشد. بنابراین می توان چنین گفت که کاتالوگهای زلزله به دلیل محدودیت زمانی برای منعکس کردن تغییرشکل های بلند مدت مناسب نیستند. سازگاری بین نرخ ممان لرزه ای حاصل از دو روش ژئودتیکی و زمین شناسی در مناطق مختلف می تواند بیانگر کامل بودن اطلاعات گسلهای موجود در منطقه و همچنین قابلیت اعتماد نرخ کرنش ژئودزی اندازه گیری شده باشد. هم چنین توافق نتایج حاصل از دو روش ژئودتیکی و لرزه ای بیانگر کامل بودن کاتالوگ زلزله ها و نقش تغییرشکل غیرلرزه ای است، زیرا نرخ ممان لرزه ای حاصل از مشاهدات لرزه ای فقط مولفه لرزه ای تغییرشکل را شامل می شود. در این تحقیق ابتدا با به کارگیری پهنه بندی زمین ساختی پورکرمانی و اسدی (1374) که در آن ایران به 27 پهنه زمین ساختی تقسیم شده است، کمیت نرخ ممان لرزه ای در هر پهنه با هر سه روش ژئودتیکی، لرزه ای و زمین شناسی تعیین گشته و نتایج حاصل مورد مقایسه قرار گرفته است. مقایسه نتایج حاصل از سه روش، بیانگر این است که پهنه های جنوب و جنوب شرقی ایران و همچنین پهنه های شمالی حاشیه البرز دارای بیشترین لرزه خیزی می باشند و پهنه های نواحی مرکزی ایران نیز دارای کمترین خطر لرزه ای هستند. در بخش دوم محاسبات با شبکه بندی میدان سرعت gps به روش تفاضلی محدود با استفاده از فواصل وزن دار، نرخ ممان ژئودتیک در هر سلول از شبکه تعیین شده و نتایج حاصل در قالب پهنه بندی نمایش داده شده است. نتایج حاصل بیانگر وجود گسلش نرمال در مناطق شامل کشش و وجود گسلش معکوس در مناطق شامل فشارش می باشند. بر این اساس می توان گفت در منطقه زاگرس گسلش معکوس و در منطقه البرز نیز فشردگی مشاهده می گردد. نرخ ممان های به دست آمده نیز با سابقه لرزه خیزی مناطق و همچنین اطلاعات مربوط به گسلش های موجود در هر منطقه مطابقت دارد. هم چنین در این تحقیق منطقه انتقالی مابین برخورد صفحات تکتونیکی عربستان- اوراسیا و فرورانش مکران نیز به عنوان منطقه مورد مطالعه انتخاب شده و از مشاهدات gps انجام شده در این منطقه برای محاسبه نرخ ممان لرزه ای به روش تفاضلی محدود با استفاده از فواصل وزن دار استفاده شده است.

مرز برخورد صفحات زمین ساختی در مناطق قاره ای مانند ایران بزرگ تر از مرزهای متناظر در صفحات اقیانوسی است. با در نظر گرفتن این واقعیت مرز برخورد صفحات عربستان و اوراسیا در ایران در محدوده بزرگی، داخل مرزهای سیاسی ایران گسترده شده است و در حقیقت ایران شبیه یک مرز عریض نرم مابین دو صفحه در حال برخورد مایل عربستان و اوراسیا میباشد. تغییر شکل حاصل در محدوده گسترده ای در داخل ایران مابین سیستمهای گسلش مختلف توزیع میشود. به نحوی که باعث ایجاد کمربند چین خورده و راند گی در رشته کوههای زاگرس، فرورانش در منطقه مکران، حرکت پادساعت گرد در محدوده دشت لوت و سیستم حرکتی امتدادلغز در محدوده شمال غرب ایران میباشد. بدین ترتیب همگرائی مابین حرکت روبه شمال صفحه عربستان نسبت به اوراسیا بین ترکیبی از گسلشهای امتدادلغز و شیب لغز در بخشهای مختلف ایران توزیع میشود. در این پایان نامه از تئوری نابرجایی جهت مدلسازی بردارهای میدان سرعت gps شبکه غیردائم ژئودینامیک سراسری ایران در این بخش از کوهزاد آلپ - هیمالایا استفاده شده است. نخست بردارهای سرعت مربوط به دوران معلوم عربستان- اوراسیا با در نظر گرفتن گسلهای مابین صفحات زمینساختی در مقیاس