Δευτέρα, 18 Φεβρουαρίου 2008

Τι είναι το ΒΑΝ;

Με αφορμή την αναθέρμανση του ενδιαφέροντος για το ΒΑΝ και την όλη συζήτηση που γίνεται στα ΜΜΕ (και όλες τις βλακείες που ακούγονται κατ’ επέκταση), αποφάσισα να γράψω δύο πραγματάκια για το πώς δουλεύει η μέθοδος και πως γίνεται τελικά η όποια «πρόγνωση» του σεισμού. Η παρουσίαση θα είναι σε 3 μέρη ουσιαστικά. Το πρώτο μέρος θα αναφέρεται στην φυσική αρχή πίσω από τα ηλεκτρικά σήματα SES (Seismic Electric Signals), το δεύτερο μέρος θα αναφέρεται στην μέτρησή τους από τους σταθμούς ΒΑΝ και το τρίτο μέρος θα αναφέρεται στην ερμηνεία και την αξιοποίηση του σήματος στα πλαίσια μιας ευρύτερης μεθοδολογίας για την εκτίμηση του επερχόμενου σεισμού.

-------«Φυσική των SES»-------
Πίσω από τα SES κρύβονται δύο από τις πιο όμορφες θεωρίες της φυσικής, η Στατιστική Φυσική και η Ηλεκτρομαγνητική θεωρία. Ας τα πάρουμε με τη σειρά όμως.
Τα υλικά (στερεά) τα συναντάμε στην φύση σε δύο κυρίως μορφές, την κρυσταλλική και την άμορφη. Αν πάρουμε κάποια άτομα από ένα υλικό σε στερεά κατάσταση, τότε θα δούμε ότι αυτά είναι τοποθετημένα στο χώρο με ένα συγκεκριμένο τρόπο, δηλαδή ακολουθούν μια συγκεκριμένη γεωμετρική δομή. Αυτή η δομή λέγεται κρύσταλλος και κάθε στερεό έχει την δικιά του χαρακτηριστική κρυσταλλική δομή. Βάση κάθε κρυσταλλικής δομής είναι αυτό που λέμε θεμελιώδης κυψελίδα και ο κρύσταλλος στο σύνολό του αποτελείται από επαναλήψεις των θεμελιωδών κυψελίδων. Αν λοιπόν ένα στερεό αποτελείται από επαναλήψεις της θεμελιώδους κυψελίδας έτσι ώστε να διακρίνεται αυτή η κανονικότητα σε μεγάλη κλίμακα, τότε λέμε ότι είναι σε κρυσταλλική μορφή. Αν αντιθέτως οι θεμελιώδεις κυψελίδες συνδυάζονται με ακανόνιστο τρόπο έτσι ώστε σε μεγάλη κλίμακα να μην διακρίνεται κάποια κανονικότητα, τότε το υλικό λέγεται άμορφο.
Όταν έχουμε έναν τέλειο κρύσταλλο, όλα τα άτομα είναι τοποθετημένα ακριβώς πάνω στις θέσεις που πρέπει μέσα στον κρύσταλλο, δηλαδή βρίσκονται πάνω στα πλεγματικά σημεία. Υπάρχει όμως πιθανότητα κάποιο πλεγματικό σημείο ή να μην έχει κάποιο άτομο ή να έχει λάθος άτομο ή ακόμα και κάποιο άτομο να βρίσκεται σε περιοχή όπου δεν υπάρχει πλεγματικό σημείο. Σ’ αυτή την περίπτωση λέμε ότι ο κρύσταλλος έχει κάποια Πλεγματική Ανωμαλία (Point Defect). Υπάρχουν και πιο σύνθετες ανωμαλίες, όπως για παράδειγμα οι ανωμαλίες που εκτίνονται κατά μήκος ολόκληρων σειρών από άτομα που οφείλονται για παράδειγμα σε μεταξύ τους ολίσθηση δύο πλεγματικών κρυστάλλων. Αυτές ονομάζονται Γραμμικές Ατέλειες, αλλά δεν θα μας απασχολήσουν εδώ.
Οι πλεγματικές ανωμαλίες παίζουν μεγάλο ρόλο στις ιδιότητες των στερεών και φυσικά παίζουν ρόλο στις μηχανικές τους ιδιότητες και στον μηχανισμό που γίνεται η θραύση των κρυστάλλων. Προκειμένου να σπάσει ένας κρύσταλλος, πρέπει από κάπου να αρχίσει η θραύση του, ας πούμε ότι από κάπου πρέπει να ξεκινήσει η «ρωγμή» στον κρύσταλλο. Ένας κρύσταλλος που δεν έχει καμία πλεγματική ανωμαλία δυσκολεύεται πάρα πολύ να σπάσει και έτσι παρουσιάζει μεγάλη μηχανική αντοχή. Είναι παρόμοιο φαινόμενο με τον τρόπο που σχηματίζονται οι σταγόνες από τους υδρατμούς. Προκειμένου να έχεις υγροποίηση, πρέπει να υπάρχουν κέντρα συμπύκνωσης γιατί διαφορετικά χρειάζεται πολύ μεγάλη συγκέντρωση υδρατμών πάνω από το όριο υγροποίησης. Το ίδιο συμβαίνει και με τον σχηματισμό του πάγου. Αν το νερό είναι πολύ καθαρό, μπορεί να βρίσκεται σε θερμοκρασία μικρότερη από τους 0 C και να μην έχει στερεοποιηθεί. Ένα πολύ όμορφο παράδειγμα της διαδικασίας φαίνεται στο video:


Γενικά αυτό συμβαίνει σε όλες τις διαδικασίες που χαρακτηρίζονται ως αλλαγές φάσης. Και η διαδικασία της θραύσης είναι μία αλλαγή φάσης. Ας επιστρέψουμε όμως στο θέμα των SES.

