شبکه‌ای به پهنای خط زلزله

چه دلایلی باعث ایجاد شبکه ملی لرزه‌نگاری باندپهن در کشور شدند؟ و به طور کلی وجود چنین شبکه‌ای چه مزیت‌هایی برای ما دارد؟

علم زلزله‌شناسی علمی مبتنی بر تجزیه و تحلیل مشاهدات لرزه‌ای است. از این رو ایجاد بستری مناسب برای جمع‌آوری مشاهدات و داده‌های لرزه‌ای جزء جدایی‌ناپذیر این تحقیقات است. به عبارت دیگر، بدون فراهم آوردن چنین داده‌هایی امکان انجام طرح‌های تحقیقاتی در عرصه‌های یادشده فراهم نمی‌شود. مرکز ملی شبکه لرزه‌نگاری باند پهن ایران که در پژوهشگاه بین‌المللی زلزله‌شناسی و مهندسی زلزله واقع است در‌ واقع مرکزی جهت ایجاد زیرساخت‌های مورد نیاز جهت انجام تحقیقات بنیادی و توسعه‌ای در راستای افزایش ایمنی جامعه در برابر زلزله است.

کیفیت داده‌های لرزه‌نگاری باند پهن در انجام پژوهش‌های بنیادی نقش اساسی دارد. به عبارت دیگر، هرچه کیفیت این داده‌ها بالاتر باشد، امکان شناخت بهتر و موثر‌تر خصوصیات لرزه‌ای فلات ایران برای محققین فراهم می‌آید. از این رو یکی از اهداف اصلی مرکز ملی شبکه لرزه‌نگاری باند پهن، فراهم آوردن اطلاعات لرزه‌ای پایه با حداکثر کیفیت ممکن است.

مجموعه ایستگاه‌های مرکز ملی شبکه لرزه‌نگاری باند پهن ایران که مبنای دریافت لرزه‌های زمین و تهیه‌کننده اطلاعات ضروری اولیه جهت پژوهش‌های لرزه‌شناسی و نیز اطلاعات زلزله‌ای ضعیف و شدید است به تدریج و در طی سالیان متوالی طراحی و اجرا شده است. با توجه به ویژگی‌های ایستگاه‌ها و بخصوص حساسیت شدید سنسورهای لرزه‌نگاری باند پهن، روش‌های مختلفی برای بهبود کیفیت سیگنال‌های دریافتی و نیز کاهش مشکلات نگهداری و بهره‌برداری از آنها اندیشیده شده است. تجربیات سال‌های اخیر کشورهای مختلف و کشور خودمان و دیگر ملاحظات، ضرورت بازنگری در طراحی و نحوه احداث ایستگاه‌های جدید و بهسازی ایستگاه‌های موجود را همراه با بهسازی مرکز اصلی شبکه ایجاب کرده است. این بازنگری به مثابه پله یا گام بلندی است که هر چندگاه در مسیر هر پیشرفتی باید برداشته شود تا تجربیات و دستاوردهای جزء به جزء که به تنهایی تحولی را ایجاد نمی‌کنند در زمان انباشتگی خود منجربه حرکتی جهشی شده و کار را به مرحله‌ای جدید با افق‌های نوین ارتقاء دهد. به عبارت دیگر انتگرال آموخته‌ها و اندوخته‌ها در طی زمان نسبتا طولانی می‌بایست با هم‌افزایی و ملاحظه اثرات متقابل بر یکدیگر تبدیل به یک نیروی محرکه جهت انتقال کلی جریان کار به سطحی فراتر شود.

علم زلزله‌شناسی از مهم‌ترین شاخه‌های علوم زمین است که براساس داده‌های رویدادهای لرزه‌ای بنا شده است. ارتعاشات مکانیکی ثبت شده به وسیله دستگاه‌های لرزه‌نگاری را لرزه‌نگاشت می‌نامند. این لرزه‌نگاشت‌ها به صورت آنالوگ و رقمی هستند. با عنایت به پیشرفت و توسعه تجهیزات لرزه‌نگاری و ثبت اطلاعات دقیق از ارتعاشات رویدادهای مصنوعی و طبیعی، کیفیت داده‌های لرزه‌نگاری و طبیعتا رشد علم زلزله‌شناسی افزایش چشمگیری یافته است.

