Τις τελευταίες μέρες υπάρχει και πάλι μία σχετική φημολογία για επικείμενο σεισμό. Το θέμα το είδα πριν δύο ημέρες στο blog ΤΟ ΜΑΝΙΤΑΡΙ ΤΟΥ ΒΟΥΝΟΥ, όπου το ποστ εκεί βασίζεται σε σχετικό ποστ στο troktiko. Φυσικά, άφησα το σχόλιό μου και εκεί, αλλά επειδή μάλλον υπάρχει ακόμα ανησυχία για αυτό το θέμα, ας το επισημάνω και εδώ.
1. Η εργασία αυτή δεν είναι καινούρια. Απλά έγινε μία προσθήκη στις 24/10 σε μία παλιά εργασία του ΒΑΝ (συγκεκριμένα την arXiv:0711.3766, η οποία έχει αναλυθεί και εδώ). 2. Το πρώτο κομμάτι της προσθήκης, αναφέρεται στα σχετικά με την εργασία arXiv:0802.3329v4 και την δημοσίευσή της στα πρακτικά της Ιαπωνικής Ακαδημίας (Proc. Jpn. Acad. B 84, 331, 2008). 3. Το δεύτερο κομμάτι της προσθήκης, απλά αναφέρει ότι έγινε καταγραφή στις 9/10 ενός σήματος:
In addition, a strong electrical disturbance has been recorded at 9 October, 2008 (Fig.17), having an amplitude comparable to that in Fig.5(d). The relevant analysis of the subsequent seismicity in natural time is currently carried out in the area N(38.6 - 37.6) E(23.3 - 20.0).
όπου υποδεικνύεται πως το σήμα έχει παρόμοια χαρακτηριστικά με το σήμα που είχε καταγραφεί στις 7 Νοεμβρίου του 2007 και ότι η περιοχή ενδιαφέροντος είναι μέσα στο παραλληλόγραμμο N(38.6 - 37.6) E(23.3 - 20.0). Δηλαδή, απλά παρουσιάζονται τα μέχρι τώρα επιστημονικά δεδομένα που προφανώς απευθύνονται στους ειδικούς που παρακολουθούν αυτή την ιστορία.
Δεν υπάρχει λοιπόν κανένας λόγος ανησυχίας και πανικού από την συγκεκριμένη δημοσίευση και ειδικά δεν υπάρχει και κανένας λόγος να διαβάσει κανείς κάτι περισσότερο από ότι γράφει. Φυσικά η ομάδα ΒΑΝ παρακολουθεί την δραστηριότητα της περιοχής και αν υπάρξει κάτι ενδιαφέρον, θα δημοσιευθεί.
Και πάνω από όλα, δεν πρέπει να ξεχνάμε ότι είμαστε σε σεισμογενή περιοχή και θα πρέπει να μάθουμε να ζούμε με τους σεισμούς και να είμαστε σωστά προετοιμασμένοι, ανεξάρτητα του αν έχει κάποιο σήμα το ΒΑΝ ή όχι.
Το θέμα θα το παρακολουθώ και εγώ για τον επόμενο καιρό και θα προσπαθήσω να ενημερώσω αν υπάρξει κάτι νεότερο. Μέχρι τότε Don't Panic.
Στο blog ΗΛΙΟΤΡΟΠΙΟ διάβασα σχετικά με την ανακοίνωση της Ιαπωνικής Ακαδημίας Επιστημών που εξέδωσε ο καθηγητής Seiya Uyeda, σχετικά με το ΒΑΝ και την εργασία arXiv:0802.3329 [cond-mat.stat-mech] που αναφέρεται στους τελευταίους μεγάλους σεισμούς (δείτε εδώ). Το ΗΛΙΟΤΡΟΠΙΟ παραπέμπει για την είδηση στο zougla.gr και είπα να το κοιτάξω μπας και έχει την πρωτότυπη ανακοίνωση γιατί το Ελληνικό κείμενο μου βρώμαγε. Πραγματικά είχα δίκαιο. Η μετάφραση του zougla.gr είναι τελείως γ.τ.π. Πραγματικά δεν μπορώ να καταλάβω ποιον βάλανε να κάνει την μετάφραση. Και όχι μόνο είναι άθλια, αλλοιώνει και το νόημα σε μερικά σημεία. Γι' αυτό αποφάσισα να γράψω μία σωστή μετάφραση.
