ترکیب داده های 1 هرتز gps و داده های لرزه نگار به منظور تعیین حرکات قبل از لرزه

شناخت پدیده زمین¬لرزه مستلزم دستیابی هر چه دقیق¬تر به مدل¬های دینامیکی و کینماتیکی برای توضیح چگونگی گسیختگی در گسل است. با پیشرفت روز¬افزون سامانه تعیین موقعیت جهانی gps، امروزه استفاده از آن به عنوان ابزاری نیرومند در این زمینه به شمار می¬رود. زلزله¬های ویرانگر رخ داده در طول تاریخ در ایران باعث شد تا از سال 2005 یک شبکه سراسری ژئودینامیک به منظور پایش حرکات پوسته زمین و نیز ثبت دقیق فعالیت تکتونیکی و ژئودینامیکی ایجاد شود. در این پایان¬نامه بر روی زمین¬لرزه موردی اهر-ورزقان تحقیق شد. در این تحقیق از داده¬های چهار ایستگاه دائمی در منطقه (شبکه ژئودینامیک کشور) با نام¬های ahar (اهر)، amnd (آمند)، khje (خواجه) و tabz (تبریز) به منظور بررسی دقیق¬تر زمین¬لرزه مورد بررسی استفاده نمودیم (خروجی نرم¬افزار gamit/globk). از آن¬جایی که، دو ایستگاه ahar و khje واقع در منطقه زمین¬لرزه هستند، بنابراین جابجایی¬های بزرگ¬تری توسط این دو ایستگاه مشاهده می¬شود. با توجه به اینکه نویز این سری¬های زمانی زیاد است و اطلاعات مورد نیاز (در اینجا اطلاعات زلزله) قابل دسترسی نیست، ابتدا با تکنیک¬های موجود هموارسازی سیگنال، اقدام به نویززدایی و بازسازی سیگنال نمودیم. بدین منظور از روش آنالیز موجک گسسته استفاده شد. موجک مورد استفاده در این تحقیق، موجک سیملت 8 (موجک سیملت با هشت درجه اعتبار) می¬باشد. پس از تجزیه سیگنال (در اینجا دوازده سری زمانی مربوط به چهار ایستگاه)، مرزگذاری را تا سطح سوم تجزیه دنبال کرده و سپس با ضرایب جدید اقدام به بازسازی سیگنال نویززدایی شده می¬نماییم. با توجه به نتایج مشخص است زمان وقوع زمین لرزه در سری¬های زمانی مسطحاتی (شمالی و شرقی) نسبت به مولفه ارتفاعی واضح¬تر است و علت آن می¬تواند پایین¬تر بودن دقت مولفه ارتفاعی gps باشد. نتایج بدست آمده از آنالیز موجک گسسته حاکی از این مطلب است که قبل از لرزه تغییراتی در دامنه سیگنال¬های d4، d5 و d6 مشاهده می¬¬شود (بخصوص در d5) که می¬تواند نشانگر حرکات قبل از لرزه ¬باشد. همچنین حرکات قبل از لرزه (تغییرات دامنه) در ایستگاه¬های ahar، khje و tabz نسبت به amnd بهتر مشاهده شد. بعلاوه برای مولفه ارتفاعی بر خلاف مولفه¬های شمالی و شرقی تغییر فاحشی در دامنه سیگنال¬¬های سطح تجزیه d5 قبل از زمین لرزه مشاهده نشد. همچنین همبستگی متقابل بین سطوح تجزیه پایین¬تر (مثل d1) ناچیز است در حالیکه همبستگی متقابل بین سطوح تجزیه بالاتر (مثل d8) به چشم می¬خورد. علت آن هم این است که سطوح تجزیه بالاتر مثل d8 حاوی اطلاعات با فرکانس پایین است (ترند خطی) که بین هر دو مولفه (هر دو سیگنال) مشترک است. در حالیکه سطوح تجزیه پایین¬تر مانند d1 حاوی اطلاعات با فرکانس بالا مثل نویز هستند که در هر مولفه¬ای الگوی متفاوتی دارد. در ادامه با استفاده از مشاهدات مربوط به ایستگاه لرزه¬نگاری گرمی واقع در اردبیل، جابجایی بدست آمده برای هر سه مولفه شرقی، شمالی و ارتفاعی را در بازه 31 روزه (21 جولای 2012 تا 26 آگوست 2012) بررسی کردیم. همان¬طور که از نتایج بدست آمده مشاهده شد، در روز¬های قبل و بعد از زلزله (به غیر از روز 11 آگوست 2012)، تغییرات شتاب حس شده در حد صدم میلی¬متر بر مجذور ثانیه (با میانگین حدود صفر) در هر سه مولفه شمالی، شرقی و ارتفاعی و تغییرات سرعت حس شده در حد هزارم میلی¬متر بر ثانیه بوده است. این در حالی است که در روز زمین لرزه یعنی 11 آگوست 2012 تغییرات فاحشی در مقادیر شتاب، سرعت و جابجایی در سه مولفه خواهیم داشت. بطوری که مقدار شتاب در مولفه شرقی، ماکزیمم مقدار شتاب حدود90 میلی¬متر بر مجذور ثانیه، در مولفه شمالی به حدود 100 میلی¬متر بر مجذور ثانیه و در مولفه ارتفاعی به حدود هفتاد میلی متر بر مجذور ثانیه خواهد رسید. همچنین در سرعت و جابجایی هر سه مولفه تغییراتی مشاهده می¬شود.