Όταν έχουμε έναν ιοντικό κρύσταλλο, όπως είναι για παράδειγμα το NaCl, οι πλεγματικές ανωμαλίες συνεπάγονται και την δημιουργία ενεργών φορτίων στην περιοχή της ατέλειας. Δηλαδή αν στη θέση ενός ατόμου νατρίου υπάρχει ένα χλώριο, τότε θα έχουμε αρνητικό ενεργό φορτίο και το αντίστροφο. Το συνολικό αποτέλεσμα είναι να δημιουργούνται ζευγάρια θετικού και αρνητικού φορτίου, που σχηματίζουν ηλεκτρικά δίπολα με τυχαίο προσανατολισμό. Όταν αρχίσει να εμφανίζετε κάποια τάση (stress) στον κρύσταλλο, τότε τα ηλεκτρικά δίπολα μπορούν να προσανατολιστούν αυξάνοντας έτσι την πόλωση του κρυστάλλου με αποτέλεσμα την δημιουργία ηλεκτρικού πεδίου. Αυτή η μεταβολή στην πόλωση έχει ως αποτέλεσμα την δημιουργία ηλεκτρικού ρεύματος, αφού $$\reverse\opaque j_p=\frac{\partial P}{\partial t}$$. Το ρεύμα αυτό αρχίζει να εμφανίζεται όταν η πίεση ξεπεράσει κάποια κρίσιμη τιμή. Ποιοτικά η συμπεριφορά αυτή φαίνεται στο παρακάτω σχήμα.


Χονδρικά, αυτός είναι ο φυσικός μηχανισμός στην βάση της δημιουργίας των σημάτων SES. Τα παραπάνω έχουν επιβεβαιωθεί και πειραματικά στο εργαστήριο σε πειράματα με κρυστάλλους. Ας προχωρήσουμε τώρα στο ζήτημα της μέτρησης του σήματος.

-------«Μέτρηση σημάτων SES στους σταθμούς ΒΑΝ»-------

Το ερώτημα που δημιουργείται τώρα είναι το κατά πόσο μπορούν να μετρηθούν αυτά τα σήματα στο στερεό φλοιό της γης και σε πραγματικές συνθήκες με θόρυβο. Η πρώτη εκτίμηση θα ήταν ότι αφού έχουμε διπολικό ηλεκτρικό πεδίο, τότε αυτό θα φθίνει με ρυθμό ανάλογο του $$\reverse\opaque E \propto\frac{1 }{r^3}$$. Μια τέτοια εκτίμηση θα οδηγούσε σε αρκετά ασθενές πεδίο στη θέση του οργάνου μέτρησης με τιμές πιθανότατα κάτω από το θόρυβο και άρα μη μετρήσιμες. Η παραπάνω υπόθεση προϋποθέτει ότι το μέσο διάδοσης του πεδίου είναι κάποιο μέσο με τα ίδια χαρακτηριστικά παντού, δηλαδή για παράδειγμα την ίδια αγωγιμότητα. Τα πράγματα όμως δεν είναι έτσι στο φλοιό της γης. Έχει μετρηθεί ότι στις περιοχές των ρηγμάτων και κατά μήκος του ρήγματος, η αγωγιμότητα είναι από δύο ως τρεις τάξεις μεγέθους μεγαλύτερη από την περιβάλλουσα περιοχή, ενώ οι γεωμετρίες των ρηγμάτων υποδεικνύουν ότι το πρόβλημα αντιστοιχεί στο να έχουμε ένα σχεδόν άπειρο αγώγιμο επίπεδο εμβαπτισμένο σε υλικό μικρής αγωγιμότητας ή ένα σχεδόν άπειρο αγώγιμο κύλινδρο. Η διερεύνηση αυτού του προβλήματος ηλεκτροστατικής μας δείχνει δύο πράγματα. Πρώτον, ότι μέσα στις περιοχές αγωγιμότητας, το πεδίο φθίνει με πιο αργό ρυθμό από το διπολικό πεδίο, $$\reverse\opaque E \propto\frac{1 }{r}$$ για την κυλινδρική γεωμετρία και $$\reverse\opaque E \propto\frac{1 }{r^2}$$ για την επίπεδη γεωμετρία. Και δεύτερον ότι αν έχουμε ένα όργανο τοποθετημένο στην επιφάνεια της γης λίγο έξω από μια τέτοια περιοχή αγωγιμότητας και ένα δίπολο πηγή του ηλεκτρικού πεδίου μέσα στο κανάλι αγωγιμότητας σε απόσταση για παράδειγμα 100km από το όργανο, τότε το μετρούμενο πεδίο θα είναι τόσες φορές μεγαλύτερο από το πεδίο που θα μετράγαμε αν δεν υπήρχε το κανάλι αγωγιμότητας όσο είναι ο λόγος των αγωγιμοτήτων των δύο περιοχών, δηλαδή $$\reverse\opaque \frac{E_{observ}}{E'}\approx\frac{\sigma}{\sigma'}, \;\;\sigma \gg \sigma' $$. Το τελευταίο φαινόμενο ονομάζεται edge effect και δείχνει ότι υπάρχει η δυνατότητα να μετρηθούν τα σήματα SES ακόμα και σε μεγάλες αποστάσεις από την πηγή τους. Ακόμα μας δείχνει έναν τρόπο να ερμηνεύσουμε το φαινόμενο επιλεκτικότητας των σταθμών BAN, δηλαδή το γεγονός ότι κάποιοι σταθμοί είναι ευαίσθητοι σε σήματα από συγκεκριμένες περιοχές που μπορεί να είναι ακόμα και αρκετά μακριά, ενώ δεν είναι ευαίσθητοι σε σήματα από γειτονικές περιοχές.