Το πρωτότυπο κείμενο από το zougla.gr είναι αυτό:
Και η σωστή μετάφραση είναι:
Νέα σχετικά με το πρόσφατο επίτευγμα του ΒΑΝ, Seiya Uyeda
Στην συνεδρίαση που πραγματοποίησε τον Απρίλιο, 2008, η Ιαπωνική Ακαδημία Επιστημών, παρουσίασα μία εργασία του καθηγητή Π. Βαρώτσου και των συνεργατών του με τίτλο, "Investigation of seismicity after the initiation of Seismic Electric Signal (SES) activity until the main shock". Όπως είναι γνωστό, η ομάδα ΒΑΝ εδώ και καιρό ασχολείται με την βραχυπρόθεσμη πρόγνωση σεισμών από καταγραφές των τελουρικών ρευμάτων στην Ελλάδα. Ο κυρίως στόχος του άρθρου ήταν να εισάγει μία νέα αντικειμενική διαδικασία από την οποία το χρονικό παράθυρο της στιγμής πραγματοποίησης του αναμενόμενου σεισμού, να περιοριστεί στο διάστημα της μίας εβδομάδας. Η κύρια ιδέα της διαδικασίας είναι ότι ο σεισμός είναι ένα κρίσιμο φαινόμενο με την έννοια που αντιλαμβάνεται αυτά τα φαινόμενα η Στατιστική Φυσική. Άρα, η πρόγνωσή του είναι ισοδύναμη με την αναγνώριση της στιγμής που η σεισμογενής διαδικασία θα μπει στην κρίσιμη φάση. Ο κυρίως σεισμός θα πραγματοποιηθεί μέσα σε περίπου μία εβδομάδα από την στιγμή που θα προσεγγιστεί το κρίσιμο σημείο. Στην προτεινόμενη διαδικασία για την ταυτοποίησης της προσέγγισης στην κρισιμότητα, η χρονοσειρά των μικρών σεισμών που πραγματοποιούνται μετά την καταγραφή του SES αναλύεται στα πλαίσια ενός νέου χρονικού μεγέθους, του φυσικού χρόνου, που έχει αναπτυχθεί από τους ίδιους συγγραφείς από το 2002 σε μία σειρά από εργασίες δημοσιευμένες στα περιοδικά Physical Review Letters και Physical Review.
Τα πρόσφατα παραδείγματα εφαρμογής της νέας διαδικασίας όπως αναφέρονται στην παραπάνω εργασία, περιλαμβάνουν τις δύο παρακάτω περιπτώσεις καταγραφής SES από το σταθμό του Πύργου στην δυτική Ελλάδα. Η μία είναι η περίπτωση του SES που καταγράφηκε στις 14 Ιανουαρίου 2008, μετά από το οποίο η προσέγγιση στην κρίσιμη φάση παρατηρήθηκε στις 12 Φεβρουαρίου, ενώ ο σεισμός μεγέθους 5.9 (ο μεγαλύτερος σεισμός των τελευταίων 20 ετών στην Ελλάδα) πραγματοποιήθηκε στη θέση 36.50Ν και 21.78Ε στις 14 Φεβρουαρίου. Το δεύτερο είναι το SES που καταγράφηκε από τις 29 Φεβρουαρίου μέχρι 2 Μαρτίου 2008. Σε αυτή την περίπτωση, η κρίσιμη φάση προσεγγίστηκε στις 28 Μαΐου και ο σεισμός μεγέθους 6.3 πραγματοποιήθηκε στις 8 Ιουνίου στη θέση 37.85Ν και 21.5Ε, προκαλώντας την απώλεια 4ων ανθρώπινων ζωών και ζημιές σε εκατοντάδες σπίτια. Περιγραφές σχετικά με αυτά και άλλα γεγονότα θα παρουσιαστούν αναλυτικά στην εργασία που θα δημοσιευτεί στα πρακτικά της Ιαπωνικής Ακαδημίας και έχουν σταλεί στο arXiv, την βάση δεδομένων του Cornell (για να δείτε αυτή την εκδοχή, http://arxiv.org/pdf/0802.3329v4). Είναι αξιοσημείωτο ότι αυτές οι περιπτώσεις έχουν τεκμηριωθεί πρίν την πραγματοποίηση των σεισμών και καμία από αυτές δεν είναι "πρόγνωση" μετά το σεισμό.
Με λίγα λόγια, φαίνεται πια ότι η ομάδα ΒΑΝ αδιαμφισβήτητα πέτυχε την αναγνώριση του χρονικού παραθύρου της πραγματοποίησης, του επίκεντρου και του μεγέθους των σεισμών στην Ελλάδα.
Δεν είχα παρακολουθήσει την κάλυψη του θέματος του σεισμού και τα σχετικά με το ΒΑΝ από το zougla.gr, αλλά γνώριζα από αναφορές από blogs ότι είχαν ασχοληθεί. Χθες λοιπόν, είδα στο blog o-politis.blogspot να γίνεται αναφορά στα δημοσιεύματα του zougla.gr όπου υπάρχει ο ισχυρισμός ότι:
Για πρώτη φορά στην εκπομπή «ΖΟΥΓΚΛΑ» στις 14 Φεβρουαρίου 2008 ο εντεταλμένος ερευνητής σεισμολογίας Εθνικού Αστεροσκοπείου Αθηνών, Γεράσιμος Χουλιάρας, παρουσίασε την επιστημονική μελέτη της ομάδας ΒΑΝ που εκτιμούσε το επίκεντρο του σημερινού σεισμού.
Αμέσως η ημερομηνία μου χτύπησε στο μάτι. Στις 14 Φεβρουαρίου, η εργασία arXiv:0802.3329 [cond-mat.stat-mech] δεν είχε δημοσιευτεί ακόμα (δημοσιεύτηκε Fri, 22 Feb 2008 η πρώτη version) και επιπλέον το επίμαχο σήμα από το σταθμό του Πύργου καταγράφηκε στις 29 Φεβρουαρίου.
Αποφάσισα έτσι να κοιτάξω τα άρθρα στο zougla.gr να δω τι λένε τελικά. Επισκέφτηκα τα τρία άρθρα λοιπόν (1o, 2o, 30) και παρακολούθησα τα σχετικά βίντεο και ομολογώ ότι απογοητεύτηκα.
