این سایت در حال حاضر پشتیبانی نمی شود و امکان دارد داده های نشریات بروز نباشند
ژئوفیزیک ایران، جلد ۱۷، شماره ۱، صفحات ۲۱۶-۲۲۹
عنوان فارسی پایش فعالیت آتشفشان با تحلیل هم‌زمان نسبت دامنه امواج لرزه‌ای و سرعت نسبی داده‌های نوفه‌های لرزه‌ای محیطی
چکیده فارسی مقاله از تابع همبستگی متقابل نوفه­های لرزه‌ای محیطی به‌کرات برای نظارت بر فعالیت آتشفشان­ها استفاده شده است. این روش معمولاً محدود به آتشفشان­های مجهز به شبکه­های بزرگ و با ایستگاه­های متراکم و باندپهن است. در این مقاله روشی پیشنهاد شده است که می­تواند به‌طور خودکار و بدون نیاز به تجهیزات پیشرفته، تابع همبستگی متقابل نوفه­های لرزه‌ای محیطی را محاسبه کند و با استفاده از آن، تغییرات سرعت نسبی و همچنین تغییرات نسبت دامنه­های لرزه‌ای را به‌عنوان دو پیش­نشانگر فوران، تحلیل و بررسی کند. برای این منظور از داده­های لرزه‌ای پیوسته پنج ایستگاه لرزه­نگاری نزدیک آتشفشان اتنا در ایتالیا استفاده شده است. ابتدا مؤلفه­های قائم داده­های روزانه به نگاشت­های سی دقیقه‌ای تبدیل و پس از حذف میانگین، قسمت­هایی از نگاشت با دامنه بیشتر از سه برابر جذر مربع میانگین حذف شدند. در ادامه، تابع همبستگی متقابل بین جفت­ایستگاه­ها محاسبه و در بازه­های فرکانسی مختلف فیلتر شد. سپس تغییرات سرعت امواج لرزه‌ای با استفاده از بسته پایتون MSNoise و روش پنجره­های متحرک طیف متقابل برای تمام ایستگاه­ها محاسبه شد.در مرحله دوم، تجزیه و تحلیل نسبت دامنه­های لرزه‌ای با روش SARA (Seismic Amplitude Ratio Analysis) انجام و نمودارهای نسبت دامنه­ها رسم شد. در نهایت، با استفاده از آزمون تحلیل روند من- کندال و آزمون تخمین شیب سن، مقدار عددی شیب هر نمودار، جداگانه محاسبه شد. نتایج نشان­دهنده کاهش سرعت نسبی به میزان 2/0 درصد و همچنین افزایش نسبت دامنه­های امواج لرزه‌ای در 90 درصد جفت ایستگاه­ها از چند روز قبل از فوران اصلی است. اندازه‌گیری خودکار و مداوم این دو پیش­نشانگر و تلفیق نتایج آنها، می­تواند پتانسیل این روش را برای بهبود روند نظارت بر آتشفشان­ها به‌خوبی نشان دهد.
کلیدواژه‌های فارسی مقاله پایش آتشفشان، نوفه های لرزه‌ای محیطی، تحلیل نسبت دامنه‌های امواج لرزه‌ای، تغییرات سرعت امواج، بسته پایتون MSNoise،
عنوان انگلیسی Volcano monitoring with simultaneous analysis of amplitude ratio and velocity of ambient seismic noise
چکیده انگلیسی مقاله Volcanic eruptions are usually done by increasing magma pressure. Monitoring this process in real-time can provide useful information for predicting eruptions. The cross-correlation function of ambient seismic noises has been used many times to monitor the activity of volcanoes around the world. Still, this method is usually limited to volcanoes equipped with large networks and broadband stations. In this article, a technique has been proposed that automatically and without the need for advanced equipment or lots of data can calculate a cross-correlation function of seismic waves, then using the calculated cross-correlation function, it analyzes and examines the temporary changes in the relative velocity of seismic waves as well as the anomaly of the amplitude ratio of continuous data recorded in all pairs of stations as two eruption attributes.The SARA (Seismic Amplitude Ratio Analysis) method was used to investigate the changes in the amplitude ratio, and the MWCS (Moving-Window Cross-Spectral) method was used to calculate the relative speed of environmental seismic wave data. Both methods have been implemented using MSNoise software package. In order to validate these methods, the continuous data of 5 seismic stations near Etna volcano in Italy were used. First, in order to process the data, daily vertical recordings of all stations were divided into 30-minute segments. Then, the segments were demeaned, tapered and normalized to three times the root-mean-square (RMS). Next, the daily cross-correlation between all pairs of stations was calculated and the cross-correlation function was filtered in different frequency ranges. Finally, the velocity variations were measured with the MWCS method. The results showed a decrease of about 0.2 percent in the velocity before the main eruption and an increase rapidly after the eruption. In the second step, the amplitude ratio of all pairs of stations was calculated with the SARA method. The increasing trend of the amplitude ratio was observed from three hours before the main eruption. To quantify the results, the Mann-Kendall trend analysis test was used for all pairs of stations. By using Sen's slope estimation test, the slope value of each figure was calculated separately. The results showed a temporary increase in the seismic amplitude ratio in 90 percent of pairs of stations before the main eruption. Automatic and continuous measurement of these attributes and combining their results can show the potential of this method to improve volcano monitoring and eruption early warning for active volcanoes.
کلیدواژه‌های انگلیسی مقاله پایش آتشفشان, نوفه های لرزه‌ای محیطی, تحلیل نسبت دامنه‌های امواج لرزه‌ای, تغییرات سرعت امواج, بسته پایتون MSNoise
نویسندگان مقاله غزاله رسانه |
دانشجوی دکتری، گروه فیزیک، واحد نجف آباد، دانشگاه آزاد اسلامی، نجف آباد، ایران

علیرضا حاجیان |
دانشیار، گروه فیزیک، واحد نجف آباد، دانشگاه آزاد اسلامی، نجف آباد، ایران

مریم هدهدی |
استادیار، گروه فیزیک، واحد نجف آباد، دانشگاه آزاد اسلامی، نجف آباد، ایران

روح الله کیمیایی فر |
استادیار، گروه فیزیک، واحد نجف آباد، دانشگاه آزاد اسلامی، نجف آباد، ایران

سالواتوره گامبینو |
استادیار، موسسه ملی ژئوفیزیک و آتش فشان شناسی، شعبه کاتانیا، کاتانیا، ایتالیا

نشانی اینترنتی https://www.ijgeophysics.ir/article_158838_a6337142a85c68be544d718f4a1aedfb.pdf
فایل مقاله فایلی برای مقاله ذخیره نشده است
کد مقاله (doi)
زبان مقاله منتشر شده fa
موضوعات مقاله منتشر شده
نوع مقاله منتشر شده
برگشت به: صفحه اول پایگاه   |   نسخه مرتبط   |   نشریه مرتبط   |   فهرست نشریات