RSS
پنجمین همایش سالیانه بانوان در فیزیک ایران نهمین کنفرانس فیزیک ریاضی ایران
وبینار ماهانه شاخه فیزیک محاسباتی انجمن کنفرانس فیزیک ایران ۱۴۰۴ گردهمایی سراسری فیزیک ایران ۱۴۰۴ شانزدهمین کنفرانس فیزیک ذرات و میدان‌ها
انجمن @ شبکه‌های اجتماعی
شرح خبر
اخبار علمی و پژوهشی
آشکارسازی زمین‌لغزه‌ها از دوردست (۱۳۹۲/۰۱/۱۷)
ردپاهای امواج لرزه‌ای حکایت از وقوع بهمن‌های سنگی دارد. یک کامپیوتر و یک صندلی راحت شاید تمام چیزی باشد که برای بررسی زمین‌لغزه‌های (Landslides) فاجعه‌بار در دورترین فواصل جهان ضروری است. محققان روشی را توسعه داده‌اند تا به وسیله‌ی آن چنین رخدادهایی را از راه دور و با استفاده از انرژی عنان‌گسیخته‌‌ای که توسط رانش زمین رها می‌شود٬ آشکارسازی کنند.
درست مانند زمین‌شناسانی که زمین‌لرزه‌ها را با استفاده از امواج انرژی شناسایی می‌کنند٬ این تکنیک یک تصویر سه‌بعدی از مسیر سراشیبی زمین‌لغزه را فراهم می‌کند. همان‌طور که محققان در ۲۱ مارس در مجله‌ی ساینس گزارش داده‌اند٬ چنین روشی می‌تواند به دانشمندان کمک کند تا به فیزیک پیچیده‌ای که بر چنین بلاهای طبیعی حاکم است دست پیدا کنند. به بیان استیو اوانس (Steve Evans)٬ ژئومورفولوژیستی از دانشگاه واترلوی کانادا٬ این روش همچنین داده‌هایی را فراهم می‌آورد که قادر است از ارزیابی مخاطرات ناشی از رانش زمین خبر دهد.
زمانی‌که فرسایش و دیگر عوامل باعث تضعیف یک صخره‌ی شیب‌دار شوند٬ در این هنگام زمین‌لغزه ضربات خود را آغاز می‌کند. به محض آن‌که دیگر اصطکاک توانایی نگه‌داشتن صخره سرجای خودش را نداشته باشد٬ توده‌ای از آوار از سراشیبی پائین خواهند افتاد؛ این رویداد گاهی اوقات برای کیلومترها قبل از آن‌که بیایستد در حرکت است. چنین بهمنی از سنگ‌ها می‌تواند باعث مرگ انسان‌ها٬ تخریب دهکده‌ها٬ مسدودشدن دره‌ها و سدکردن مسیر رودخانه‌ها شود.
سیگنال‌های لرزه‌ای و داده‌های ماهواره‌ای می‌تواند به محققان برای آشکارسازی و توصیف زمین‌لغزه‌های عظیم که در دوردست اتفاق می‌افتد٬ نواحیِ کوهستانی٬ همچون بهمن سنگی که باعث سقوط کوه دیکسون (Dixon) در سال ۲۰۱۳ و در نیوزیلند (که در این تصویر بدست آمده از ماهواره در ۵ فوریه‌ی ۲۰۱۳ گرفته شده نشان داده شده است) شد٬ کمک کند.
به گفته‌ی کالین استارک٬ از همکاران نویسنده و ژئوفیزیک‌دانی از رصدخانه‌ی لاموت-دوهرتی زمین (Lamont-Doherty Earth Observatory) در کلمبیا و در دره مشرف به رودخانه در نیویورک٬ اگرچه چنان وقایعی می‌توانند مخرب باشند٬ اما ممکن است مقامات قدرت تشخیص این را نداشته باشند که در طی چند روز آینده یک رانش زمین در منطقه‌ی دوردستی اتفاق می‌افتد؛ آشکارسازی سریع زمین‌لغزه‌ها می‌تواند باعث سرعت‌بخشیدن به عملیات نجات گردد.
در چندین سال گذشته٬ محققان متوجه شده‌اند که همانند یک زمین‌لرزه٬ رانش زمین امواج لرزه‌ای را ایجاد می‌کند که در پوسته‌ی زمین حرکت می‌کنند. چون زمین‌لغزه‌ها به جای انفجاری از انرژی در چند ثانیه٬ همان‌طور که در زلزله اتفاق می‌افتد٬ در بیش از چند دقیقه به شکل پیوسته رخ می‌دهند بنابراین این امواج از الگوی‌های متمایزی برخوردارند.
به گفته‌ی کالین استارک٬ از همکاران نویسنده و ژئوفیزیک‌دانی از رصدخانه‌ی لاموت-دوهرتی زمین (Lamont-Doherty Earth Observatory) در کلمبیا و در دره مشرف به رودخانه در نیویورک٬ اگرچه چنان وقایعی می‌توانند مخرب باشند٬ اما ممکن است مقامات قدرت تشخیص این را نداشته باشند که در طی چند روز آینده یک رانش زمین در منطقه‌ی دوردستی اتفاق می‌افتد؛ آشکارسازی سریع زمین‌لغزه‌ها می‌تواند باعث سرعت‌بخشیدن به عملیات نجات گردد.