Στο 2ο και 3ο λινκ υπάρχει εκπεφρασμένα η αναφορά ότι η "πρόγνωση" παρουσιάστηκε στην εκπομπή Ζούγκλα στις 14 Φεβρουαρίου, ενώ υπάρχει και το σχετικό βίντεο, όπου ο κ. Χουλιάρας εμφανίζεται να κρατά ένα χαρτί στα χέρια του και να μιλά για την περιοχή όπου έλεγε το ΒΑΝ ότι θα γίνει σεισμός.
Σε κάποιο σημείο που κάνει zoom η camera εύκολα μπορεί να διακρίνει κανείς ότι το χαρτί που κρατά στα χέρια του ο κ. Χουλιάρας είναι η εργασία arXiv:0711.3766v3 [cond-mat.stat-mech] και όχι η arXiv:0802.3329 [cond-mat.stat-mech]. Αυτό με έβαλε σε ακόμα περισσότερες σκέψεις. Η εργασία arXiv:0711.3766v3 [cond-mat.stat-mech], την οποία έχω παρουσιάσει εδώ, αναφέρεται (στην τελευταία έκδοσή της 1 Feb 2008) στο σήμα από 7 Νοεμβρίου 2007 το οποίο συσχετίστηκε με τον σεισμό που έγινε στις 6 Ιανουαρίου 2008 στο Λεωνίδιο και αναφέρεται και σε δύο ακόμα σήματα που καταγράφηκαν στις 10 και 14 Ιανουαρίου από τους σταθμούς στην Πάτρα και τον Πύργο. Στην επόμενη εργασία, arXiv:0802.3329 [cond-mat.stat-mech] που είναι και η εργασία που αναφέρεται στον προχθεσινό σεισμό και παρουσιάζω εδώ, τα σήματα από 10 και 14 Ιανουαρίου συσχετίζονται, το πρώτο με τους δύο σεισμούς 5 ρίχτερ της Πάτρας και το δεύτερο με τον σεισμό πάνω από 6 ρίχτερ που έγινε στις 14 Φεβρουαρίου στη Μεθώνη. Με αυτά τα δεδομένα και λαμβάνοντας υπόψη ότι η εκπομπή έγινε στις 14 Φεβρουαρίου, συμπεραίνω ότι η όλη συζήτηση για πρόγνωση στην συγκεκριμένη εκπομπή όπως παρουσιάζετε από το video γινόταν για εκείνο ακριβώς το γεγονός και δεν είχε προφανώς καμία σχέση με τον σεισμό της Κυριακής.
Ακόμα μία λεπτομέρεια, στο 1ο λινκ όπου το zougla.gr παρουσιάζει φωτογραφίες της εργασίας, υπάρχει μεταφρασμένο ένα απόσπασμα θα έλεγα out of context. Δηλαδή, ενώ η διατύπωση της εργασίας είναι προσεκτική και ρίχνει το βάρος στην ανανέωση του χάρτη επιλεκτικότητας του σταθμού του Πύργου, η μετάφραση δραματοποιεί την πρόγνωση του σεισμού. Φυσικά ο χάρτης επιλεκτικότητας ενός σταθμού υποδεικνύει την υποψήφια περιοχή για τον σεισμό, αλλά η επιστημονική διατύπωσης είναι πιο προσεκτική όπως θα έπρεπε να είναι και η μετάφραση το "χαλάει" αυτό. Αυτό φυσικά είναι πταίσμα
Τελικά δηλαδή, μιλάμε για μαεστρική διαστρέβλωση των πληροφοριών και της πραγματικότητας. Ο Μάκης για τους δικούς του λόγους έχει επιδοθεί σε αυτή τη σταυροφορία σχετικά με τους σεισμούς, αλλά με αυτό τον τρόπο και με αυτά τα μέσα σίγουρα δεν βοηθά κανέναν. Ούτε την ομάδα ΒΑΝ, που σίγουρα δεν έχει ανάγκη από όλο αυτό το mediaακό παραλήρημα και μόνο εμπόδιο μπορεί να σταθεί στην έρευνά της, αλλά ούτε και τον κόσμο που απλά παραπληροφορεί και τρομοκρατεί και σε τελική τον φορτώνει με βάρη που δεν μπορεί να σηκώσει.
Δεν ξέρω αν είναι δεύτερη φύση των δημοσιογράφων να ψεύδονται, αλλά εγώ δεν μπορώ να το δεχτώ ακόμα και αν είναι για "καλό" σκοπό (έστω ότι εδώ ο καλός σκοπός είναι η στήριξη της ομάδας ΒΑΝ). Και τώρα που το θυμήθηκα, μου είχε χτυπήσει πολύ άσχημα και εκείνη η εκπομπή του Ιανουαρίου μετά την διάλεξη του Βαρώτσου, όπου είχε μπει με 2 κρυφές κάμερες στο αμφιθέατρο και μετά πούλαγε φούμαρα ότι του δώσανε τα βίντεο φοιτητές. Είχα πολύ επίκαιρη θέση στο αμφιθέατρο και ξέρω πολύ καλά ότι από τα σημεία όπου έγιναν οι λήψεις, δεν υπήρχαν φοιτητές...
Με τα ψέματα δεν γίνεται δουλειά και σίγουρα δεν στηρίζεται ένα επιστημονικό έργο.
Όπως αναφέρω και στο «Νέα εργασία της ομάδας ΒΑΝ (22/2/08)», το κυρίως θέμα της εργασίας είναι μια νέα διαδικασία ανάλυσης της σεισμικής ακολουθίας μετά το σήμα που βασίζεται στην μελέτη στατιστικών συλλογών. Από εκεί και πέρα (sec. III), η εργασία περιέχει κάποιες εφαρμογές της μεθόδου σε παλαιότερες περιπτώσεις καθώς και σε τελευταία σήματα.
