محل استقرار دستگاههای ردیاب امواج زلزله در ارتفاعات تهران
امکان مقابله با «زلزله بزرگ» در تهران حداقل 5 ساعت قبل از وقوع دستگاه تعبیه شده در اعماق کوههای حصارک، زلزله 9/5 ریشتری ماه گذشته سمنان را یک روز قبل از وقوع هشدار داده بود
سازمان زمینشناسی کشور برای نجات تهران از زلزله –بزرگترین خطر طبیعی پیشروی پایتخت- که فعل و انفعالات درون زمین باعث وقوع آن میشود، در ارتفاعات شمال و شمالغرب شهر، مجموعهای در اعماق زمین نصب کرده است که نسبت به «مشهورترین علامت زلزله» واکنش نشان میدهد. تحقیقات علمی اثبات کرده است، همیشه قبل از وقوع زلزله، یکسری «امواج الکترومغناطیس» با فرکانس مشخص از داخل زمین منتشر میشود که دستگاههای تعبیه شده در کوههای توچال و حصارک قادرند این امواج را دریافت و نسبت به آن، با اعلام هشدار، «واکنش» نشان دهند. مسوول این دستگاه میگوید در صورت وقوع زلزله بزرگ در تهران، دستگاه پیش نشانگر یک روز قبل، امواج را ثبت میکند که شدت این امواج الکترومغناطیس یکساعت قبل از زلزله، به اوج میرسد و قابل ردیابی میشود. سازمان زمینشناسی کشور سه سال پیش دستگاهی برای دریافت امواج الکترومغناطیس ناشی از زلزله احتمالی تهران، در کوههای توچال بین ایستگاههای اول و دوم در عمق 30 متری زمین تعبیه کرد و در حال حاضر نمونه دیگر این دستگاه در کوههای حصارک واقع در ارتفاعات شمال غرب تهران در انتهای تونل 50 متری و عمق 10 متری زمین نصب شده است که به کمک دادههای این دو پیشنشانگر، تاکنون وقوع 5 زلزله در استانهای مختلف کشور و یک کشور همسایه –پاکستان- پیشبینی شده است. امواج الکترومغناطیس زلزله، 5 ساعت قبل از وقوع زلزله، از درون زمین ساطع میشود که دستگاههای توچال و حصارک میتوانند آن را دریافت و در مقابل، علامت هشدار از خود منعکس کنند. آخرین زلزلهای که دستگاه «ردیاب امواج الکترومغناطیس» در کوههای تهران موفق به پیشبینی آن شده است به زلزله 9/5 ریشتری 5 شهریور امسال در استان سمنان مربوط میشود که دستگاه نصب شده در حصارک توانست یک روز قبل از وقوع آن، امواج زلزله را شناسایی کند. طراح این مجموعه در سازمان زمینشناسی درباره احتمال زلزله بزرگ در تهران که خطر وقوع آن بهتازگی پایتخت را با نگرانی روبهرو کرده، میگوید: در صورت وقوع زلزله ناشی از فعالیت گسلهای تهران، دستگاه پیشنشانگر امواج شدیدی را ثبت میکند. امواج الکترومغناطیسی ناشی از زلزله تهران یک روز قبل از وقوع، دریافت خواهد شد و تا حدود یک ساعت قبل از زلزله، به حداکثر شدت خود خواهد رسید. سیستم تحت کنترل سازمان زمینشناسی وابسته به وزارت صنایع با آنچه بهتازگی مرکز تحقیقات ساختمان وابسته به وزارت مسکن، در محوطه نزدیک به پارک پردیسان برای پیشبینی زلزله بزرگ نصب کرده، کاملا متفاوت است؛ بهطوریکه واکنش پیشنشانگرهای حصارک و توچال به فعل و انفعالات درونی زمین قبل از وقوع زلزله، اثبات شده است. این در حالی است که طراحان دستگاه پیشبینی زلزله در مرکز تحقیقات بدون آنکه نحوه عملکرد آن را توضیح بدهند از انتظارشان برای عکسالعمل دستگاه به پیشزمینههای زلزله میگویند و امیدوارند بتوانند 24 ساعت قبل از وقوع، تهران را از خطر مطلع کنند. با مهندس بهروز امینی طراح و مسوول دستگاه پیشنشانگر امواج الکترومغناطیس زلزله در سازمان زمینشناسی درباره نحوه کارکرد دستگاه و ماموریتی که برای آن در مواجهه با زلزله بزرگ در پایتخت تعریف شده، گفتوگو کردهایم: دستگاه پیشنشانگر امواج الکترومغناطیس زلزله از چه سالی و براساس چه معیار علمی در تهران نصب شد؟ سال 1384 بود که زلزله خیز بودن کشورمان از یک طرف و خطر وقوع زلزله تهران از طرف دیگر محققان زمین شناسی کشورمان را بر آن داشت که با استفاده از تجربیات سایر کشورها اقدام به اختراع دستگاهی کنند که با استفاده از امواج الکترومغناطیس قادر به پیشگویی زلزله باشد. ایده طراحی این دستگاه توسط مهندس کوروش لطیفی از کشور چین گرفته شده است؛ اما نمونه این دستگاه در هیچ کجای دنیا ساخته نشده است و اگر دادههای ما در این مسیر تکمیل شود، کشور ما به عنوان اولین کشور پیشرو در امر پیشبینی زلزله در دنیا مطرح خواهد شد. بر مبنای تحقیقاتی که آن زمان انجام دادیم، اولین دستگاه هشدار دهنده زلزله را طراحی و در توچال نصب کردیم. سال 1386 توانستیم این دستگاه را در ایستگاه توچال بهرهبرداری کنیم که محل دقیق آن بین ایستگاه اول و دوم تله کابین توچال است و در عمق 30 متری زمین قرار گرفته و دستگاههای تقویتکننده در یک اتاقک قرار گرفته است. منبع تغذیه برق این دستگاه انرژی خورشیدی است. پیشنشانگر چگونه کار میکند؟ این دستگاه ساعاتی قبل از وقوع زلزله قادر است که امواج الکترومغناطیس ناشی از وقوع زلزله را دریافت کند.در واقع اگر عمق زلزله کم باشد این دستگاه قادر به دریافت امواج صوتی پیشنگار خواهد بود. این حسگرها در عمق 30 تا 70 متری چاه قرارگرفته میشود تا از امواج سطحی زمین در امان باشد و قادرشوند امواجی که در داخل زمین از طریق زلزله دریافت میکنند را ثبت کنند. دستگاه هشدار دهنده زلزله تاکنون از لحاظ سختافزاری و نرمافزاری چهار مرحله را پشت سر گذاشته است تا اینکه به مرحله کنونی رسیده است. تفاوت دقیق دستگاه پیشنشانگر امواج الکترومغناطیس با دستگاههایی که موسسه ژئوفیزیک دانشگاه تهران در نقاط مختلف کشور نصب کرده است، در چیست؟ پیشنشانگرهای موسسه ژئوفیزیک قادر است که محل وقوع زلزله و همچنین عمق زلزله را بعد از وقوع اعلام کنند، این در حالی است که پیش نشانگر الکترومغناطیس قادر به پیشبینی زلزله قبل از وقوع آن است. در واقع این دستگاه امواج رادیویی که با فرکانس کم از لایههای زمین عبور میکند با سرعت دریافت میکند و ما آنها را تحلیل میکنیم و به عنوان مثال متوجه میشویم که این امواج، مشابه امواج ناشی از وقوع زلزله بوده است که مجموعه این دادهها باعث میشود قادر به پیشبینی زلزله شویم. این دستگاه در حال حاضر علاوه بر توچال در منطقه حصارک نزدیک دانشگاه آزاد واحد علوم و تحقیقات نیز نصب شده است که در داخل اتاقکی در درون چاهی به عمق 10 متر نصب شده است. این دستگاه در مقایسه با دستگاه اول که در توچال نصب شده است موفقیت بیشتری داشته است؛ چرا که توانست امواج الکترومغناطیسی ناشی از زلزله سمنان را ثبت کند.در واقع با توجه به اینکه اختلالات امواج ماهوارهای در ایستگاه توچال زیاد است همین امر باعث شده که دستگاه ما در دریافت امواج الکترومغناطیسی مشکل پیدا کند. این در حالی است که در مورد دستگاه ایستگاه حصارک این معضل وجود ندارد و در نتیجه موفقیت این دستگاه به نحو فزایندهای افزایش پیدا کرده است. با توجه به اینکه تهران ازمناطق پرخطر وقوع زلزله است، چند نمونه ازاین دستگاه باید درآن نصب شود؟ با در نظر گرفتن خطرپذیری تهران در برابر زلزله ، لازم است که این دستگاه در سه نقطه تهران نصب شود. در حال حاضر دو نمونه از آن نصب شده است که نصب یک دستگاه دیگر در شهرری به دلیل نزدیکی به گسل کهریزک ضرورت دارد تا حفاظت مناسبی در سطح شهر از این لحاظ صورت گیرد. راجع به امواج الکترومغناطیس ناشی از وقوع زلزله توضیح دهید. ببینید، شباهت این مساله همانند تخلیه الکتریکی در ابرها است.اساسا در زمان وقوع رعد و برق به دلیل حرکتی که در ابرها صورت میگیرد، بارهای مثبت و منفی روی هم انباشته میشوند و سبب تخلیه الکتریکی میشود که به دنبال آن امواج الکتریکی ایجاد میشود.در پوسته زمین نیز در محلی که زلزله رخ میدهد به علت تجمع بارهای الکتریکی، تخلیه الکتریکی صورت میگیرد. به عنوان مثال در زلزلههایی که در قم و کاشان رخ داد به قدری شدت امواج زیاد بود که دستگاه پیشنشانگر الکترومغناطیس زلزله قادر شد امواج الکترومغناطیس ناشی از وقوع زلزله در قم و کاشان را دریافت کند. فکر میکنید نتایج حاصل از تجربیات شما چه موقع قطعیت پیدا میکند؟ در حال حاضر تحلیلهای ما در خصوص امواج الکترومغناطیسی ناشی از زلزله بسیار دقیق است و به دادههای خوبی در این زمینه دست پیدا کردهایم که در آینده در قالب یک مقاله آنها را منتشر خواهیم کرد. در این زمینه شرکت «کاوشگر کان سنگ» تحلیلهای روزانه ناشی از تجربیات به دست آمده در این زمینه را به صورت روزانه مکتوب میکند و اطلاعاتی که از سال 2006 میلادی تاکنون در این راستا ثبت شده است شامل مولفههای مختلف در این مسیر نظیر امواج الکتریکی ناشی از رعد و برق، توفانهای مغناطیسی و خورشیدی و ثبت زلزلههایی که رخ میدهد، است. در حال حاضر این شرکت نزدیک به 6 ماه است که با سازمان زمینشناسی اقدام به انعقاد قرارداد در این زمینه کرده است که مستند دادهها، تحلیلها و رخدادهای مربوطه در این زمینه را کاملا ثبت میکند. فکر میکنید تحقیقات و بررسی روی دستگاه حصارک و توچال چه زمانی تکمیل شود و از چه سالی میتوان اطمینان داد که زلزله در تهران قابل پیشبینی است؟ زمان دقیق را نمیتوان برآورد کرد. درصورت توانایی دستگاه در ثبت چند زلزله و مستند سازی مدارک این امکان به وجود خواهد آمد. در واقع اگر ایستگاههای پیش نشانگر زلزله در مناطق زلزلهخیز کشور احداث و بهرهبرداری شوند، الگوهای امواج سریعتر بهدست خواهد آمد. اگر زلزله بزرگ تهران که وقوع آن محتمل است رخ دهد چند ساعت قبل از وقوع، دستگاه حصارک علائم هشداردهنده را اعلام خواهد کرد ؟ آیا با فرض اینکه این دستگاه هنوز درمرحله تست است سکوت میکنید؟ در صورت وقوع چنین زلزلهای دستگاه پیشنشانگر قطعا امواج شدیدی را ثبت خواهد کرد. براین اساس، امواج پیش نشانگر از یک روز قبل از زلزله دریافت شده و تا حدود یک ساعت قبل از زلزله به حداکثر شدت خود خواهد رسید. با این اوصاف زمان آن رسیده که مسوولان با صرف هزینه اندک و بدون وابستگی به دیگر کشورها این روش را از نزدیک مشاهده کرده و حمایتهای لازم خود را به عمل آورند که در این صورت سکوت ما نیز معنا نخواهد داشت و این سکوت شکسته خواهد شد. امواج الکترومغناطیس زلزله دقیقا از چه زمانی آغاز میشود؟ امواج پیش نشانگر زلزله از حدود 5 ساعت قبل از زلزله شروع میشود و سپس بعد از یک ساعت متوقف میشود. دستگاه الکترومغناطیس زلزله قادر است که تا شعاع 100 کیلومتر امواج زلزله را دریافت کند، هرچند تاکنون نتایج قابل قبول این دستگاه نشان میدهد که عملکرد آن توانسته 5 زلزله دورتر از شعاع 100 کیلومتری را قبل از وقوع شناسایی و نسبت به آن واکنش نشان دهد. هزینه نصب و نگهداری این دستگاه چقدر است؟ بیشترین هزینه این دستگاه مربوط به حفر چاه است. به عنوان مثال هزینه حفر چاه در تله کابین توچال 70 میلیون تومان بوده است که در حصارک این رقم به 300 میلیون تومان رسید؛ اما هزینه ساخت دستگاه نزدیک به 30 میلیون تومان است که هزینه نگهداری سالانه آن نزدیک به 20 میلیون تومان است، البته این هزینه بسته به نوع زمینی که قرار است دستگاه در آن نصب شود ممکن است کاهش یا افزایش داشته باشد؛ چرا که ممکن است در یک مکانی چاه آماده وجود داشته باشد که در سرشکن کردن هزینهها بسیار موثر است. البته این همه ماجرا نیست و بیشتر، اختلالات ماهوارهای است که باعث میشود دستگاه پیش نشانگر الکترومغناطیس از لحاظ کارکرد دچار مشکل شود. براین اساس مکاتبات صورت خواهد گرفت تا شاید با کاهش اختلالات ماهوارهای شرایطی فراهم شود که دستگاه بتواند مسیر طبیعی خود را طی کند. نمیتوانید دستگاهتان را در مکانی که اختلالات ماهوارهای کم باشد نصب کنید؟ مساله این است که این دستگاه براساس نزدیکی به گسلهای زلزله نصب شده است. جایی که امکان وقوع زلزله زیاد است، البته جنس زمین هم مهم است و باید به عنوان مثال از مواد معدنی به دور باشد. دستگاهی که در ایستگاه توچال نصب کردهایم، به دلیل اختلالات ماهوارهای اثربخشیاش در حال کمرنگ شدن است، این درحالی است که هزینه راهاندازی و نصب این دستگاه تقریبا 70 میلیون تومان بوده است که سالانه 4 میلیون تومان نیز بابت اجاره زمینی که دستگاه در آن قرار دارد باید پرداخت شود و اگر قرار باشد به خاطر اختلالات ماهوارهای کارکرد این دستگاه را نادیده بگیریم هم ضرر مالی کردهایم و هم اینکه عدم نصب دستگاه در گسل زلزله نیز اثربخشی دستگاه را زیر سوال خواهد برد. تاکنون دستگاه پیش نشانگر الکترومغناطیس چند زلزله را توانسته است پیشبینی کند؟ تاکنون دقیقا این دستگاه توانسته است 5 زلزله شامل: بروجرد، پاکستان، قم، کاشان و سمنان را پیشبینی کند. به طوری که زمان وقوع زلزله پاکستان از یک روز قبل، زلزله سمنان از 5 ساعت قبل، زلزله بروجرد نزدیک به یک روز قبل و زلزله قم و کاشان از ساعاتی قبل، دستگاه قادر به دریافت امواج الکترومغناطیسی ناشی از وقوع زلزله شد که این مساله به معنی امکان پیشبینی زلزله است. زلزله کاشان (شمال شرقی آران و بیدگل) در تاریخ 14/6/1384 ساعت 14 با شدت ML=4.8 و در عمق 14 کیلومتر که دارای پس لرزههای متعدد بود. دو روز قبل امواج پیش نشانگر توسط ایستگاه تله کابین توچال ثبت شد. زلزله قم در تاریخ 28/3/1386 با بزرگی 6/5 ریشتر و در عمق 20 کیلومتری رخ داد که به علت مشکل به وجود آمده در رایانه ثبت نشد. زلزله پاکستان در تاریخ 16/7/1384 رخ داد و امواج پیش نشانگر آن از دو روز قبل تا زمان وقوع زلزله محسوس بود. زلزله بروجرد در تاریخ 12/2/1387 