Τα παραπάνω στοιχεία για την αρχή παραγωγής των σημάτων SES και την επιλεκτικότητα των σταθμών ΒΑΝ μπορεί να τα βρει κανείς συγκεντρωμένα στις δημοσιεύσεις

H. Utada, Tectonophysics 224 (1993) 153-160,
P. Varotsos, N. Sarlis, M. Lazaridou, P. Kapiris, J. Appl. Phys. 83 (1998) 60-70

Πολύ υλικό υπάρχει και στο βιβλίο «A Critical Review of Van: Earthquake Prediction from Seismic Electrical Signals» του Sir James Lighthill.

Προχωράμε τώρα στην ανάλυση των SES και την εκτίμηση της στιγμής του επερχόμενου σεισμού.

-------«Ανάλυση των SES και εκτίμηση του σεισμού»-------

Στην διάρκεια της δεκαετίας του 80 ο καθηγητής Παναγιώτης Βαρώτσος σε συνεργασία με τον ακαδημαϊκό Καίσαρα Αλεξόπουλο, έχουν δημοσιεύσει μία μεγάλη σειρά από εργασίες όπου αναπτύσσουν την μεθοδολογία εκτίμησης του επίκεντρου και του μεγέθους ενός σεισμού, με βάση το μετρούμενο SES. Συγκεκριμένα, μετά από ανάλυση ενός μεγάλου όγκου δεδομένων, κατέληξαν στο συμπέρασμα ότι η μεταβολή στην ένταση του πεδίου που μετρά ένας σταθμός κατά την λήψη ενός SES είναι αντιστρόφως ανάλογη με την απόσταση του επίκεντρου του σεισμού και ότι ο λογάριθμος της μεταβολής του πεδίου επί την απόσταση είναι ανάλογος του μεγέθους του σεισμού. Αυτό το αποτέλεσμα εκφράζεται ως $$\reverse\opaque \Delta E \propto\frac{1}{r}, \;\;\log{(\Delta E \cdot r)}=a\cdot M+b$$.
Έτσι αν έχουμε ένα σταθμό του ΒΑΝ, στον οποίον υπάρχει ένα δίπολο μήκους L τοποθετημένο στο έδαφος ώστε να μετράει διαφορές δυναμικού, για μία μετρούμενη μεταβολή της τάσης στα άκρα του διπόλου ίση με ΔV, το μέγεθος του σεισμού μπορεί να βρεθεί από τη σχέση $$\reverse\opaque \log{(\frac{\Delta V}{L} \cdot r)}=a\cdot M+b$$, όπου οι σταθερές α και b προκύπτουν από βαθμονόμηση του συγκεκριμένου διπόλου. Όπως φαίνεται, ουσιαστικά έχουμε μία σχέση και δύο άγνωστες ποσότητες που πρέπει να εκτιμηθούν. Εδώ παίζει η επιλεκτικότητα που αναφέραμε παραπάνω. Με την λειτουργία του κάθε σταθμού, συγκεντρώνετε εμπειρία για το πώς αλλάζουν τα χαρακτηριστικά του καταγραφόμενου σήματος ανάλογα με την περιοχή από την οποία προέρχεται. Για παράδειγμα, κάθε κεραία αποτελείται από δύο δίπολα σε ορθογώνιες διευθύνσεις μεταξύ τους (βοράς-νότος και ανατολή-δύση). Έτσι ανάλογα με την περιοχή από την οποία έρχεται το σήμα, διαφέρει για παράδειγμα ο λόγος της μεταβολής της τάσης στην μια διεύθυνση ως προς την μεταβολή στην άλλη διεύθυνση. Έτσι αν ένας σταθμός έχει λειτουργήσει αρκετό καιρό ώστε να έχει εμπειρία καταγραφών, μπορεί να δώσει (σε συνδυασμό με σήματα ή απουσία σημάτων και από άλλους σταθμούς) την περιοχή που είναι υποψήφια για το σεισμό. Από εκεί και πέρα, δεδομένης της απόστασης, με την βοήθεια της βαθμονομημένης παραπάνω σχέσης γίνετε εκτίμηση και του μεγέθους. Από τα παραπάνω γίνετε προφανές ότι το σύστημα ΒΑΝ θα μπορούσε να ευνοηθεί δραματικά από την καταγραφή των καναλιών αγωγιμότητας στο έδαφος και το στήσιμο ενός εκτεταμένου δικτύου κεραιών, αφού έτσι θα υπήρχε η δυνατότητα για πιο ακριβή προσδιορισμό του επίκεντρου του σεισμού.