Στην πρώτη εκδοχή λοιπόν αναφέρεται στα σήματα από 7 Νοεμβρίου 2007, 10 και 14 Ιανουαρίου 2008 και την ανάλυση της μετέπειτα σεισμικής δραστηριότητας, μέχρι την στιγμή της εκδήλωσης του σεισμού. Επίσης στην πρώτη εκδοχή αναφέρεται και ένα σήμα που καταγράφηκε στις 9 Φεβρουαρίου, χωρίς όμως περαιτέρω ανάλυση.
Στην δεύτερη εκδοχή του άρθρου (20 Mar 2008) εμφανίζετε η ανάλυση της σεισμικής δραστηριότητας μέχρι 19 Μαρτίου, όπου αναφέρεται ότι η ακολουθία δεν έχει φτάσει ακόμα σε κρίσιμη κατάσταση.
Στην τρίτη εκδοχή του άρθρου (19 May), έχει προστεθεί ένα appendix και ένα note σχετικά με την δραστηριότητα μετά το σήμα από τις 9 Φεβρουαρίου, ενώ αναφέρεται και σήμα από το σταθμό του Πύργου που καταγράφηκε στις 29 Φεβρουαρίου (επίμαχο σήμα). Στο appendix και στο note γίνεται συζήτηση για την εξέλιξη της σεισμικής ακολουθίας σχετικά με το σήμα 9 Φεβ., ενώ το σήμα από 29 Φεβρουαρίου συγκρίνεται με δύο παλαιότερα σήματα από τον ίδιο σταθμό που συσχετίστηκαν με σεισμούς 6.9 και 6.7 ρίχτερ. Το άρθρο ακόμα αναφέρει ότι ο σεισμός αναμένεται στην γκρίζα περιοχή του σχήματος 8 (που είναι αυτό που κυκλοφόρησε) η οποία απεικονίζει την περιοχή επιλεκτικότητας του σταθμού του Πύργου.
Η τελευταία εκδοχή του άρθρου (29 May), παρουσιάζεται η ανάλυση της σεισμικής ακολουθίας για το σήμα 29 Φεβ. μέχρι και τις 27 Μαΐου όπου και υποδεικνύεται από τα ιστογράμματα η εμφάνιση κρίσιμης συμπεριφοράς (η παράμετρος κ1 παίρνει την τιμή 0.07). Όταν εμφανίζεται αυτή η κρίσιμη συμπεριφορά, ο κύριος σεισμός αναμένετε από μερικές ώρες μέχρι μερικές μέρες μετά.
Αυτά λοιπόν λέει η εργασία της ομάδας του ΒΑΝ. Εγώ δεν θα πω αν προέβλεψε ή όχι τον σεισμό, άλλωστε θα πρέπει πρώτα να ορίσουμε τι είναι πρόβλεψη αφού ακόμα και αυτό δεν είναι προφανές.
Θα σχολιάσω όμως κάτι άλλο. Ακούγεται ως κριτική το γεγονός ότι δίνεται ως υποψήφια περιοχή, ένα τεράστιο παραλληλόγραμμο για παράδειγμα (στην περίπτωση του σήματος από τον Πύργο, η περιοχή είναι η γκρίζα και όχι το παραλληλόγραμμο) που πιάνει όλη την βόρια Πελοπόννησο και άρα πώς μπορεί αυτό να έχει καμία χρησιμότητα; Ο σεισμός έγινε στην δυτική άκρη της πελοποννήσου και ζημιές έγιναν μέχρι την ανατολική (Κόρινθο). Άρα τι νόημα έχει να μας απασχολεί μόνο το «σημείο» του σεισμού; Αν είναι να γίνει κάποια προετοιμασία, αυτή θα πρέπει να γίνει σε μεγάλη περιοχή και όχι σε ένα μόνο σημείο. Από την άλλη το θέμα της ακριβούς χρονικής στιγμής και πάλι είναι άστοχο. Το ζητούμενο δεν είναι να ξέρουμε την ώρα και το λεπτό που θα γίνει ο σεισμός για να βγούμε όλοι από τα σπίτια μας, αλλά να είναι έτοιμος ο κρατικός μηχανισμός για να ανταπεξέλθει στις ανάγκες. Αυτή η ετοιμότητα μπορεί να επιτευχθεί για μερικές ημέρες αν υπάρξει η σχετική προειδοποίηση ακόμα και αν δίνει παράθυρο από μερικές ώρες μέχρι ημέρες.
Η ουσία όμως είναι ότι ανεξάρτητα από όλα αυτά, το κράτος δεν θέλει να ξέρει. Γιατί άμα ξέρεις, έχεις και ευθύνες. Και κανένας δεν θέλει τέτοιες αυθύνες.
------------------------------------------ Update(12/6/08): Σκέφτηκα ότι θα ήταν χρήσιμο να παραθέσω τα αποσπάσματα από το 0802.3329 που αναφέρονται στο σεισμό της Κυριακής:
Μέγεθος και περιοχή: This was a long duration SES activity (see Fig. 7(c)) with polarity opposite to that of another long duration SES activity which was observed also at PIR from January 21, 2008 to January 26, 2008 (Fig.7(b)). Further, for the sake of comparison, in Fig.7(a), we present one more long duration SES activity on September 17, 2005 at PIR that was followed by the Mw 6.7 EQ at 36.3oN23.2oE on January 8, 2006. The occurrence of the latter two major EQs (Jan.8, 2006 and Feb.14, 2008), leads to the updated selectivity map of PIR as shown by the shaded area in Fig.8 which lies along the Hellenic arc (marked with a thick solid line). In other words, the impending main shock for the SES activity of February 29, 2008 to March 2, 2008 is expected to occur in this shaded area.