بزرگ در محل ایستگاههای gps محاسبه میشوند. سپس گسلهای فعال داخلی ایران به تدریج وارد مدل شده و جهت و نرخ لغزش آنها جهت انطباق با مشاهدات gps مورد تعدیل قرار میگیرد. پس از انجام مدل سازی در نهایت یک مدل تکتونیکی برای منطقه برخورد مایل صفحات زمینساختی عربستان – اوراسیا بدست می آید که از مدل بلوک صلب یا مدلهای برپایه نرخ کرنش لرزه ای یا زمین شناسی که به ترتیب از جمع تنسور گشتاور ناشی از زمینلرزه ها یا نرخ لغزش گسلهای کواترنر بدست می آیند به واقعیت نزدیکتر است، چون در مدلسازی میدان سرعت کنونی که توسط مشاهدات gps تعیین شده قیدهای زمین شناسی مربوط به هندسه گسلها و جهت حرکت آنها نیز در نظر گرفته میشوند؛ همچنین مناطق مابین گسلهای فعال صلب نبوده و مدل امکان تغییرشکل داخلی را فراهم می آورد. براساس مدل سازی انجام شده حدود 30 درصد مولفه های میدان سرعت gps در ایران توسط گسلهای داخلی، 60 درصد توسط صفحه عربستان و 10 درصد توسط فلات آناتولی تأمین میشود. از 30 درصد سهم گسلشهای داخلی ایران در مولفه های میدان سرعت gps چهار و نیم درصد مربوط به گسل اصلی جوان، راندگی اصلی زاگرس، گسلهای دهشیر و کازرون، 6 درصد مربوط به گسل میناب و فرورانش مکران، 6 درصد مربوط به گسلهای درونه، دشت بیاض، آبیز، نایبند، کوه بنان و سبزواران، 9 درصد کوههای البرز و کپه داغ و چهار و نیم درصد مربوط به گسلهای شمال تبریز، تالش و فرورانش خلیج کورا است. برخورد صفحات عربستان و اوراسیا و شواهد زمین شناسی نشان دهنده وجود گسلهای امتدادلغز و معکوس در شمال غرب ایران هستند، اما مشاهدات gps وجود مناطق کششی را نیز در این منطقه تأیید می کنند. افراز لغزش انجام شده نشان می دهد که شمال غرب ایران نه تنها تحت تأثیر برخورد صفحات عربستان با اوراسیاست بلکه در حرکت فرورانشی سنگ بستر خزر جنوبی و خلیج کورا نیز مشارکت دارد. با مدل سازی برای گسلهای نرمال محتمل در مناطق کششی، نرخ لغزش بین 2 تا 5 میلیمتر در سال برای این گسلها برآورد گردید.

ایران یکی از لرزه خیز ترین کشور های دنیا می باشد، که حداقل 90% این منطقه با گسل های مهمی پوشیده شده است. همچنین بر روی مرز دو صفحه اوراسیا و عربستان واقع شده است. به دلیل حرکت صفحه های تکتونیکی نسبت به هم ( حرکات امتداد لغز و شیب لغز)، سطح زمین ایران دچار تغییر شکل می گردد. در این تحقیق سعی شده مدلی برای جاجایی های ارتفاعی(توپوگرافی) مناطق لرزه خیز ایران، در اثر حرکت این گسل ها نسبت به هم، با استفاده از یک مدل المان مرزی سه بعدی، بدست آید. برای رسیدن به این مدل از یک برنامه به نام 3d-def استفاده شده. این برنامه جابجایی های سه بعدی ناشی از حرکت گسل ها را در داخل و روی سطح یک نیم فضای الاستیک محاسبه می کند. برای این منظور نیاز به اطلاعات مربوط به گسل ها از جمله طول و عرض گسل، موقعیت گسل، زاویه آزیموت و شیب گسل و نرخ حرکت گسل ها نسبت به هم و همچنین اطلاعات مربوط به محیط (ضرایب لامه) می باشد. در نهایت مدل توپوگرافی به دست آمده با توپوگرافی زمین مقایسه شده است، که در قسمت البرز به میزان خوبی تطابق دارد فقط در برخی مناطق به میزان حداکثر 1000 متر اختلاف (در محل قله کوه ها)وجود دارد. همچنین مقدار انحراف معیار بدست آمده در حدود 981 متر می باشد. علت این اختلاف به عواملی از جمله فرسایش و رسوب گذاری مربوط می باشد.

