Θερμική τεχνική τηλεπισκόπησης στη μελέτη των θερμικών ανωμαλιών πριν το σεισμό : Ο σεισμός BHUJ στην Ινδία

Περίληψη

Η πίεση που δημιουργείται από τις τεκτονικές δραστηριότητες και επίσης συνδέεται με την υπόγεια εκπομπή αερίων μπορεί να προκαλέσει αλλαγές στο θερμικό βασίλειο. Πριν από ένα σεισμό και αν με κάποια τεχνική αυτή η αλλαγή μπορεί να ανιχνευθεί αυτό μπορεί να μας δώσει πολύ σημαντικά στοιχεία για της μελλοντικές σεισμικές δραστηριότητες. Θερμική δορυφορική τηλεπισκόπηση, η οποία μπορεί να μετρήσει την ικανότητα εκπομπής της επιφάνειας της γης. Σε τακτά διαστήματα εισάγει έναν καινούργιο τρόπο ανάλυσης του φαινομένου. Χρησιμοποιώντας NOAA-AVHRR θερμικές σειρές δεδομένων λίγοι παλιοί μεγάλοι σεισμοί αναλύθηκαν για την μελέτη των θερμικών αλλαγών πριν και μετά τους σεισμούς. Η μελέτη ήταν επιτυχής στον εντοπισμό προσεισμικών θερμικών ανωμαλιών. Σημαντικές θερμικές ανωμαλίες με αύξηση της θερμοκρασίας περιπου 5 με 10 βαθμούς κελσίου παρατηρήθηκε κοντά στα επίκεντρα των σεισμών. Οι ανωμαλίες εξαφανίστηκαν μαζί με το σεισμό. Επιπλέον χρησιμοποιώντας παθητικές σειρές δεδομένων από αισθητήρες μικροκυμάτων SSM/I μέσω δορυφόρων DMSP παρατηρήθηκε η ύπαρξη του φαινόμενου των προσεισμικών θερμικών ανωμαλιών για μερικούς ακόμη σεισμούς στον κόσμο.

1.	Εισαγωγή

Η τεχνολογία τηλεπισκόπησης υπήρξε αντικειμενικός καταγραφέας, παρατηρητής της επιφάνειας της γης. Η χρήση της θερμικής τηλεπισκόπησης έφερε νέες τάσεις στην έρευνα των σεισμών. Η θερμοκρασία επιφάνειας της γης (LST) μπορεί να υπολογιστεί με τη βοήθεια θερμικών αισθητήρων όπως AVHRR, πάνω σε NOAA,MVISR, πάνω σε FY κινεζικούς δορυφόρους, MODIS πάνω σε ASTER πάνω σε δορυφόρο Terra και άλλους θερμικούς αισθητήρες. Το παθητικό ραδιόμετρο μικροκυμάτων SSM/I πάνω σε DMSP αυτό έχει το πλεονέκτημα να είναι πιο διαφανές στα σύννεφα και έχει το πλεονέκτημα να μετράει τις θερμικές εκπομπές από την επιφάνεια της γης σε κάθε καιρό.
Τρεις σεισμοί αναλύθηκαν χρησιμοποιώντας σειρές δεδομένων NOAA- AVHRR στην Ινδία, Αλγερία και Ιράν. Η παρουσία θερμικών ανωμαλιών στις περιοχές γύρω από το επίκεντρο του σεισμού πριν αυτού παρατηρείται σε όλες αυτές τις περιπτώσεις. Οι ανωμαλίες εξαφανίστηκαν μαζί με τους σεισμούς. Έπειτα SSM/I σειρά δεδομένων χρησιμοποιήθηκαν να αναλύσουν λίγους σεισμούς στον κόσμο μεταξύ των οποίων ο σεισμός Bhujστην Ινδία.

2.	Ο σεισμός BHUJ στην Ινδία

Ο δυνατός σεισμός του Bhuj χτύπησε το Gujarat στις 26/1/2001 στις 3.16 με ένταση 7.9. Η τοποθεσία του επίκεντρου ήταν 23.40 no πλάτος και 70.31Εο μήκος. Ο σεισμός είναι αποτέλεσμα ανατολοδυτικών ωθήσεων οφείλονται σε πιέσεις από Ινδική πλάκα που σπρώχνει βόρεια την Ευρασιατική πλάκα. Ωστόσο δεν παρατηρήθηκε επιφανειακό ρήγμα μετά το σεισμό

3.	Παρατηρήσεις

Το θερμικό κανάλι 4 από τα δεδομένα του δορυφόρου NOAA-AVHRR χρησιμοποιήθηκε για να υπολογίσει το LST της περιοχής μελέτης. Η κάλυψη σύννεφων σκιαγραφικέ και αποφεύχθηκε. Τα στοιχεία των ημερών που ήταν νεφελώδη δεν θα μπορούσαν να μελετηθούν για τις θερμικές αλλαγές δεδομένου ότι AVHRR δεν μπορεί να διαπεράσει τα σύννεφα.