Εμφάνιση κρισιμότητας και άρα επίκειται ο σεισμός: In addition, at 23:26 UT on May 27, 2008 a Ms(ATH)=5.1 EQ occurred with an epicenter around 35.5oN 22.4oE, as expected by the Note added on May 19, 2008. Upon the occurrence of this event, Prob(κ1) exhibits a pronounced maximum at κ1=0.07 marked by an arrow in Fig.10 drawn for Mthres = 3.9. (An additional arrow marks an earlier maximum on May 8, 2008 that preceded the aforementioned Ms(ATH)=5.6 EQ on May 10, 2008). Quite interestingly, this exhibits magnitude threshold invariance (a behavior that should be obeyed at the critical point) since a similar maximum at κ1 = 0.07 appears simultaneously for Mthres = 4.0 and Mthres = 4.1 as can be verified by an inspection of Figs.(11) and (12), respectively.
Προσεισμικές ηλεκτρομαγνητικές εκπομπές που εμπίπτουν στη φασματική περιοχή των kHz - MHz: Εστίαση σε ανοικτά ερωτήματα της έρευνας της "πρόγνωσης των σεισμών" Κωνσταντίνος Ευταξίας Αναπλ. Καθηγητής, ΕΚΠΑ
Το φαινόμενο της θραύσης των ετερογενών υλικών, παρά τις μεγάλες προσπάθειες που έχουν καταβληθεί με όρους εργαστηριακής, θεωρητικής και αριθμητικής μελέτης, δεν έχει πλήρως κατανοηθεί. Κατά μείζονα λόγο δεν έχει γίνει κατανοητή η προετοιμασία γένεσης ενός σεισμού, που είναι μιας μεγάλης κλίμακας θραύση, λόγω της αδυναμίας μέτρησης των τάσεων και παραμορφώσεων στον εστιακό χώρο. Ηλεκτρομαγνητικά (ΗΜ) σήματα, που εμπίπτουν στη φασματική περιοχή των kHz-MHz, συνοδεύουν τα καταληκτικά στάδια της προετοιμασίας της θραύσης ενός ετερογενούς υλικού. Τα σήματα αυτά, που ανιχνεύονται από την εργαστηριακή έως τη γεωφυσική κλίμακα, θεωρούνται ως πρόδρομα φαινόμενα της επερχόμενης ολικής θραύσης / σεισμού. Πρόκληση για τη μελέτη των σημάτων αυτών είναι η αποκωδικοποίηση πληροφορίας από τα ηλεκτρομαγνητικά "σεισμο-γραφήματα", που καταγράφονται από μερικές ημέρες μέχρι μερικές ώρες πριν από την έλευση σεισμού, που θα είναι χρήσιμη για την καλύτερη κατανόηση της διαδικασίας γένεσης της θραύσης / σεισμού και, επαγωγικά, της καλύτερης εκτίμησης των παραμέτρων ενός πιθανολογούμενου σεισμού: o βαθμός της αξιοπιστίας της "πρόγνωσης" ενός φυσικού φαινομένου, που είναι ο προσδοκώμενος καταληκτικός στόχος της ερευνητικής προσπάθειας, εξαρτάται από το βαθμό κατανόησής του.
Εστιάζουμε στα ακόλουθα ανοικτά ερωτήματα:
1. Αναγνώριση "διακριτών χρονικών περιόδων" στη χρονική εξέλιξη της ΗΜ διαταραχής.
2. Αντιστοίχηση κάθε μιας "διακριτής περιοχής" της ΗΜ εκπομπής με χαρακτηριστική φάση της προετοιμασίας του σεισμού.
3. Αποκάλυψη ιδιαίτερων χαρακτηριστικών στην εξελισσόμενη χρονοσειρά της ΗΜ διαταραχής που η εμφάνισή τους συνηγορεί στην εκτίμηση ότι η έλευση του σεισμού είναι πλέον αναπόφευκτη.
4. Δυνατότητα μεταφοράς γνώσης από τη γένεση άλλων καταστροφικών γεγονότων (επιληψίας, μαγνητικής καταιγίδας, καρδιακής κρίσης, κ.τ.λ) στη μελέτη της γένεσης του σεισμού. Είναι η επιληψία ένας "σεισμός" στο μυαλό μας και ο σεισμός μια "επιληπτική κρίση" του στερεού φλοιού της γης; Βαδίζουμε προς μια ενοποιημένη θεωρία γένεσης των καταστροφικών φαινομένων;
5. Συμβατότητα των αποτελεσμάτων με εκείνα άλλων προσεισμικών παρατηρήσεων-φαινομένων (επίγειας ή δορυφορικής ανίχνευσης) και οι "επιπτώσεις" μιας συσσωρευμένης ανίχνευσης διαφορετικής φύσεως προδρόμων φαινομένων, που η ανάλυσή τους οδηγεί σε συγκλίνουσες εκτιμήσεις.
Οι παραπάνω στόχοι προσεγγίζονται με όρους: (i) Fractal φασματικής ανάλυσης. (ii) Στατιστικής φυσικής. (iii) Κρισιμότητας. (iv) Παγκοσμιότητας. (v) Πολυπλοκότητας. (vi) Συσχέτισης με εργαστηριακά πειράματα θραύσεως.
