ΕΠΙΚΕΝΤΡΙΚΗ ΠΕΡΙΟΧΗ

τεκτονικο περιβαλλον    υπολογισμος επικεντρου    χρονος εκδηλωσης    χρονικη προγνωση    υπολογισμος μεγεθους

η επιστημονικη ομαδα

Εισαγωγή

    Μία από τις ερωτήσεις που πρέπει να απαντηθούν σε όποιαδήποτε εφαρμογή πρόγνωσης σεισμών είναι "η περιοχή" όπου θα εκδηλωθεί ένας μεγάλος σεισμός.  Μία αναλυτική απάντηση στο προηγούμενο ερώτημα μπορεί να δωθεί από όποιοδήποτε πρόδρομο πεδίο μεταβολής φυσικής παραμέτρου που έχει κατευθυντικές ιδιότητες σχετικές με την θέση του επικεντρικού χώρου του σεισμού που πρόκειται να προβλεφθεί.  Το πρόδρομο ηλεκτρικό πεδίο που παράγεται στον εστιακό χώρο ενός επικειμένου σεισμού έχει αυτές τις ιδιότητες.

    Η παραγωγή προδρόμων ηλεκτρικών σημάτων έχει αμφισβητηθεί από πολλούς σεισμολόγους, αν και υπάρχουν πολλοί φυσικοί μηχανισμοί σχετικοί με το θέμα αυτό που έχουν παρουσιασθεί στην σχετική βιβλιογραφία. Στη συνέχεια παρουσιάζονται μερικοί από τους κυριότερους τέτοιους μηχανισμούς:

   - Πιεζοηλεκτρικό μοντέλο (Thanassoulas, C., και Tselentis, G.A., 1986)

    Στο μοντέλο αυτό, η μεταβολή του τασικού φορτίου της λιθόσφαιρας ενεργοποιεί την γέννεση πιεζοηλεκτρικών φαινομένων. Σε συνδυασμό με την επίδραση της ηλιοσεληνιακής έλξης (tidal waves) παράγονται ηλεκτρικά σήματα διαφόρων κατηγοριών (ηλεκτροστατικό πεδίο πρώτης παραγώγου μεγάλης περιόδου VLP, ταλαντούμενο (Τ = 24 ώρες) ηλεκτρικό πεδίο, καθώς και πεδία δευτέρας παραγώγου που δημιουργούνται από τα μη γραμμικά τμήματα της καμπύλης παραμόρφωσης του πετρώματος κάτω από συνθήκες μεγάλου και υπερβολικού τασικού πεδίου. Ο μηχανισμός του πιεζοηλεκτρικού μοντέλου παρουσιάζεται στο σχήμα (2) από τους Thanassoulas, C., και Tselentis, G.A., 1986.


Σχ. 2. Πιεζοηλεκτρικό μοντέλο

- Πιεζοδιεγειρόμενο φυσικό μοντέλο (Varotsos, P., και Alexopoulos, K., 1984a)

    Στο μοντέλο αυτό, είναι δυνατόν να διεγερθούν ηλεκτρικά ρεύματα σε συνθήκες φορτίου τάσεως της λιθόσφαιρας κάτω από το όριο θραύσεώς της. Στο επόμενο σχήμα (3) παρουσιάζεται σχηματικά ο μηχανισμός αυτός από τους Varotsos, P., και Alexopoulos, K., (1984a).

Σχ. 3. Μηχανισμός πιεζοδιεγειρομένων ρευμάτων

- Μοντέλα κατάρρευσης πετρωμάτων.

(α) απλή διάρρηξη πετρώματος (Ogawa T. et al. 1985)

    Στο μοντέλο αυτό, η απότομη διάρρηξη του κρυσταλλικού πλέγματος του πετρώματος του γεωλογικού σχηματισμού της λιθόσφαιρας δημιουργεί στιγμιαία μετακίνηση φορτίων στο χώρο. Αυτό αντιστοιχεί σε στιγμιαία παραγωγή ηλεκτρικού παλμού ρεύματος και κατά συνέπεια γέννεση ηλεκτρικού σήματος. Στο επόμενο σχήμα (4) παρουσιάζεται σχηματικά ο μηχανισμός αυτός από τον Ogawa T. et al. (1985)

 Σχ. 4. Μηχανισμός γέννεσης ηλεκτρικού σήματος από την διάρρηξη του κρυσταλλικού πλέγματος.

(β) μηχανισμός πολλαπλών διαρρήξεων (Morgounov, V., 2001)

    Ενα αθροιστικό αποτέλεσμα του προηγούμενου μοντέλου παρουσιάζεται στο επόμενο σχήμα. Πολλαπλές μικροδιαρρήξεις του πετρώματος, που δημιουργούνται κατά την τελική φάση της προετοιμασίας ενός μεγάλου σεισμού  και κατά την περίοδο της εντόνου παραμόρφωσης του εστιακού χώρου, παράγουν ηλεκτρικούς παλμούς ρεύματος όπως παρουσιάζεται στο επόμενο σχήμα (5).

   Σχ. 5. Μηχανισμός πολλαπλών διαρρήξεων (Morgounov, V., 2001)

- μοντέλο επιλεκτικής ροής (Corwin,R.F., and Morrison, H.F., 1977)

    Στο μοντέλο αυτό ο φυσικός μηχανισμός που παράγει το αντίστοιχο ηλεκτρικό πεδίο είναι η κίνηση ηλεκτρολυτών μέσα στο δίκτυο των μικροδιαρρήξεων που δημιουργείται στον εστιακό χώρο πρίν από την εκδήλωση ενός σεισμού.