با شدت 7/4 ریشتر در شهرستان بروجرد رخ داد و از یک روز قبل دریافت شد. زلزله استان سمنان در تاریخ 5/6/1389 در ساعت 49/53/23 در 50 کیلومتری طرود سمنان در فاصله 278 کیلومتری تهران رخ داد و امواج پیش نشانگر آن از یک روز قبل از زلزله آغازشد و تا 1 ساعت قبل از زلزله ادامه یافت. همگام با پس لرزههای روز بعد هم امواج پیش نشانگر ادامه یافت. اما در این زمینه اطلاعرسانی نکردیم، چرا که باید به الگوی فرکانسی ثابت در این زمینه برسیم و در غیر این صورت ممکن است شبیه چوپان دروغگو شویم و اعتماد افکار عمومیبه صحت دادههای این دستگاه از بین برود. برای اینکه به این الگوی فرکانسی دست پیدا کنید، چه اقداماتی باید انجام شود؟ به اعتقاد من بهترین راهکار دسترسی سریع به الگوی فرکانسی این است که با حمایتهای لازم در این مسیر شرایطی فراهم شود که این دستگاه در مناطق پرخطر زلزله در اقصی نقاط کشور نصب شود که این مساله باعث میشود که رسیدن به الگوی فرکانسی هر چه سریع تر محقق شود. زمانی که دستگاه، زلزله سمنان را پیشبینی کرد با توجه به احتمال وقوع آن از نظر انسانی وظیفه خود نمیدانستید که مسوولان را آگاه کنید؟ اطلاعات کافی وجود ندارد که زلزلهای که در فاصله 278 کیلومتری ما رخ داده، بتوانیم بزرگی و مکان دقیق آن را مشخص کنیم. این دستگاه در واقع برای مسافتهای کمتر از 100 کیلومتر و زلزلههایی با بزرگی بیش از 5 ریشتر کارآیی مناسبی دارد. تعداد ایستگاهها میبایست کافی باشد تا بتوان مکان یابی و برآورد شدت زلزله به نحو مطلوب صورت گیرد. دستگاه شما فقط از روی امواج الکترومغناطیس از وقوع زلزله با خبر میشود؟ یعنی اینکه چه عوامل دیگری در داخل زمین به جز امواج الکترومغناطیس ممکن است ساطع شود که نشانه آستانه زلزله باشد؟ امواج الکترومغناطیس از کانون خاص خود تشعشع میشوند. همین امواج در عبور از لایههای مختلف پوسته زمین تا حدود زیادی جذب شده و موجب بالا رفتن درجه حرارت سطح زمین و حتی هوا میشوند. این امواج میتوانند موجب ایجاد اضطراب و استرس در برخی از حیوانات شود. به طور کلی ساطع شدن امواج الکترومغناطیس میتواند پیش نشانگرهای دیگری را به تبع خود به وجود آورد. امواج الکترومغناطیس در سه جهت فضائی دریافت میشود و مهمترین داده این سیستم محسوب میشود. امواج صوتی و فرا صوتی نیز به گونه فرعی به عنوان چهارمین کانال داده پیشنشانگر دریافت شده و مورد ارزیابی قرار میگیرد. در زلزلههایی که عمق کانون زلزله کم است (مانند زلزله بم) امواج صوتی پیش نشانگر در حد شنوایی خواهد بود. پیش نشانگرهای زلزله متنوع هستند و اغلب روابط علت و معلولی با یکدیگر دارند و در این میان امواج الکترومغناطیس جایگاه خاصی دارد. با توجه به اینکه دستگاه پیش نشانگر الکترومغناطیس از طریق امواج مغناطیسی ناشی از زلزله ،میتواند زلزله را پیشبینی کند چه تضمینی وجود دارد که سایر امواج موجود نظیر امواج ناشی از آزمایشات هسته ای ،رعد و برق و... به اشتباه به عنوان الگوی فرکانسی زلزله ثبت نشوند؟ اصولا امواج الکترومغناطیسی ناشی از زلزله با امواجی که از طریق رعد و برق یا آزمایشات هسته ای ایجاد میشود کاملا متمایزاست و در حال حاضر تیم تحقیقاتی ما روی این موارد بررسیهای دقیقی انجام داده است.