Η ομάδα του καθηγητή κ. Βαρώτσου, ανέβασε την Παρασκευή στο arxiv μία νέα εργασία με θέμα «Investigation of the seismicity after the initiation of a Seismic Electric Signal activity until the main shock», arXiv:0802.3329v1 ([v1] Fri, 22 Feb 2008 14:53:13 GMT). Το γεγονός αυτό δεν διέφυγε της προσοχής των χρηστών του ίντερνετ.
Παρατήρησα ότι μέσα στο σαββατοκύριακο εξελίχθηκε ένα όργιο φημολογίας σχετικά με επικείμενο σεισμό στην περιοχή της Κορίνθου. Η όλη εικόνα ήταν πραγματικά αποκαρδιωτική, αφού έδειξε ότι είμαστε απολύτως ανίκανοι να διαχειριστούμε πληροφορίες «ευαίσθητης» φύσης. Αυτό που εννοώ είναι ότι μία ενδεχόμενη πληροφορία, έστω και αόριστη, για μία επικείμενη δύσκολη κατάσταση θα έπρεπε να αξιοποιείται (από μία σοβαρή κοινωνία) δημιουργικά. Αντί όμως να αναζητείται η ενημέρωση και να επιδιώκεται ο προληπτικός σχεδιασμός, αναλωνόμαστε σε ανεύθυνη διάδοση φημολογιών εσχατολογικού χαρακτήρα, συντεχνιακές κόντρες, παραπληροφόρηση και μετατόπιση ευθυνών. Συγκεκριμένα για το θέμα των σεισμών, η πολιτεία έχει δείξει ότι δεν ενδιαφέρεται και δεν θέλει να γνωρίζει, γιατί δεν είναι διατεθειμένη να αναλάβει την ευθύνη της οργάνωσης και του σχεδιασμού. Το φαινόμενο το είδαμε πολύ καλά με τις φωτιές το καλοκαίρι, όπου δεν υπήρχε απολύτως κανένα σχέδιο αντιμετώπισης της κρίσης (παραπέμπω στα πρακτικά της ημερίδας και στο θέμα σχετικά με την πρόληψη και εκτίμηση της εξέλιξης των πυρκαγιών). Είναι σαφές ότι στο ενδεχόμενο που η πολιτεία δεχτεί ότι διατυπώνεται κάποια πρόγνωση για σεισμό σε μία περιοχή, θα αναδειχτεί άμεσα η αδυναμία διαχείρισης της κατάστασης. Άρα δεν θέλουμε να ξέρουμε τίποτα. Ούτε την ελάχιστη πληροφορία. Δεν φταίει όμως μόνο η πολιτεία. Φταίνε και οι πολίτες που τοποθετούν τους εαυτούς τους στη θέση του θύματος και γίνονται έρμαια της παραπληροφόρησης. Αφού η πολιτεία δεν διατίθεται να παίξει το ρόλο της, πρέπει ο κάθε ένας να επιδιώξει την ενημέρωσή του. Όπως όλοι λένε συνέχεια, η Ελλάδα είναι ιδιαίτερα σεισμογενής χώρα και ανεξάρτητα πρόγνωσης, πρέπει να είμαστε όλοι εξοικειωμένοι με τους σεισμούς. Δεν χρειάζεται να περιμένουμε πότε θα ανακοινώσει σήμα το ΒΑΝ για να θυμηθούμε τους σεισμούς. Σε τελική ανάλυση, οι ανακοινώσεις του ΒΑΝ δεν είναι φιρμάνια για κοινοποίηση προς κάθε κατεύθυνση. Είναι επιστημονικές ανακοινώσεις με συγκεκριμένη φιλοσοφία και μορφή και απευθύνονται σε περιορισμένο κοινό που μπορεί να σταθμίσει τις πληροφορίες που περιέχουν. Αυτό που θέλω να πω δηλαδή είναι ότι θέλουν προσοχή στην διαχείριση της πληροφορίας που περιέχουν.
Ας επιστρέψω όμως στα σχετικά με την νέα εργασία.
Το βασικό θέμα της εργασίας είναι η ανάπτυξη μίας ακόμα τεχνικής προκειμένου από την ανάλυση της εξέλιξης της σεισμικής ακολουθίας μετά τη λήψη ενός SES να μπορεί να προσδιορίζεται με καλύτερη ακρίβεια η στιγμή εκδήλωσης του αναμενόμενου σεισμού. Αρχικά, η εργασία προτείνει την στατιστική μελέτη της σεισμικότητας σε διάφορες «συλλογές» (ensemble) περιοχών (όπου ως συλλογή θεωρείται η ομάδα από κάθε δυνατό συνδυασμό διαμερίσεων της περιοχής ενδιαφέροντος). Από την στατιστική αυτή θα προκύπτει μία μέση διασπορά του φυσικού χρόνου (τον φυσικό χρόνο τον αναφέρω στα δύο προηγούμενα θέματα εδώ και εδώ) η οποία αν εμφανίζεται με αυξημένη συχνότητα στην περιοχή της κρίσιμης τιμής της διασποράς κ1=0.07, θα αποτελεί ουσιαστικά κριτήριο για την εγγύτητα του επερχόμενου σεισμού. Η λογική είναι ότι καθώς πλησιάζουμε στο κρίσιμο φαινόμενο της θραύσης του πετρώματος, θα πρέπει να βλέπουμε αυτοόμοια συμπεριφορά, δηλαδή κάθε περιοχή της συλλογής από περιοχές (που είναι στοιχεία των διαμερίσεων της μεγάλης περιοχής) θα πρέπει να εμφανίζει διασπορά κ1 κοντά στην τιμή 0.07. Άρα αν ο αριθμός των περιοχών που εμφανίζουν την κρίσιμη διασπορά είναι μεγάλος, θα βλέπουμε στην κατανομή των διασπορών μια κορυφή στη θέση κ1=0.07. Αυτή τη συμπεριφορά προσπαθούν να αναδείξουν και τα ιστογράμματα στο τέλος της εργασίας.