زمین ساخت کنونی ایران به طور عمده نتیجه برخورد میان صفحات عربستان و اوراسیا می باشد که نرخ کوتاه-شدگی میان قفقاز و کوه های زاگرس شمالی در حدود year/mm 2 ± 14 می باشد. شمال غرب ایران منطقه ای توام با تغییر شکل و لرزه خیزی بالا است که بین دو کمربند تراست قفقاز در شمال و کوههای زاگرس در جنوب قرار دارد. در این پایان نامه، ابتدا اثر پارامترهای هندسی و رئولوژیکی در میدان جابجایی سطحی یک گسل امتداد لغز بررسی می-شود، که بر اساس نتایج آنالیز حساسیت انجام شده ملاحظه می شود که بیشترین حساسیت و تغییر در جابجایی سطحی نسبت به پارامتر عمق قفل شدگی می باشد. سپس دو مدل به منظور مطالعه تغییرشکل شمال غرب ایران و برخورد صفحات عربستان و اوراسیا ایجاد می شود. رئولوژی لیتوسفر شامل یک پوسته بالایی کشسان با معیار تسلیم دراکر-پراگر و پوسته پایینی گرانروی، می باشد. مدل اول شامل گسل شمال تبریز و گسل تسوج می باشد و اندرکنش میان ویژگی های رئولوژیکی پوسته شمال غرب ایران و نرخ جابجایی گسل شمال تبریز بررسی می شود. به منظور مطالعه تأثیر گرانروی و اصطکاک در تغییرشکل شمال غرب ایران، اصطکاک از 02/0 تا 3/0 و گرانروی از pa s 1019 تا pa s 1023 تغییر داده شده اند. از مقایسه نتایج با مشاهدات انجام گرفته توسط جمور و همکاران (2011) و با استفاده از گرانروی pa s 1019 برای پوسته پایینی، اصطکاک 02/0 تطابق بهتری را با مشاهدات دارد که این نشان می دهد، گسل شمال تبریز یک گسل با اصطکاک پائین مانند گسل های سن آندریاس و شمال آناتولین می باشد. نتایج حاصل از میزان نرخ کرنش در شمال غرب ایران نشان می دهد که در قسمت های ابتدایی، میانی و انتهایی گسل شمال تبریز بیشترین میزان نرخ کرنش وجود دارد. با در نظر گرفتن اثر توپوگرافی، بردارهای سرعت تغییرات ناچیزی را نسبت به حالت بدون توپوگرافی دارند. رفتار امتداد لغز گسل شمال تبریز را می توان از تنش های اصلی مشاهده نمود. مدل دوم شامل گسل جوان اصلی، تراست اصلی زاگرس، گسل کازرون، گسل دهشیر، گسل کاشان و گسل شمال تبریز می باشد. سه ضریب اصطکاک (02/0، 1/0 و 3/0) آزمایش شده اند. ضریب اصطکاک 02/0 تطابق بهتری با مشاهدات را دارد و برای این حالت نتایج، نرخ کرنش بالایی در امتداد گسل ها (به خصوص در امتداد گسل شمال تبریز) و نرخ کرنش پائینی را در ایران مرکزی نشان می دهد و این نتیجه، فعال بودن گسل شمال تبریز را تایید می-نماید. رفتار امتداد لغز گسل شمال تبریز را نمی توان از تنش های اصلی مدل دوم نتیجه گرفت.