Οι προ και μετα LST εικόνες αποκάλυψαν θετική θερμική συγκέντρωση στις 14 Ιανουαρίου 2001 στο νοτιοδυτικό Gujarat όσον αφορά να περιβάλουν. Η θερμοκρασία αυξήθηκε σε ένα μέγιστο στις 23 Ιανουαρίου 2001, ακριβώς τρεις ημέρες πριν από το χτύπημα του σεισμού στο Gujarat (Εικόνα.1α). Αυτήν την ημέρα το LST καταγράφηκε μεταξύ  28ºC - 31ºC. Αυτή η άνοδος στη θερμοκρασία ήταν για 5-7ºC υψηλότερο από τη συνηθισμένη θερμοκρασία της περιοχής. Μετά από αυτήν την ώθηση η θερμοκρασία άρχισε να μειώνεται [Saraf & Choudhury 2003 και Saraf & Choudhury 2005]. Οι σειρές δεδομένων NOAA- AVHRR του έτους 2003 της ίδιας περιοχής και των ίδιων ημερομηνιών χρησιμοποιήθηκαν για να μελετήσουν το LST σενάριο. Παρατηρήθηκε ότι το  έτος 2003, υπήρξε ένα απολύτως κανονικό θερμικό σενάριο  γύρω από το επίκεντρο (Εικόνα 1β).

[[Εικόνα:Ketair thermal pic1a.JPG |thumb|500px|right | Εικόνα 1α : Χάρτες θερμοκρασίας επιφάνειας εδάφους χρονικής σειράς (LST) πριν από το σεισμό της 26ης Ιανουαρίου 2001 σε Bhuj, Ινδία. Η θερμική ανωμαλία πέρα από την περιοχή εμφανίστηκε στις 14 Ιανουαρίου 2001 και είδε για να είναι μέγιστη στις 23 Ιανουαρίου 2001.]]


[[Εικόνα:Ketair thermal pic1b.JPG |thumb|500px|right | Εικόνα 1β Οι χάρτες θερμοκρασίας επιφάνειας εδάφους (LST) του έτους 2003 πέρα από το Gujarat παρουσιάζουν κανονικό θερμικό σενάριο.]]


[[Εικόνα:ketair thermal figa&b.JPG |thumb|500px|right | Σχήμα 2. (α) η εβδομαδιαία μέση μετεωρολογική τάση θερμοκρασίας σε 30 έτη (1951-1980) παρουσιάζει συνηθισμένο χαμηλό στην τρίτη εβδομάδα του έτους και (β) η εβδομαδιαία μέση μετεωρολογική θερμοκρασία στο έτος 2001 παρουσιάζει έναν υψηλό στην τρίτη εβδομάδα.]]



Για την εξακριβώσει ότι αυτή η άνοδος οφειλόταν στο σεισμό στις 26 Ιανουαρίου 2001, αναλύθηκαν τα διαθέσιμα εβδομαδιαία στοιχεία μέσης θερμοκρασίας (1951-1980) μερικών μετεωρολογικών σταθμών της Ινδίας (IMD). Χρησιμοποιώντας αυτό το εβδομαδιαίο στοιχείο μέσης θερμοκρασίας ως βάση, συγκρίθηκαν η μέση εβδομαδιαία θερμοκρασία για την περίοδο από τις Δεκεμβρίου 1999 έως τις Φεβρουαρίου 2001 (3 μήνες) σταθμών γύρω από το επίκεντρο. Η τάση περιόδου βάσεων δείχνει ότι στην τρίτη εβδομάδα του έτους, η θερμοκρασία για εκείνα τα έτη από το 1951 ως το 1980 είναι η χαμηλότερη σε σύγκριση με τις δεύτερες και τέταρτες εβδομάδες εκείνων των ετών (Σχήμα 1α). Αλλά στο έτος 2001 υπήρξε μια αιχμή της αύξησης θερμοκρασίας στην τρίτη εβδομάδα (Σχήμα 1β) [Saraf & Choudhury 2003 και Saraf & Choudhury 2005]. Αυτό είναι στο αντίθετο στην παρατηρηθείσα τάση για τα προηγούμενα τριάντα έτη. Αυτή η επίγεια παρατήρηση είναι σύμφωνα με την παρατηρηθείσα δορυφορική θερμική ανίχνευση κατά τη διάρκεια Ιανουαρίου 2001.











Πηγή: Thermal Remote Sensing Technique in the Study of Pre-Earthquake Thermal Anomalies, J. Ind. Geophys. Union( July 2005 )Vol.9, No.3, pp.197-207,Arun K. Saraf and Swapnamita Choudhury, Department of Earth Sciences, Indian Institute of Technology Roorkee, Roorkee .247 667,Email:saraffes@iitr.ernet.in


 [[category:Σεισμοί]]