Η παραπάνω επεξεργασία του SES είναι το πρώτο στάδιο επεξεργασίας από το οποίο παίρνουμε τις δύο βασικές πρωτογενείς πληροφορίες του μεγέθους και της περιοχής. Το SES έχει μέσα του όμως και άλλη πληροφορία. Από μια στατιστική και αρκετά τεχνική ανάλυση της χρονοσειράς του σήματος, έχει διαπιστωθεί ότι μπορεί να εξαχθεί μια στατιστική κατανομή για το σήμα, της οποίας το φάσμα, όπως ορίζεται από τη σχέση $$\reverse\opaque \Pi(\omega)=\left|\sum^N_{k=1}p_kexp\left(i\omega\frac{k}{N}\right)\right|^2$$ , παρουσιάζει συμπεριφορά όμοια με αυτή των κρίσιμων φαινομένων (βλέπε πάγος παραπάνω). Μία εικόνα θα μας δώσει μια εποπτεία της ανάλυσης που γίνεται στο σήμα και θα μας οδηγήσει στη σύνδεση με το σεισμό. Ας πάρουμε λοιπόν για παράδειγμα την παρακάτω εικόνα,


Στην πάνω γραφική φαίνεται μία πραγματική καταγραφή ενός SES. Στο κάτω σχήμα βλέπουμε στο πάνω μέρος ένα μικρό κομμάτι του σήματος όπου έχουμε την χρονική εξέλιξη της έντασης, όπου ο χρόνος (conventional time) είναι ο πραγματικός χρόνος σε δευτερόλεπτα και η ένταση είναι σε mV/km. Προκειμένου να μελετηθεί το σήμα μετασχηματίζετε στον φυσικό χρόνο (natural time), δηλαδή αναθέτουμε σε κάθε παλμό έναν αύξοντα αριθμό k και ορίζουμε ως χρόνο του κάθε γεγονότος το $$\reverse\opaque \chi_k\equiv\frac{k}{N}$$, ενώ ως ένταση του κάθε παλμού παίρνουμε το πλάτος του επί τη χρονική του διάρκεια $$\reverse\opaque (Q_k)$$. Η απεικόνιση των ζευγών $$\reverse\opaque (\chi_k,Q_k)$$ φαίνεται στο κάτω μέρος του διαγράμματος c. Για το παραπάνω σήμα, αφού του κάνουμε τον παραπάνω μετασχηματισμό, είπαμε ότι μπορούμε να εξάγουμε ένα φάσμα που το χαρακτηρίζει. Την ίδια δουλειά που κάναμε με το SES μπορούμε να την κάνουμε και με άλλα σήματα, ακόμα και διακριτά όπως για παράδειγμα μία σεισμική ακολουθία. Έτσι, αν αρχίσουμε να παρακολουθούμε την εξέλιξη της σεισμικής δραστηριότητας μετά από την καταγραφή ενός SES στην ενεργή περιοχή που μας υποδεικνύει η προϊστορία του σταθμού ΒΑΝ και με κάθε νέο σεισμό κάνουμε την ίδια ανάλυση με παραπάνω (αυτή τη φορά το Q θα είναι το μέγεθος του σεισμού), τότε θα έχουμε ένα χρονικά εξελισσόμενο φάσμα, αλλά για την σεισμική δραστηριότητα αυτή τη φορά. Αυτό που βρήκε η ομάδα του καθηγητή Βαρώτσου είναι ότι καθώς εξελίσσεται η σεισμική δραστηριότητα στην περιοχή ενδιαφέροντος και όσο πλησιάζουμε στον επερχόμενο σεισμό, το φάσμα που υπολογίζουμε μετά από κάθε νέο γεγονός πλησιάζει το φάσμα του SES που υπολογίσαμε αρχικά, μέχρι που τελικά συμπίπτει (σύμφωνα με κάποια κριτήρια σύμπτωσης). Τότε ο αναμενόμενος σεισμός βρίσκεται λίγες μέρες μακριά. Δηλαδή, οι διάφοροι μικροί σεισμοί που προηγούνται εμφανίζουν την ίδια κρίσιμη συμπεριφορά με το αρχικό σήμα και αυτή η εικόνα συμπληρώνετε με κάθε νέο σεισμό, μέχρι που όταν ολοκληρωθεί γίνεται η τελική θραύση του πετρώματος που δίνει τον κύριο σεισμό.

Μία σύντομη παρουσίαση των παραπάνω μπορεί να βρει κανείς στην εργασία:

P. Varotsos, N. Sarlis, and E. Skordas, Shortening the Time Window of an impending Earthquake by analyzing the Seismic Electric Signals and the subsequent seismicity in the Natural Time Domain (Ispra 2005),

ενώ εκτενέστερες αναφορές και παραδείγματα υπάρχουν σχεδόν σε όλες τις πρόσφατες εργασίες της ομάδας που δημοσιεύονται στο arxiv.

Για να συνοψίσουμε λοιπόν τον τρόπο που λειτουργεί η μέθοδος, έχουμε και λέμε, αρχικά καταγράφετε ένα SES από κάποιο σταθμό του ΒΑΝ. Από την ιστορία και την βαθμονόμηση του σταθμού εξάγεται το επίκεντρο και το μέγεθος του σεισμού με κάποια σχετική αβεβαιότητα. Η ανάλυση της χρονοσειράς του σήματος στο πεδίο του φυσικού χρόνου οδηγεί στον υπολογισμό ενός φάσματος για το SES. Από την στιγμή της καταγραφής του SES και μετά, παρακολουθείται η σεισμική δραστηριότητα της περιοχής που μας ενδιαφέρει. Μία αντίστοιχη ανάλυση της σεισμικής ακολουθίας (που αποτελείτε από μικρότερους σεισμούς) με την ανάλυση του SES μας δίνει το φάσμα της σεισμικής ακολουθίας. Καθώς η ακολουθία εξελίσσεται, το φάσμα αλλάζει μέχρι που κάποια στιγμή συμπίπτει με το φάσμα του SES. Όταν συμβεί αυτό ξέρουμε ότι τα πετρώματα έχουν φτάσει σε μία κρίσιμη κατάσταση και ο τελικός σεισμός θα γίνει σε λίγες ημέρες.

