بخشی از مقاله
چکیده
فوران های آتشفشانی اغلب حوادثی بسیار مخرب هستند که تاثیر بسیار زیادی بر طبیعت و زندگی انسانها و در نتیجه توسعه پایدار شهری می گذارند. به منظور کاهش اثر خطرات آتشفشانی مانند جریانات آذرآواری و سونامی، پایش دائمی آن امری ضروری است. تغییر شکل سطح زمین به عنوان یک شاخص قابل اعتماد برای فوران های قریب الوقوع و در نتیجه تصویری از پروسه های ماگمایی در عمق زمین تشخیص داده شده است. در این مقاله به تحقیقی بر تکنیک های به کار رفته برای پایش تغییر شکل آتشفشانی و پیشرفت هایی که در این زمینه حاصل شده است پرداخته و در انتها پیشنهاداتی برای ایجاد زیر ساخت های بهتر ارائه شده است.
مقدمه
آتشفشانها یک نمایش هولناک از قدرت طبیعت هستند. پیش بینی موفقیت آمیز فوران شدید سال 1991کوه پیناتوبو - Pinatubo - فیلیپین - دومین فوران بزرگ در قرن بیستم - جان هزارن نفر را نجات داد به طوری که 60000 نفر در روز قبل از فوران محل را تخلیه کردند - . - Janssen.2010 در نتیجه پایش بلند مدت برای مطالعه وضعیت های مختلف این پدیده زیبا اما خطرناک برای تشخیص به موقع وضعیت های غیر نرمال آن ضروری است. داده های به دست آمده از روش های مختلف مربوط به تغییر شکل زمین به کاهش خطرات آتشفشانی و مدیریت بحران کمک خواهد کرد. در این مقاله به بررسی روش های ژئودتیکی مطالعه تغییر شکل آتشفشانی خواهیم پرداخت بدین منظور در بخش دوم روش استفاده از فاصله یاب الکترونیکی - EDM - را معرفی خواهیم کرد سپس بر روی مطالعات انجام شده با استفاده از تیلت متر متمرکز شده در بخش سوم تعیین تغییر شکل را با استفاده از سیستم تعیین موقعیت جهانی - - GPS بررسی خواهیم کرد و سپس در مورد مطالعات انجام شده با استفاده از روش تداخل سنجی راداری - - InSAR بحث می شود. در انتها نتیجه گیری حاصل از تحقیق ارائه خواهدشد.
EDM -2
تا دو دهه گذشته معمول ترین ابزار اندازه گیری های سطح شیبداردر آتشفشان ها EDM ها بودند. از دهه 1990 به تدریج تکنیک های جدید تر که قابلیت تعیین موقعیت سه بعدی را با دقت خوب داشتند جایگزین شدند.مطالعات زیادی با استفاده از این روش برای تعیین تغییر شکل آتشفشانی انجام شده است. از جمله پورباویناتا - - Purbawinata و دیگران در 1997 بر روی آتشفشان مراپی - - Merapi که یکی از فعال ترین و خطرناک ترین آتشفشانها در اندونزی می باشد یک شبکه اندازه گیری EDM ایجاد کردند و مقادیر جابجایی مسطحاتی را دربازه 1988تا 1992 به دست آوردند - .2000 . - Beauducel and Cornet همچنین یانگ - - Young و دیگران در سال 2000 تغییر شکل آتشفشان مراپی را در بازه 1988تا1995بررسی کردند.در شکل - 1 - شبکه EDMایجاد شده قابل مشاهده است.از نتایج مهم این مطالعه مشاهده تغییر شکل قابل ملاحظه در یک بازه زمانی 4 ساله تا فوران سال 1992 بود به طوری که نرخ استرین از مقداری کمتر از3 10- 6 در روز بین سالهای 1988 تا 1990 به مقداری بیش از 11 10-6 در روز قبل از فعالیت 1992 رسید.پس از فوران دوباره این پارامتر به 2 10-6 در روزکاهش یافت.
لانگبین - - Langbein در سال 2003 فعالیت آتشفشانی مربوط به آتشفشان لانگ ولی - - Long Valley در کالیفرنیا را برای دو دوره 1989 و 1998 با استفاده از EDM بررسی کرد. دوره اول فعالیت از اواخر 1989 به سرعت شروع شد و دراوایل 1990 کاهش یافت. دوره دوم از اواسط 1997 شروع شد و تا اواسط 1998 ادامه یافت. در هر دو دوره وجود یک منبع تورم در عمق 7-6 کیلومتری زیر قله و نیز یک منبع تورم در عمق 20-10 کیلومتری در منطقه پیشنهاد شده است.در سال 2005 نیومن - Newman - و دیگران یک مدل تغییر شکل ویسکوالاستیک 4بعدی برای لانگ ولی بین سالهای 1995 تا 2000 با استفاده از EDM ارائه کردند. همچنین سانترینی - - Santorini یک مجموعه جزایر آتشفشانی است که مهمترین و فعال ترین آتشفشان در ایگر - Iger - است که برای فوران مینون - Minon - در 3600 سال قبل که شهر آروتیری - - Arotiri را مدفون کرده شهرت دارد. توپوگرافی مجموعه جزایر سانترینی، یک دهانه تقریباً دایره ای با شعاع 3 تا 6 کیلومتر است که برای ایجاد یک شبکه ژئودتیک طولیاب الکترونیکی برای تعیین تغییرات طول و خطوط مبنا مناسب است . همان طور که در شکل - 2 - نشان داده شده است یک ایستگاه مرکزی نیکامنی و 10 ایستگاه
اطراف آن روی دهانه پایه گذاری شده است. بین ژوئن 1994 و اکتبر 2001 هفت اپک اندازه گیری انجام شد. تغییرات طول خطوط مبنا از 7 ارزیابی در شکل - 3 - خلاصه شده است و بین 10 خط مبنا آنهایی که بین نیکامنی و تراسیا بودند - خطوط مبنای 1 و 2 و - 3 بیشترین تغییرات را بین 6 تا 9/5 سانتی متر نشان دادند در حالی که تغییرات بقیه خطوط نهایتاً 2 تا 3 سانتی متر بود و فقط در یک یا دو مورد به 4/5 سانتی متر رسید . - Stiros et al.2003 -
-3تیلت متر
تیلت متر دستگاهی است که برای اندازه گیری تغییرات کوچک در سطح افقی زمین یا روی ساختمان ها طراحی شده است. تیلت مترها به طور گسترده برای آشکارسازی آتشفشان ها، حرکات لغزش کوچک زمین و پاسخ ساختمان ها به