داده های دمای هوا مربوط به 179 ایستگاه سینوپتیک ایران دریافت و سری های زمانی مربوطه آماده شد. تا کنون تحلیل های آماری مبتنی بر حضور دوره های تناوب در این داده ها به صورت یکپارچه صورت نگرفته بود. در این پایان نامه سری های زمانی به دو قسمت تقسیم شدند: 1- سری های با طول بیش از 44 سال و 2- تمام سری های زمانی. واضح است که تحلیل های صورت گرفته بر اساس سری های طولانی مدت که تعداد آنها 42 سری است از اعتبار بیشتری برخوردار خواهد بود. در مرحله بعد تحلیل طیفی بر روی هر دو دسته از سری ها صورت گرفت. روش استفاده شده در این تحقیق، تحلیل طیفی کمترین مربعات است که قابلیت پردازش اطلاعات غیر هم فاصله را دارد. علاوه بر این به کمک آزمون های آماری می توان در مورد معنی دار بودن مولفه های هارمونیک در طیف کمترین مربعات اظهار نظر کرد. حداقل طول سری های زمانی طولانی مدت (دسته اول) 44 سال است. پراکندگی ایستگاه های سینوپتیک به گونه ای است که تقریباً تمامی مناطق ایران را پوشش می دهد. نتیجه تحلیل طیفی بر روی سری های دسته اول نشان می دهد که 1- تقریباً در همه ایستگاه ها دوره های تناوب 2 تا 5 سال مشاهده می شود. دامنه این تغییرات تناوبی بین ‎0/1‎ و 0/5 درجه سانتی گراد متغیر است که نقشه های آنها ترسیم گردید. این تغییرات در تحقیقات مشابه غالباً به تاثیرات ناشی از پدیده ال نینو منسوب شده اند. 2- در تمامی ایستگاه ها، دوره تناوب 9 تا 12 سال مشاهده می شود. دامنه این تغییرات بین ‎0/1‎ و ‎0/7‎ درجه سانتی گراد است. این دوره های تناوب می توانند ناشی از تغییرات 11 ساله خورشیدی و هارمونیک اول دوره ی تناوب ‎18/6‎ سال ناشی از حرکت نوتیشن محور دوران زمین باشند. 3- در 36 درصد ایستگاه ها، دوره های تناوب 17 تا 20 سال مشاهده می شود. دامنه این تغییرات از 0/0 تا ‎0/6‎ درجه سانتی گراد تغییر می کند. این مولفه ها احتمالاً ناشی از حرکت نوتیشن محور دوران زمین و تغییرات زاویه تابش خورشید حاصل از آن است. 4- در 60 درصد ایستگاه ها، دوره های تناوب 20 تا 25 سال دیده می شود. در نقشه ی مربوط به دامنه ی این دوره های تناوب تغییرات از 0/2 تا ‎0/7‎ درجه سانتی گراد مشاهده می شود. اکثر منابع این دوره های تناوب را ناشی از تغییرات 22 ساله فعالیت خورشیدی موسوم به دوره هیل (‎‎‎lr{hale}‎) دانسته اند. 5- در تعدادی از ایستگاه ها دوره های تناوب بیش از 25 سال دیده می شود ولی به دلیل کوتاه بودن طول سری های زمانی، اظهار نظر قطعی در مورد منبع این تناوب ها نمی توان کرد.‎‎‎‎‎‎ تحلیل صورت گرفته بر روی داده های سری دوم که شامل تمامی 179 ایستگاه است وجود دوره تناوب سالیانه و هارمونیک های آن در تمام ایستگاه ها را نشان می دهد. با این وجود از آنجا که طول داده ها از ‎4‎ سال تا 60 سال متغیر است نتایج این تحلیل تنها در مورد دوره های تناوب کوتاه مدت صادق است. با این وجود در این دوره های تناوب هم تفاوت های قابل توجهی بین نقشه های حاصل از ایستگاه های با طول بیش از 44 سال و نقشه های حاصل از کلیه ی ایستگاه ها (دسته دوم) دیده می شود. این اختلاف به دلیل تفاوت تعداد ایستگاه ها و تفاوت طول سری های زمانی است. لذا در صورتی که نقشه ی دامنه دوره های تناوب کوتاه مدت (یک سال و کمتر از آن) مد نظر باشد استفاده از نقشه های حاصل از کلیه ی ایستگاه ها به دلیل جزئیات بیشتر، پیشنهاد می شود. در غیر این صورت بهتر است از نقشه های ایستگاه های با طول بیش از 44 سال استفاده شود.