Σχετικά με τα SES που αναφέρονται στην εργασία, έχουμε τα 3 σήματα που εμφανίζονται και στο προηγούμενο θέμα, από 7 Νοεμβρίου 2007 και από 10 και 14 Γενάρη 2008, ενώ εμφανίζεται και ένα ακόμα σήμα από τον σταθμό της Πάτρας στις 9 Φεβρουαρίου 2008 με ενεργή περιοχή περίπου την ίδια με αυτή του σήματος από 10 Γενάρη.
Όπως είχα αναφέρει και στις απαντήσεις του προηγούμενο ποστ (με βάση την επεξεργασία μου), από την ανάλυσή της ομάδας ΒΑΝ προκύπτει ότι το σήμα από 10 Γενάρη σχετίζεται με τους δύο σεισμούς γύρω στα 5 ρίχτερ της Πάτρας. Η περιοχή αυτή όμως συνεχίζει να ερευνάτε επειδή η αναμενόμενη ένταση από το αρχικά καταγεγραμμένο σήμα είναι στην περιοχή των 6 ρίχτερ καθώς και λόγω της καταγραφής του σήματος στις 9 Φλεβάρη.
Τέλος στην εργασία συσχετίζετε το σήμα από 14 Γενάρη με τον σεισμό πάνω από 6 ρίχτερ στις 14 Φεβρουαρίου στην Μεθώνη.
Από τα παραπάνω γίνεται σαφές ότι όλη η φημολογία του σαββατοκύριακου ήταν τελείως άσχετη με το ΒΑΝ και φυσικά τελείως αβάσιμη, αφού δεν γίνεται καμία συζήτηση σχετικά με σεισμό πάνω από 7 ρίχτερ ή οτιδήποτε άλλο παρόμοιο.
---------------------------------------------------- Update: Παραθέτω παρακάτω τον χάρτη της ενεργής περιοχής για τα σήματα 10 Γενάρη και 9 Φλεβάρη 2008 όπου φαίνεται και όλη η σεισμική δραστηριότητα στον ελλαδικό χώρο από 10 Γενάρη μέχρι 26 Φλεβάρη 4:16 GMT.
Από τις συζητήσεις σχετικά με το ΒΑΝ που διεξάγονται στα blogs Καρότο και Μαστίγιο (και εδώ) και Το Μανιτάρι του Βουνού, είναι νομίζω χρήσιμο να κάνω μια σύντομη παρουσίαση και ίσως κάποιες διευκρινήσεις του τι ακριβώς λέει η δημοσίευση arxiv:0711.3766 της ομάδας του καθηγητή Βαρώτσου.
Κατ’ αρχήν, στο arxiv υπάρχουν 3 εκδόσεις της εργασίας, [v1] Fri, 23 Nov 2007 16:52:38 GMT, [v2] Fri, 18 Jan 2008 17:28:30 GMT και [v3] Fri, 1 Feb 2008 08:14:29 GMT.
Η δεύτερη με την τρίτη έκδοση του άρθρου δεν έχουν ουσιαστικές διαφορές. Δηλαδή, με την εξαίρεση μιας γενικής ανακατανομής του κειμένου, δεν έχουν καμία διαφορά. Είναι ας πούμε μια καλύτερη μορφοποίηση της δεύτερης έκδοσης η τρίτη.
Οι μεγάλες διαφορές είναι ανάμεσα στην πρώτη και τις άλλες δύο. Έχουμε και λέμε λοιπόν.
Στην πρώτη έκδοση παρουσιάζονται 4 σήματα στο σχήμα 5. Ένα σήμα από τις 8 Φεβρουαρίου του 2007, δύο σήματα από τις 23 και 24 Απριλίου 2007 και τέλος ένα σήμα από τις 7 Νοεμβρίου του 2007. Όλα τα σήματα έχουν καταγραφεί στο σταθμό της Πάτρας. Για τα 3 πρώτα σήματα παρουσιάζετε η διερεύνηση της μετέπειτα σεισμικής δραστηριότητας στα σχήματα 9 και 11 αντίστοιχα (όπου για τα σήματα από 23 και 24 γίνεται ουσιαστικά κοινή ανάλυση), ενώ οι ενεργές περιοχές παρουσιάζονται στα σχήματα 8 και 10 αντίστοιχα. Και τα δύο σήματα συσχετίζονται με σεισμούς που φαίνονται με ένα αστέρι στους αντίστοιχους χάρτες. Τέλος δίνονται στον πίνακα Ι τα στοιχεία του φάσματος (κάποιες εντροπίες και η διασπορά του φυσικού χρόνου, στον οποίο αναφερθήκαμε στο προηγούμενο post) για το κάθε σήμα που παρουσιάζετε. Η εργασία κλίνει με την φράση σχετικά με το σήμα από τις 7 Νοεμβρίου του 2007:
This study (along the lines explained above) is still in progress by investigating the seismicity in the area B of fig. 8 as well as in the large area N(37.6-38.6)xE(20.0-23.3).