Μία εκτενέστερη βιβλιογραφία για τα παραπάνω υπάρχει στο σχετικό site του κ. Βαρώτσου.

Αυτή είναι με λίγα ή πολλά λόγια η αρχή λειτουργίας και ο αλγόριθμος με τον οποίο κάνει τις προγνώσεις του το ΒΑΝ. Τα τεχνικά σημεία σίγουρα παραμένουν σκοτεινά (αφού είναι και εκτός του αντικειμένου μου και δεν θα μπορούσα να πω και πολλά), αλλά ελπίζω η φυσική αρχή του SES και ο αλγόριθμος, όπως έχει εξελιχθεί μέχρι και σήμερα, για την πρόγνωση να είναι κατανοητά. Ίσως να πρέπει να επισημάνω μια σημαντική διαφορά ανάμεσα στις προγνώσεις του ΒΑΝ πριν από 10-15 χρόνια και σήμερα. Το εργαλείο του φυσικού χρόνου που έχει αναπτυχθεί τα τελευταία χρόνια δίνει την δυνατότητα του εντοπισμού (και με παράθυρο μερικών ημερών) της ακριβούς, σχεδόν, χρονικής στιγμής της εκδήλωσης του σεισμού. Αντιθέτως οι παλαιότερες προγνώσεις γινόντουσαν με βάση εμπειρική γνώση που έδινε μεγάλα χρονικά παράθυρα και αβεβαιότητα. Η κατάσταση νομίζω ότι έχει αλλάξει δραματικά και θα έλεγα ότι έχει γίνει πολύ ενδιαφέρουσα.

Σε ότι αφορά την επίμαχη εργασία arxiv:0711.3766 θα επανέλθω σε επόμενο post.

Σχετικά με το ΒΑΝ διεξάγονται συζητήσεις στο blog Καρότο και Μαστίγιο (και εδώ).

Update: Συζήτηση γίνεται και στο blog Το Μανιτάρι του Βουνού

------------------------------------------------
Update2: Η συζήτηση για το ΒΑΝ συνεχίζεται εδώ:
ΜΑΥΡΟ - ΟΧΙ ΑΛΛΟ ΚΑΡΒΟΥΝΟ: Τα τελευταία σήματα του ΒΑΝ,
και εδώ:
ΜΑΥΡΟ - ΟΧΙ ΑΛΛΟ ΚΑΡΒΟΥΝΟ: Νέα εργασία της ομάδας ΒΑΝ (22/2/08)

19 σχόλια:

nik-athenian είπε...

Vagelford, έκανες πολύ καλά που έπιασες τι θέμα VAN. Παρακολουθώ τον Κο Βαρώτσο στην προσπάθειά του, από τα τέλη της δεκαετίας του 70.
Πράγματι στα παλιότερα χρόνια, δεν υπήρχε η ιδέα της ανάλυσης της σεισμικής ακολουθίας σε πραγματικό χρόνο, και το μόνο δεδομένο που αξιοποιείτο ήταν το σήμα SES.
Από τότε έχει γίνει με τεράστια επιμονή και υπομονή μια συνεχής βελτίωση της στατιστικής ανάλυσης με σκοπό την σύμτωση του αρχικού φάσματος και του εξελισσόμενου σε real time.
Μήπως άκουσες τελευταία να συζητείται ποια χρονική πρόβλεψη του επερχόμενου σεισμού έδινε; Και πόσο + ή - από αυτήν;
Παλιά, ο Παπαζάχος και οι άλλοι σεισμολόγοι, για την έλλειψη κυρίως χρονικής πρόβλεψης τον κατηγορούσαν.
Ο εντοπισμός της περιοχής του επικέντρου και της έντασης φαντάζομαι ότι θα έχει γίνει αρκετά αξιόπιστος με το πύκνωμα του δικτύου των κεραιών ανίχνευσης.

Ανώνυμος είπε...

Τα μισά από αυτά να έλεγε και στην ομιλία του στο Φυσικό και όλα θα ήταν κατανοητά.Είχα την εντύπωση ότι έκανε παρουσίαση σε δημοτικό.
Περιμένουμε και μερικά σχόλια για τη κόντρα φυσικών - σεισμολόγων
και αν υπάρχουν άλλες μέθοδοι πρόβλεψης σεισμών.

Vagelford είπε...

Nik, σύμφωνα με αυτό εδώ μέχρι το 90 λειτουργούσαν 18 σταθμοί. Από το 90 και μετά λειτουργούν 5. Από όσο ξέρω η κατάσταση δεν έχει βελτιωθεί.

Στην ομιλία που έδωσε 10 Ιανουαρίου αναφέρθηκε μόνο στο σεισμό που έγινε τέλος Δεκέμβρη και στον άλλον στο Λεωνίδιο. Θα πρέπει να το κοιτάξω το θέμα για οτιδήποτε άλλο.

Πάντως η ουσία είναι ότι με την ανάλυση της σεισμικής ακολουθίας και του SES βλέπεις ουσιαστικά τον σεισμό να γεννιέται βήμα βήμα. Μπορεί την στιγμή που θα καταγραφεί το SES (ακόμα τουλάχιστον) να μην ξέρεις κάτι περισσότερο από ότι ήξερες και παλαιότερα, αλλά με την ανάλυση της μετέπειτα σεισμικής ακολουθίας καταλαβαίνεις πότε πλησιάζει το γεγονός.