بشر از دیرباز با پدیده های مخرب طبیعی از جمله پدیده زلزله روبرو بوده است. آگاهی از زمان و مکان وقوع زمین لرزه های شدید و پس لرزه های ناشی از آنها جهت اعلام هشدار قبل از وقوع زمین لرزه یا پس لرزه به منظور کاهش خسارات جانی و مالی امری ضروری است. به منظور بررسی اندرکنش زمین لرزه ها در منطقه ایران، از اطلاعات 249 زمین لرزه تاریخی و دستگاهی با بزرگای (m ? 5.5) در 9 منطقه اصلی از ایران استفاده شد که نتایج حاصل، پیش یا پس افتادن وقوع حوادث بعدی را مشخص کرد. همچنین به منظور آگاهی از اینکه کجا خطر لرزه ای ممکن است بیشترین احتمال را داشته باشد، تغییرات تنش کولمب تجمعی ناشی از تغییر شکل های هم لرزه زمین لرزه های تاریخی و دستگاهی را بر روی صفحات گسلی امتدادلغز و معکوس با هندسه بهینه در 9 منطقه اصلی از ایران محاسبه شد. نتایج این محاسبات نشان داد مناطق پرخطر و محتمل برای ایجاد زمین لرزه های بزرگ بعدی، مناطقی هستند که در محدوده افزایش تنش کولمب هم لرزه زمین لرزه های پیشین، گسل فعالی هم راستا با جهات بهینه گسل های امتدادلغز و معکوس، موجود باشد. 9 منطقه اصلی ایران عبارتند از: 1- شمال غرب، 2- تالش، 3- البرز، 4- کوپه داغ، 5- زاگرس، 6- ناحیه انتقالی زاگرس- مکران، 7- منطقه شرقی، 8- منطقه فرورانش مکران، 9- منطقه مرکزی. علت تقسیم ایران به 9 منطقه، سه دلیل عمده داشت: (الف) متفاوت بودن جهت تنش های منطقه ای در مناطق مختلف از ایران، (ب) بالا رفتن زمان پردازش در انجام محاسبات در وسعت زیاد با قدرت تفکیک بالا، (ج) ناچیز و صفر بودن تغییرات تنش کولمب هم لرزه بر روی حوادث بعدی در فواصل مکانی زیاد. جهت بررسی امکان پیش بینی مکانی پس لرزه های ناشی از یک زمین لرزه، به بررسی همبستگی توزیع پس لرزه ها و الگوی تغییرات تنش کولمب ناشی از زمین لرزه های بزرگ پرداخته شد. محاسبات تغییرات تنش کولمب لرزه اصلی بر روی صفحات گسلی امتدادلغز و معکوس با هندسه بهینه و همچنین بر روی گسل های موجود منطقه با هندسه معلوم انجام شد. براساس محاسبات انجام شده اکثریت پس لرزه ها در مناطق افزایش تنش کولمب از 1/0 تا 8/0 بار و وقوع تعداد کم پس لرزه ها در مناطق کاهش تنش کولمب ناشی از لرزه اصلی رخ دادند.

چگالی الکترونی لایه ی یونسفر، اطلاعات با ارزشی از شرایط فیزیکی این لایه از اتمسفر را فراهم می کند. انتشار امواج الکترومغناطیس در لایه یونسفر تحت تأثیر الکترون های آزاد این محیط می باشد. در نتیجه مدل سازی یونسفر در بسیاری از زمینه-ها از قبیل ارتباطات مخابراتی، ناوبری و تعیین موقعیت ماهواره ای، سیستم های راداری و سایر فناوری های فضایی مورد توجه می باشد. در مدل های تک لایه ای یونسفر، این لایه از جو، با پوسته‎ای نازک که در ارتفاع 250 تا 400 کیلومتری سطح زمین قرار دارد، تقریب زده می شود. این فرض با شرایط فیزیکی واقعی یونسفر در توافق نبوده، زیرا الکترون ها در کل محدوده ی یونوسفر از60 تا 1000 کیلومتری توزیع شده اند، بنابراین باعث ایجاد خطایی در مدل سازی یونسفر می گردد. توموگرافی با استفاده از مشاهدات شبکه ای gps یکی از تکنیک‎های موجود جهت مدل سازی سه بعدی دانسیته الکترونی در لایه یونوسفر است که در این پایان نامه مورد بررسی قرارگرفت. در این روش تغییرات افقی دانسیته الکترونی توسط توابع هارمونیک کروی و تغییرات ارتفاعی آن بوسیله توابع متعامد تجربی مدل سازی می‎شوند. برای این منظور از داده های شبکه gps ژئودینامیک ایران و همچنین جهت محاسبه ی توابع متعامد تجربی از مدل iri2007استفاده گردید. از tec هموارشده مشاهدات کد با مشاهدات فاز به عنوان مشاهدات یونسفری استفاده گردید تا با ترکیب مشاهدات کد و فاز حامل، دقت تخمین tec بهبود یابد. مدل سازی به روش توموگرافی ماهیتاً مسأله ای ناپایدار (بدوضع) است. ازاین رو از روش پایدارسازی تیخونوف جهت حل مسأله و برآورد پارامترهای مدل استفاده گردید. از چگالی الکترونی حاصل از مشاهدات تنها ایستگاه یونوسوند کشور جهت ارزیابی صحت نتایج مدل سازی استفاده شد. خطای نسبی حاصل از این نتایج نشان دهنده توانایی روش توموگرافی در بازسازی حدود 90 درصد چگالی الکترونی یونسفر را دارا می باشد.