Τα υπόλοιπα που παρουσιάζονται στην εργασία είναι σχετικά με την μοντελοποίηση της στατιστικής συμπεριφοράς των SES και δεν μας ενδιαφέρουν σ’ αυτή τη φάση.
Στην δεύτερη έκδοση της εργασίας έχουν προστεθεί δύο πράγματα. Το πρώτο που προστέθηκε είναι η ανάλυση της σεισμικής δραστηριότητας σχετικά με το σήμα από τις 7 Νοεμβρίου του 2007 και η συσχέτισή του με δύο σεισμούς. Αυτά φαίνονται μαζεμένα στο παρακάτω σχήμα:
Στο σχήμα βλέπουμε επάνω αριστερά (d) την καταγραφή του σήματος (που υπήρχε και στην πρώτη έκδοση), ενώ επάνω δεξιά φαίνεται ο χάρτης με τις ενεργές περιοχές και τους δύο σεισμούς που πραγματοποιήθηκαν στις 30 Δεκέμβρη και 6 Γενάρη. Ακόμα βλέπουμε 3 γραφήματα ( a, b, c ) που αποτελούν την ανάλυση της σεισμικής δραστηριότητας στην ενεργή περιοχή του παραπάνω χάρτη. Κάθε γράφημα απεικονίζει την χρονική εξέλιξη κάποιον παραμέτρων, όπως αυτές διαμορφώνονταν με κάθε νέο σεισμό που καταγραφόταν στην περιοχή υπό παρακολούθηση. Ακόμα φαίνονται και 3 οριζόντιες γραμμές που υποδεικνύουν ουσιαστικά κάποια κατώφλια τιμών για τις διάφορες παραμέτρους (με τις οποίες έχουν ίδιο χρωματικό κώδικα). Αν κάποια στιγμή, οι τιμές όλων των παραμέτρων, πέσουν κάτω από τα αντίστοιχα κατώφλια, τότε θεωρείται ότι η σεισμική δραστηριότητα έχει φτάσει σε κρίσιμη κατάσταση και αναμένεται ο σεισμός. Στις γραφικές λοιπόν, είναι ζωγραφισμένες 4 παράμετροι, με μωβ απεικονίζεται η διασπορά που αναφέραμε παραπάνω, με γαλάζιο και κίτρινο απεικονίζονται δύο τύποι εντροπίας του σήματος και τέλος με κόκκινο απεικονίζεται μια παράμετρος που μετρά το πόσο διαφέρει το φάσμα της σεισμικής ακολουθίας από το φάσμα του SES.
Από αυτές τις γραφικές, αυτό που φαίνεται (σύμφωνα και με τα σχόλια που γίνονται στην εργασία) είναι ότι με την εκδήλωση ενός σεισμού στις 29 Δεκέμβρη, οι παράμετροι πέσανε κάτω από τα καθορισμένα κατώφλια τιμών, ενώ μετά από μερικές ώρες έγινε ο αναμενόμενος σεισμός (30 Δεκέμβρη). Συνήθως, μετά από την εκδήλωση του αναμενόμενου σεισμού, οι τιμές των παραμέτρων ανεβαίνουν πάνω από τις τιμές κατωφλίου, πράγμα που υποδεικνύει ότι το κυρίως γεγονός έχει περάσει. Αυτό όμως δεν συνέβει στην συγκεκριμένη περίπτωση (όπως φαίνεται τα σημεία μετά τις 30 παραμένουν κάτω από τα κατώφλια). Περιορίζοντας την περιοχή μελέτης στην γκρίζα περιοχή του σχήματος, και επαναλαμβάνοντας την ίδια ανάλυση παίρνουμε στο σχήμα c) όπου φαίνεται ότι οι παράμετροι πέφτουν κάτω από τα κατώφλια στις 5 Ιανουαρίου.
Αυτή την ανάλυση μας παρουσίασε και ο καθηγητής Βαρώτσος στην διάλεξη που έδωσε στις 10 Ιανουαρίου.
Το δεύτερο στοιχείο που προστέθηκε σε σχέση με την πρώτη έκδοση είναι δύο ακόμα καταγραφές SES οι οποίες πραγματοποιήθηκαν στις 10 και στις 14 Ιανουαρίου του 2008 από τους σταθμούς στην Πάτρα και τον Πύργο αντίστοιχα. Τώρα που το σκέφτομαι, κατά τη διάρκεια εκείνου του σεμιναρίου, υπήρξε μια διακοπή όπου δόθηκε ένα χαρτάκι στον καθηγητή Βαρώτσο και φάνηκε κάπως προβληματισμένος. Στην εργασία, ενότητα 3 του Appendix A, εκτός από τις καταγραφές αναφέρονται οι ενεργές περιοχές και τα στοιχεία της στατιστικής ανάλυσης των χρονοσειρών (όπως αναφέρονται και για τα παλαιότερα σήματα στον πίνακα Ι). Τα σήματα και οι περιοχές φαίνονται στο παρακάτω σχήμα:
Αυτά είναι όλα όσα αναφέρονται στην επίμαχη εργασία arxiv:0711.3766 της ομάδας του καθηγητή Βαρώτσου.
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, Tectonophysics224 (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:
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.