Fasistas1 είπε...

Να σε ρωτήσω κάτι μιας και κατέχεις το αντικείμενο

Λες:


«Όταν αρχίσει να εμφανίζετε κάποια τάση (stress) στον κρύσταλλο, τότε τα ηλεκτρικά δίπολα μπορούν να προσανατολιστούν αυξάνοντας έτσι την πόλωση του κρυστάλλου με αποτέλεσμα την δημιουργία ηλεκτρικού πεδίου. Αυτή η μεταβολή στην πόλωση έχει ως αποτέλεσμα την δημιουργία ηλεκτρικού ρεύματος, αφού . Το ρεύμα αυτό αρχίζει να εμφανίζεται όταν η πίεση ξεπεράσει κάποια κρίσιμη τιμή.»


άρα δεν θα πρεπε κατά τη στιγμή του σεισμού-μετατόπισης η τάση-stress-«ρωμγή» να είναι η μεγαλύτερη δυνατή; Λογικά δεν πρέπει εκείνη τη στιγμή του σεισμού το SES να είναι πολύ μεγάλο ή υψηλό ή αυξημένο;

Ισχύει αυτό ότι δηλ. τη στιγμή του σεισμού το ΣΕΣ είναι πολύ μεγάλο; γιατί κάπου είδα ότι δεν ισχύει...

Αν όντως δεν ισχύει πως εξηγήται το ότι to BAN μετράεi SES μέρες ή εβδομάδες πριν το σεισμό αλλά όχι την στιγμή του σεισμού όπου το stress ειναι στο maximum;

Vagelford είπε...

Πρόσεξε, το ρεύμα που δημιουργείται εξαρτάτε από τον ρυθμό μεταβολής της πόλωσης (είναι η χρονική παράγωγος της πόλωσης). Αυτό σημαίνει ότι, στην αρχή που η τάση (stress, για να μην το μπερδεύουμε με την ηλεκτρική τάση) είναι μικρή, δεν έχουμε τον προσανατολισμό διπόλων και άρα η πόλωση είναι σταθερή (χρονικά αμετάβλητη) και άρα δεν έχουμε ρεύμα. Καθώς αυξάνει η τάση (stress), κάποια δίπολα πάνε να προσανατολιστούν, αλλά είναι πολύ λίγα και άρα η μεταβολή στην πόλωση είναι μικρή. Όταν η τάση (stress) φτάσει και ξεπεράσει μία κρίσιμη τιμή, τότε όλα τα δίπολα αρχίζουν να προσανατολίζονται γρήγορα και μαζικά, που σημαίνει ότι η πόλωση εμφανίζει μια γρήγορη και μεγάλη μεταβολή (δηλαδή η χρονική της παράγωγος είναι μεγάλη). Τότε έχουμε και ένα έντονο ρεύμα. Από το σημείο αυτό και μετά, αν και η τάση (stress) συνεχίζει να αυξάνει, η πόλωση δεν μεταβάλλεται αφού δεν υπάρχουν πολλά δίπολα να προσανατολιστούν και άρα δεν υπάρχει ρεύμα από εκείνη τη χρονική στιγμή και μέχρι την θραύση του κρυστάλλου. Γι’ αυτό τα σήματα που παράγονται από αυτό τον μηχανισμό εμφανίζονται αρκετά πριν τον σεισμό και όχι την ώρα του σεισμού. Υπάρχουν και σήματα τα οποία παράγονται κατά την θραύση και πολύ λίγο πριν, αλλά δεν έχουν σχέση με τα SES στα οποία αναφέρομαι παραπάνω.

Ελπίζω να το ξεκαθάρισα αυτό το σημείο που μάλλον δεν το είχα τονίσει αρκετά.

Fasistas1 είπε...

Τώρα μου δημιουργήθηκε άλλη μια απορία όμως...όταν «όλα τα δίπολα αρχίζουν να προσανατολίζονται γρήγορα και μαζικά» δεν αλλάζει η δομή του κρυστάλλου;

δεν έχουμε ρήξη του πετρώματος;

αν έχουμε ρήξη, τότε τι εμποδίζει το πέτρωμα να μετακινηθεί;

η διαδικασία αλλαγής προσανατολισμού των διπόλων σε τι μήκος του ρήγματος εκτείνεται;

δεν θα πρεπε να εκτείνεται σ' όλο το μήκος μιας και αν αλλάξει προσανατολισμό ένα δίπολο θα αλλάξει και το διπλανό του και μετά και το διπλανό του κλπ;

Πολλές απορίες έχω...αλλά μιας και σε βρήκαμε...ας θάψουμε 5-6 :)

Vagelford είπε...