براساس داده‌های لرزه‌نگاری و استفاده از تکنیک‌های معتبر زلزله‌شناسی ساختار داخلی زمین (هسته، گوشته و پوسته)، مدلسازی چشمه‌های لرزه‌ای برای تعیین پارامترهای هندسی گسل‌ها و آتشفشان‌های مسبب رویدادهای لرزه‌ای، طراحی سازه‌های مقاوم به منظور کاهش آسیب‌پذیری و کاهش تلفات جانی و خسارات مالی ناشی از وقوع رویدادهای لرزه‌ای را می‌توان مطالعه و تعیین کرد. تجربه نشان داده است که اجرای صحیح و دقیق هر یک از موارد مهم فوق براساس داده‌های لرزه‌نگاری با کیفیت مطلوب امکان‌پذیر و کاملا ضروری است.

داده‌های لرزه‌نگاری باند پهن ابزاری بسیار قدرتمند برای تحقیقات مختلف در عرصه زلزله‌شناسی است. در طول دهه‌های گذشته، اکثر داده‌های لرزه‌ای ثبت‌شده در سراسر دنیا، تنها قسمتی از طیف لرزه‌ای زلزله‌ را ثبت کرده‌اند در صورتی که با استفاده از دستگاه‌های لرزه‌نگاری باند پهن امکان ثبت قسمت وسیعی از طیف لرزه‌ای فراهم شده و دریچه‌های تحقیقاتی بسیاری روی محققان گشوده می‌شود.

یکی از کاربردهای بسیار مهم داده‌های لرزه‌ای باند پهن، تفکیک حوادث لرزه‌ای از سایر حوادث از قبیل انفجارات مختلف است. با توجه به محتوای فرکانسی حوادث انفجار، تنها با استفاده از داده‌های دستگاه‌های باند پهن امکان تفکیک حوادث لرزه‌ای از یکدیگر وجود دارد. به همین دلیل، داده‌های لرزه‌ای باند پهن جزو داده‌های استراتژیک محسوب می‌شود.

توسعه و گسترش ایستگاه‌های مرکز ملی شبکه لرزه‌نگاری باند پهن ایران به منظور ایجاد زیرساخت‌های لازم جهت انجام پژوهش‌های بنیادین و توسعه‌ای در عرصه زلزله‌شناسی و زلزله‌شناسی مهندسی در راستای شناخت هر چه بیشتر خصوصیات لرزه‌ای و لرزه زمین ساخت فلات ایران به همراه افزایش دقت ثبت رویدادهای لرزه‌ای و تعیین مشخصات رویدادها و پوشش کامل گسل‌های توانمند و نواحی لرزه‌خیز کشور، از جمله برنامه‌های اصلی پژوهشگاه است. از مزایای این شبکه می‌توان به مواردی از قبیل مانیتورینگ دائم لرزه‌ای مناطق کشور از طریق ثبت و ارسال پیوسته اطلاعات به مرکز شبکه در تهران از طریق خطوط ماهواره، پردازش همزمان این اطلاعات، اعلام سریع نتایج در وبگاه پژوهشگاه و اطلاع‌رسانی حوادث زلزله از طریق پیام کوتاه به مسوولان کشوری اشاره کرد. در حال حاضر، سامانه تعیین موقعیت خودکار مرکز قابلیت تعیین خصوصیات حوادث در کمتر از 4 دقیقه و سیستم نیمه‌خودکار مرکز قابلیت تعیین مکان و بزرگای زلزله در کمتر از 15 دقیقه را داراست.

یکی از اصلی‌ترین مزایای شبکه باند پهن، ثبت خصوصیات حرکت زمین در گستره وسیع تواتری (100 ثانیه تا 50 هرتز) است که دریچه‌ای بزرگ در موضوعات مختلف تحقیقاتی در عرصه زلزله‌شناسی و زلزله‌شناسی مهندسی بر روی محققین می‌گشاید.

پژوهشگاه بین‌المللی زلزله‌شناسی و مهندسی زلزله توان تعیین محل، مدیریت و نظارت بر ساخت 15 ایستگاه لرزه‌نگاری در سال را داراست. بنابراین در صورت تامین بودجه مورد نیاز، طی مدت 3 ‌سال (پایان سال 1392) می‌توان به توسعه نهایی مرکز ملی شبکه لرزه‌نگاری باند پهن ایران دست یافت.