Δείγματα καταγεγραμμένων ηλεκτρικών σημάτων:
    Στα επόμενα σχήματα παρουσιάζονται διάφοροι τύποι ηλεκτρικών σημάτων. Αυτά είναι ταξινομημένα σε τρείς ειδικές κατηγορίες :

 α) υψίσυχνα σήματα παλμικού τύπου μικρής διάρκειας. Η περίοδός τους (των παλμών) είναι της τάξεως ορισμένων λεπτών.

 β) ταλαντούμενο ηλεκτρικό πεδίο περιόδου 24 ωρών.

 γ) σήματα μεγάλης περιόδου της τάξεως ορισμένων ημερών.

- Υψίσυχνα παλμικά σήματα (περιόδου μερικών λεπτών)

    Σεισμικό ηλεκτρικό σήμα (SES) καταγεγραμμένο από το δίκτυο  VAN ( 29η Σεπτ. 1988, IOA)

    Υψίσυχνο παλμικό σήμα καταγεγραμμένο στο ΒΟΛΟ (καταγραφή ενός καναλιού, 14-08-1999)

 Κανονική τυπική καταγραφή που δείχνει την απουσία σεισμικής δραστηριότητας, καταγεγραμμένη στο ΒΟΛΟ (καταγραφή ενός καναλιού, 17-12-1999)

        Υψίσυχνα παλμικά σήματα που αναπτύχθηκαν πρίν από τον σεισμό στα ΨΑΡΑ
(καταγραφή EW - NS, Ms=5.6R, 10-06-2001)

 Υψίσυχνα παλμικά σήματα που αναπτύχθηκαν πρίν από τον σεισμό της Ευβοιας (καταγραφή ενός καναλιού, 14-01-99, Ms = 3.5R)

        Υψίσυχνος θόρυβος αυξημένου πλάτους που παρατηρήθηκε πρίν από τους σεισμούς  IZMIT και DUZCE, της Τουρκίας το 1999, όπως καταγράφηκε στο σταθμό του ΒΟΛΟΥ.

  Ταλαντούμενα ηλεκτρικά σήματα (περίοδος 24 ωρών)

    Ταλαντούμενο ηλεκτρικό πεδίο που καταγράφηκε στη ΛΕΣΒΟ από τον Thanassoulas (1982)

    Μεγέθυνση του προηγουμένου σχήματος. Στο επάνω διάγραμμα (αρχικές ημέρες καταγραφής) δεν παρατηρείται ταλάντωση του ηλεκτρικού πεδίου. Στο κάτω διάγραμμα, που είναι η συνέχεια του προηγουμένου, αναπτύσεται μία αξιοπρόσεκτη ταλάντωση.

    Ταλαντούμενο ηλεκτρικό πεδίο που καταγράφηκς στο ΒΟΛΟ πρίν από το σεισμό του  IZMIT της Τουρκίας (Ms = 7.5R) το 1999

 
 

Ταλαντούμενο ηλεκτρικό πεδίο που καταγράφηκε στο ΒΟΛΟ πρίν από τον σεισμό των ΑΘΗΝΩΝ (Ms = 5.9R) το1999

 Ταλαντούμενο ηλεκτρικό πεδίο, όπως παρουσιάστηκε από τον  Meyer (1986) μετά από επεξεργασία των καταγραφών της ομάδας VAN, που προηγήθηκε  του σεισμού του ΠΥΡΓΟΥ ( Ml = 6.2, 1983)

Ταλαντούμενο ηλεκτρικό πεδίο που καταγράφηκε από τους  Ralchovsky και Komarov (1989). Η καταγραφή έχει υποστεί διαφόριση λόγω της πιθανούς κακής απόκρισης του συστήματος καταγραφής στην περιοχή του συνεχούς ρεύματος.

 

    Ταλαντούμενο ηλεκτρικό πεδίο που παρατηρήθηκε πρίν από τον σεισμό (πράσινη γραμμή) της Σκύρου (Ms=6.1R) 2001.
















    Είναι ξεκάθαρο ότι ταλαντούμενα ηλεκτρικά πεδία, με περίοδο ταλάντωσης 24 ωρών, δημιουργούνται από κάποιους φυσικούς μηχανισμούς στον εστιακό χώρο ενός μεγάλου σεισμού πριν από την εκδήλωσή του.

- Ηλεκτρικά σήματα πολύ μεγάλης περιόδου

    VLP ηλεκτρικό σήμα που παρατηρήθηκε πρίν από το σεισμό του  Izmit, Τουρκίας (Ms=7.5R). Η διάρκειά του ήταν 17 ημέρες (κατώτερο διάγραμμα). Ο χρόνος εκδήλωσής του σεισμού δείχνεται με ένα άσπρο βέλος.

VLP ηλεκτρικό σήμα που προηγήθηκε του σεισμού της Σκύρου  (Ms=6.1R, 25-07-2001)

Μερικά ακόμη σήματα VLP που έχουν καταγραφεί στο σταθμό του ΒΟΛΟΥ.
Οι πράσινες γραμμές δείχνουν τον χρόνο εκδήλωσης των σεισμών των οποίων προηγήθηκε το πιό κάτω VLP.

 


 

τεκτονικο περιβαλλον    υπολογισμος επικεντρου    χρονος εκδηλωσης    χρονικη προγνωση    υπολογισμος μεγεθους

η επιστημονικη ομαδα