در چندین سال گذشته٬ محققان متوجه شده‌اند که همانند یک زمین‌لرزه٬ رانش زمین امواج لرزه‌ای را ایجاد می‌کند که در پوسته‌ی زمین حرکت می‌کنند. چون زمین‌لغزه‌ها به جای انفجاری از انرژی در چند ثانیه٬ همان‌طور که در زلزله اتفاق می‌افتد٬ در بیش از چند دقیقه به شکل پیوسته رخ می‌دهند بنابراین این امواج از الگوی‌های متمایزی برخوردارند.
زمانی‌که حسگرهای جهانی یک رخداد لرزه‌ای که با زمین‌لرزه تطابقی ندارد را آشکار می‌کنند٬ استارک و لرزه‌شناسی به نام گوران اکستروم (Göran Ekström) از لاموت-دوهرتی٬ بررسی می‌کنند که چنین لرزه‌ای یک زمین‌لغزه است یا نه. تنها با استفاده از داده‌های لرزه‌ای٬ این دو دانشمند می‌توانند اندازه‌ی زمین‌لغزه٬ موقعیت آن در داخل محدوده‌ی ۱۰۰ کیلومتری و جهت مسیری که زمین‌لغزه طی می‌کند را محاسبه کنند. این محققان تصاویر ماهواره‌ای را تحت بررسی قرار داده و زمین‌لغزه بودن چنان لرزه‌ای را مورد تایید قرار می‌دهند. این تیم با ترکیب داده‌های لرزه‌ای و ماهواره‌ای٬ طول مسیر رانش زمین و جرم آوار سقوط کرده را تخمین می‌زنند. به گفته‌ی اکستروم٬ فرآیند شناسایی یک زمین‌لغزه می‌تواند یک یا دو روز طول بکشد.
هنوز امکان بهبود بخشیدن به این روش نیز وجود دارد. هم‌اکنون این روش تنها قادر است زمین‌لغزه‌های عظیم را آشکارسازی کند؛ آن‌هایی که سبب رانش میلیون‌ها تن از آوارها شده و حداقل به اندازه‌ی 4.5 زمین‌لرزه انرژی آزاد می‌کنند. دیوید پتلی (David Petley) ازدانشگاه دورهام در انگلستان در تفسیر منتشر شده‌ای در همان شماره از مجله‌ی ساینس خاطرنشان می‌کند که بدون وجود تصاویر ماهواره‌ای٬ ۱۰ برابرِ زمین‌لغزه‌های صحیح٬ نتایج مثبت اما کاذب شناسایی می‌شوند. اکستروم امیدوار است تا او و استارک بتوانند روش بهتری را توسعه دهند که بر مبنای آن بتوان بدون اتکا به تصاویر ماهواره‌ای یک زمین‌لغزه را تشخیص داد.
این روش٬ علاوه بر آشکارسازی زمین‌لغزه‌ها٬ ممکن است به توضیح بعضی از اسرار آنها را نیز کمک کند. به گفته‌ی استارک:«آشکارسازی زمین‌لغزه‌ها بسیار پیچیده است و چیزهای شگفتی از آنها سر می‌زند.» او و اکستروم با استفاده از داده‌های لرزه‌ای و ماهواره‌ای تغییرات شتاب رانش زمین را محاسبه کرده و مسیرحرکت آن را بازسازی می‌کنند؛ همان داده‌هایی که محققان برای ایجاد شبیه‌سازی‌های حرکت زمین‌لغزه بدان نیازمندند. چون زمین‌لغزه‌ها غیرقابل پیش‌بینی‌اند و بسیار سریع اتفاق می‌افتند٬ به بیان اکستروم بدست‌آوردن چنین اطلاعاتی معمولاً کاری دشوار است؛ دانشمندان فرصت کافی ندارند تا ابزارهایی را برای جمع‌آوری اندازه‌گیری‌های زمان-واقعی را در جای خود قرار دهند.
درعوض آنان معمولاً پس از آن‌که بهمنی از سنگ روی می‌دهد به محلِ وقوع آن سفر می‌کنند؛ همانند کارآگاهان صحنه‌ی جرم٬ سرنخ‌ها را کنار هم می‌چینند تا بتوانند آن‌چه را که اتفاق افتاده را بازسازی کنند. به گفته‌ی راندال جینسون ( Randall Jibson) از سازمان زمین‌شناسی آمریکا (U.S. Geological Survey) در شهر گلدن (Golden) در کولورادو:«رویکردهای این روش می‌تواند طولانی و پر زحمت باشد.»
این تنها چیزی است که مردم درباره‌ی زمین‌لغزه‌ها می‌دانند. با استفاده از سیگنال‌های لرزه‌ای٬ این فناوری محققان را قادر می‌سازد تا موفق به کشف زمین‌لغزه‌های قابل توجهی شوند. برای مثال در سال ۲۰۱۰ استارک و اکستروم ۱۱ زمین‌لغزه را آشکارسازی کردند که تنها ۴ تا از آنها با ابزارهای سنتی قابل شناسایی بود.
نویسنده:
اروین وایمن (Erin Wayman)
منبع:
http://www.sciencenews.org/view/generic/id/349105/description/Landslides_detected_from_afar
نویسنده خبر: بهنام زینال‌وند فرزین
کد خبر : 969
آمار بازدید: ۳۵۷
آمار بازدید: ۳۵۷
«استفاده از اخبار انجمن فیزیک ایران و انتشار آنها، به شرط
ارجاع دقیق و مناسب به خبرنامه‌ی انجمن بلا مانع است.»
ارجاع دقیق و مناسب به خبرنامه‌ی انجمن بلا مانع است.»
حامیان انجمن فیزیک ایران (به حامیان انجمن بپیوندید)
Server:
Iran (45.82.138.40)