مرز برخورد صفحات زمین ساختی در مناطق قاره ای مانند ایران بزرگ تر از مرز های متناظر در صفحات اقیانوسی است. با در نظر گرفتن این واقعیت مزر برخورد صفحات عربستان و اوراسیا در ایران در محدوده بزرگی (تقریبا داخل مرز های جغرافیایی ایران) گسترده شده است و در حقیقت ایران شبیه یک مرز عریض نرم مابین دو صفحه متحرک در حال برخورد مایل عربستان و اوراسیا می باشد.

تغییرات انتگرال خطی دانسیته الکترونی بین ماهواره gps و گیرنده ازجمله پارامترهایی است که به عنوان یکی از پیش نشانگر های زمین لرزه مورد توجه بسیاری از محققین قرار گرفته شد. داده های tec به دست آمده از اندازه گیری های gps سهم زیادی در شناخت تغییرات یونسفر قبل از زمین لرزه ایفا می کند تغییرات tec به عنوان یکی از پیش شانگر های زمین لرزه در این پایان نامه مورد بررسی قرار گرفته است. برای دستیابی به این تغییرات نیازمند مدل سازی یونسفر بودیم که راه های متنوعی برای آن وجود دارد. ما در این بررسی از دو روش مدل سازی محلی و جهانی که از توابع مختلف در مدل سازی بهره می برند استفاده کردیم و با توجه به ساختار متفاوت tec، زمین لرزه هایی با بزرگای متفاوت در نقاط مختلف جهان و ایران مورد بررسی قرار گرفت. بررسی های انجام شده در این پایان نامه وجود ارتباط معناداری بین تغییرات tec و زمان وقوع زمین لرزه هایی با بزرگای بیش از 6 در مقیاس گشتاوری را در هر دو روش مدل سازی جهانی و محلی تائید می کند. با توجه به اینکه مدل های محلی جزئیات بیشتری را در منطقه نمایش می دهند، حد تشخیص پیش نشانگرهای زمین لرزه با این مدل ها، زمین لرزه هایی با بزرگای بیش از 5 در مقیاس گشتاوری می باشد. در ادامه با به کار بردن توابع پایه موجک در مدل سازی منطقه ای یونسفر، که از اهداف این پایان نامه بود، سعی بر افزایش رزولوشن پیش نشانگر ها و پیش بینی زمین لرزه هایی با بزرگای بیشتر از 5 در مقیاس گشتاوری با استفاده از مدل سازی منطقه ای یونسفر داشتیم.

در هوش مصنوعی نروفازی به صورت تلفیق شبکه های عصبی و منطق فازی شناخته می شود. در این روش قابلیت استدلال و استنتاج سیستم های فازی با توان یادگیری شبکه های عصبی ترکیب شده و ترکیبی از آنها را در اختیار کاربر قرار می دهد.مزیت اصلی این روش دقت و قابلیت توصیف پذیری بالای مدلهای ایجاد شده می باشد.تغییر شکل سطوح اجسام در اثر ورود نیروهای خارجی به سطح می باشد. لذا لازم است با انجام آزمایشهای میدانی و اندازه گیری مستقیم تغییر شکلها مدلهای دقیقتری ارائه داد.بر همین اساس استفاده از فتوگرامتری برد کوتاه و تکنیک نروفازی برای مدلسازی پیاده سازی خواهد شد.