Η συγκέντρωση των πλεγματικών ατελειών εξαρτάται από την ενέργεια σχηματισμού της ατέλειας και από την θερμοκρασία. Συγκεκριμένα αν έχουμε Ν άτομα σε ένα κρυσταλλικό πλέγμα και πούμε g την ενέργεια σχηματισμού, τότε το πλήθος των ατελειών θα είναι n = N*Exp(-g/kT). Έχει βρεθεί ότι η συγκέντρωση (το n/N δηλαδή) των ατελειών σε θερμοκρασία κοντά στην τήξη ενός ιοντικού κρυστάλλου για παράδειγμα είναι από 10^-3 μέχρι 10^-5 . Αν θεωρήσουμε ως χαρακτηριστικό κρύσταλλο το NaCl που έχει θερμοκρασία τήξης του 1000 βαθμούς Kelvin τότε σε θερμοκρασία περιβάλλοντος προκύπτει ότι η συγκέντρωση των πλεγματικών ατελειών είναι από 10^-10 μέχρι 10^-16, δηλαδή αρκετά μικρή. Ακόμα οι ατέλειες επειδή ουσιαστικά είναι κενά ή πλεονάσματα ατόμων σε πλεγματικές θέσεις, μπορούν να κινούνται χωρίς ουσιαστικά να αλλάζει ο κρύσταλλος δραματικά με απλές εναλλαγές θέσεων.

Τώρα, για την έκταση στην οποία συμβαίνει αυτός ο αναπροσανατολισμός των διπόλων, ένα μοντέλο προτείνει ότι αυτό θα μπορούσε να συμβαίνει καθώς διαδίδεται ένα κύμα αύξησης της πίεσης κατά μήκος ενός πετρώματος, ο αναπροσανατολισμός ακολουθεί αυτή τη κίνηση. Για αυτό το λόγο βλέπουμε και στα SES την χρονική εξέλιξη των παλμών. Σίγουρα θα υπάρχουν και άλλα μοντέλα.

Fasistas1 είπε...

ΟΚ ήσουν κατατοπιστικός. Thanks

Coe88 είπε...

Na rwthsw ki egw kati.
Ayto to krisimo stress,kata to opoio dhladh emfanizetai to reyma pou metrame (SES) ,me poia kritiria to orizoume?
Poia einai dhladh h krisimh piesh?

Vagelford είπε...

Καταρχήν μπορεί να μετρηθεί εργαστηριακά για κάθε είδος κρυστάλλου. Από εκεί και πέρα φαντάζομαι ότι θα υπάγεται στη θεωρία Landau για τις αλλαγές φάσης (Landau, Lifschitz, Statistical Physics 1), δηλαδή η Χαμηλτονιανή του συστήματος αλλάζει καθώς αυξάνεται το stress έτσι ώστε το αρχικό σημείο ισορροπίας όταν το stress ξεπεράσει την κρίσιμη τιμή να αλλάζει ευστάθεια και να δημιουργείται ένα νέο σημείο ισορροπίας.

Ανώνυμος είπε...

gnorizei kaneis an uparxei dimosieysh VAN me ektimisi gia to simerino seismo?
thanks
Nektarios
(eida thn parousiash gia to VAN apo ton Varotso giro sto 1990 sta AAP-BAP)

Vagelford είπε...

Υπάρχει ενημέρωση της δημοσίευσης arXiv:0802.3329 (Νέα εργασία της ομάδας ΒΑΝ (22/2/08)) από τις 19 και 29 Μαΐου 2008 όπου αναφέρεται σήμα ΒΑΝ για την περιοχή και η μετέπειτα ανάλυση που υποδεικνύει επερχόμενο σεισμό που μάλλον ήταν ο σημερινός.

Θα γράψω κάτι σχετικά.

Ανώνυμος είπε...

Διαβαζοντας τον προβληματισμό ολων σχετικα με το ΒΑΝ αυτων ανεγκεφαλα τό απορριπτουν και οσων- τό υποστηριζουν θελω να πω προς ολους
--προτού γινει το μεγαλο κακό δηλαδή να χτυπησει μεγαλος επιφανειακός σεισμός περιοχες πυκνοκατοικημενες με πολυοροφα κτιρια οπως Π Φαληρο κλπ

να ενισχυσουμε καθε προσπαθεια για προγνωση αλλα και να κανουμε τα αδυνατα δυνατα να ενισχυσουμε τα κτιρια που στην πλειοψηφία τους δεν ανταποκρινονται σε στοιχειωδεις αντισεισμικους κανονισμους
daxio

daxio είπε...

θελω ακομα να προσθεσω στο προηγουμενο σχολιο μου οτι

πολλοι μηχανικοί υπολογιζουν στην στατική επαρκεια των κτιρίων οχι μονο στήν δική του συμπεριφορα στόν σεισμό αλλα και στήν πολυ πιθανή καταρευση γειτωνικής παλαιας οικοδομής κατασκευής πριν του 1980΄ακόμα και πριν τό 1986


Αφηστε λοιπόν τα περί του βαν αν ειναι σωστό ή λαθος --- προσφερει αν οχι ολα αρκετα --
daxio

Vagelford είπε...

Η πρόθεσή μου με αυτή τη σειρά των post δεν είναι να δείξω αν το ΒΑΝ είναι "σωστό" ή "λάθος". Άλλωστε το μόνο που μπορώ εγώ να κάνω στην καλύτερη περίπτωση είναι να εκτιμήσω αν είναι φυσικά αποδεκτό και θεωρητικά πιθανό το μοντέλο του ΒΑΝ και από άποψη Φυσικής λοιπόν δεν βλέπω κάτι προφανώς λάθος.

Ο στόχος μου ήταν να προσπαθήσω να εξηγήσω (και μέσα από αυτό να καταλάβω και εγώ καλύτερα) το πώς δουλεύει η μέθοδος ώστε να μην γίνονται παρεξηγήσεις σχετικά με το τι λέει η μέθοδος και τι λένε όσοι βγαίνουν και λένε το μακρύ τους και το κοντό τους για όλα αυτά. Γιατί μου είναι τελείως προφανές πια ότι όσοι μιλάνε για το ΒΑΝ πραγματικά δεν ξέρουν τι τους γίνετε ή έστω λένε ότι τους συμφέρει.