بدین ترتیب در آیندهای نزدیک شرایطی ایجاد خواهد شد که امواج الکترومغناطیسی زلزله کاملا قابل تشخیص از سایر امواج باشد. اخیرا مرکز تحقیقات مسکن وساختمان نیز دستگاهی را طراحی کرده که قادر به پیشگویی زلزله است.آیا شما از جزئیات این دستگاه اطلاعی دارید؟ شخصا برای مرکز تحقیقات مسکن وساختمان در مورد دستگاه پیش نشانگر الکترومغناطیس سخنرانیهایی کردهام و قرار شد که همکاری لازم در این زمینه محقق شود، اما متاسفانه مراحل اداری مانع ازاین اتفاق میشود. پس بااین اوصاف شما اصلا از جزئیات دستگاه زلزله سنج مرکز تحقیقات اطلاعی ندارید؟ خیر. هر زمان که هم دراین مورد پرس و جو کردهایم با پاسخهای کلی نظیر اینکه دستگاه ما سری است و... مواجه شدهایم. این در حالی است که به نظر میرسد با توجه به زلزلهخیز بودن کشور ما همکاری نهادهای ذیربط در این راستا امری ضروری است، اما متاسفانه برخی از دستگاهها راه خود را میروند. سازمان زمین شناسی از سال 86 تا کنون نتایج یافتههای این دستگاه به خصوص پیشبینی زلزله سمنان را به نهادهای دولتی اعلام کرده است؟ مسوولان مختلف از جمله رییس جمهور و وزیر صنایع و معادن از نحوه کار این دستگاه بازدید کردهاند و حتی آقای مهندس محرابیان اعلام کردند این دستگاه باید در مناطق زلزله خیز احداث شود، اما این همه ماجرا نیست و درخواست ما این است که پیگیریهای لازم از سوی این مقامات صورت گیرد. قابل انکار نیست که نقش مسوولان رده بالا در به سرانجام رساندن این دستگاه بسیار چشمگیر خواهد بود. البته در این راستا با پژوهشگاه زلزله و موسسه ژئوفیزیک در حال تبادل نظر هستیم، ولی اختصاص بودجه مساله اصلی است. آیا از این دستگاه نگهبانی میشود؟ از آنجاییکه امواج ناخواسته (نویز) موجب اختلال در کار دستگاه خواهد شد، وجود نگهبان امکان پذیر نیست. در ایستگاه تله کابین توچال دوربین قابل کنترل وجود دارد که یکی از اهداف نصب آن نگهبانی است. برای ایستگاه حصارک که جدیدا مورد بهره برداری قرار گرفته در نظر گرفته ایم دوربین قابل کنترل و سیستم هشدار نصب کنیم. دادههای این دستگاه به سازمان زمین شناسی ارسال میشود؟ دادههای هر دو ایستگاه در سازمان زمین شناسی ثبت شده و پس از پردازشهای ابتدایی مورد تحلیل قرار میگیرند. این تحلیلها روزانه، ماهانه و سالانه بوده و در سیستم آرشیو با سرعت بالا قابل دستیابی هستند. حجم دادهها برای هر ایستگاه در یک روز 130 مگابایت است که محققین میتوانند از آنها بهره گرفته و با توجه به رویدادهای زلزله تحلیلهای خاص خود را عملی کنند. افرادی هستند در سازمان که شبانه روزی و هرلحظه دادههای این دستگاه را دریافت کنند؟ در سازمان زمین شناسی 4 نفر از اعضای شرکت «کاوشگر کان سنگ» در ساعات اداری روند ارتقای نرمافزاری و سختافزاری، تحلیل دادهها و آرشیو دادهها را انجام میدهند. نرم افزار نصب شده روی دستگاه قادر است در صورت بروز ناهنجاری شدتی در امواج ثبت شده به یک یا دو نفر از اعضا پیامک بزند، البته این روش موقتی است و پس از نصب تعداد ایستگاه پیش نشانگر میبایست «مرکز مانیتورینگ پیش نشانگر» تاسیس شود تا بتواند به طور شبانه روزی به رصد دادههای پیش نشانگر بپردازد. البته با ابداع روشهای خاص تحلیلی این امکان به وجود آمده که تحلیل گران بتوانند به سرعت امواج خاص پیش نشانگر را تشخیص دهند.
|