Ανώνυμος είπε...

apo oti katalaveno kai ego:

h omada VAN den milaei gia prognosi alla gia ektimisi. den einai to idio. apo oso thimame kai ton varotso apo tote, elege oti den ftanei i epistimoniki prognosi alla o elegxos tou panikou pou tha mporouse na ferei, kai ayto ginete apo thn politeia. vevea, i ektimis tha mporouse na drastiriopoisei thn politia me proliptikous elegxous, an evea krithei oti i ektimisi aksizei na lifthei ipopsi.

Nektarios

Ανώνυμος είπε...

ΕΠΕΙΔΗ ΕΙΧΑ ΤΗΝ ΤΥΧΗ-ΚΑΙ ΤΗΝ ΤΙΜΗ- ΝΑ ΣΥΝΕΡΓΑΣΤΩ ΜΕ ΤΟΝ Π. ΒΑΡΩΤΣΟ ΩΣ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΟΣ ΣΤΗΝ ΟΜΑΔΑ ΒΑΝ,Η ΔΟΥΛΕΙΑ ΠΟΥ ΓΙΝΕΤΑΙ ΑΠΟ ΜΕΡΙΑ ΤΟΥ ΚΑΙ ΤΗΣ ΟΜΑΔΑΣ ΤΟΥ ΕΙΝΑΙ ΚΑΤΙ ΠΑΡΑΠΑΝΩ ΑΠΟ ΑΠΛΕΣ ΜΕΛΕΤΕΣ ΚΑΙ ΘΕΩΡΙΕΣ,ΕΙΝΑΙ ΕΝΑ ΜΕΓΑΛΟΣ ΕΠΑΓΓΕΛΜΑΤΙΑΣ ΚΑΙ ΕΠΙΣΤΗΜΟΝΑΣ.

ΦΩΤΗΣ Τ.

Ανώνυμος είπε...

ΕΠΕΙΔΗ ΕΙΧΑ ΤΗΝ ΤΥΧΗ-ΚΑΙ ΤΗΝ ΤΙΜΗ- ΝΑ ΣΥΝΕΡΓΑΣΤΩ ΜΕ ΤΟΝ Π. ΒΑΡΩΤΣΟ ΩΣ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΟΣ ΣΤΗΝ ΟΜΑΔΑ ΒΑΝ,Η ΔΟΥΛΕΙΑ ΠΟΥ ΓΙΝΕΤΑΙ ΑΠΟ ΜΕΡΙΑ ΤΟΥ ΚΑΙ ΤΗΣ ΟΜΑΔΑΣ ΤΟΥ ΕΙΝΑΙ ΚΑΤΙ ΠΑΡΑΠΑΝΩ ΑΠΟ ΑΠΛΕΣ ΜΕΛΕΤΕΣ ΚΑΙ ΘΕΩΡΙΕΣ,ΕΙΝΑΙ ΕΝΑΣ ΜΕΓΑΛΟΣ ΕΠΑΓΓΕΛΜΑΤΙΑΣ ΚΑΙ ΕΠΙΣΤΗΜΟΝΑΣ.

ΦΩΤΗΣ Τ.

Η.Τσιάπας είπε...

Με τη θεωρία ΤΣΙΑΠΑ www,tsiapas.gr , η πρόγνωση σεισμών εκρήξεων ηφαιστείων εξουδετέρωση ορισμένων σεισμών, καθώς επίσης και Σελήνη (δομή-προέλευση), πετρέλαια- άνθρακες (θέση ποσότητα),τρίγωνο Βερμούδων (πρόγνωση του χρόνου επικινδυνότητας) κ.α. έχουνε παρουσιαστεί σε Συνέδρια Ελληνικά και Διεθνή από το 1976 μέχρι σήμερα.
Αυτή την θεωρία χρησιμοποίησαν πολλοί επιστήμονες (Έλληνες και ξένοι) τόσο για την πρόγνωση των σεισμών αλλά για τον προσδιορισμό κοιτασμάτων πετρελαίου και τα τελευταία χρόνια για λατομεία στην Σελήνη, στο εσωτερικό της οποίας υπάρχουν υλικά ιδιαιτέρων ιδιοτήτων, από κρατικές υπηρεσίες των USA - EU - IN -CN - JP αλλά και ιδιωτικές εταιρείες όπως Planetary Resources Inc, Το χαρακτηριστικό όλων αυτών των υπηρεσιών και εταιρειών σε πετρέλαια και διαστημα είναι ότι επικεφαλείς είναι Έλληνες και ιδιαίτερα φοιτητές του τέλους της δεκαετίας του 70 αρχές 80 στο ΑΠΘ με το οποίο είχα καλή συνεργασία από το 1978 που είχα προβλέψει τον σεισμό της Θεσσαλονίκης και συνέδρειο που ακολούθησε το Σεπτέμβριο παρουσίασα και τη θεωρία.
Με την παραπάνω θεωρία ο καθένας μπορεί να ερμηνεύει και να προβλέπει όλα τα γεωλογικά και γεωφυσικά φαινόμενα.Επίσης ερμηνεύεται πλήρως η προέλευση και δομή της Σελήνης για την οποία αυτή την περίοδο με τα νέα δεδομένα καταρρίφθηκαν όλες οι προηγούμενες θεωρίες.
Η.Τ.