Uzay teknolojisi ile depremleri incelemek

Doç.Dr. Aslı Doğru

Jeodezi Anabilim Dalı

Kandilli Rasathanesi ve Deprem Araştırma Enstitüsü

Boğaziçi Üniversitesi

 

Yerküre’nin şeklini, boyutunu ve bunların zamana bağlı değişimini belirleyen bir bilim dalı olan Jeodezi’nin tarihi 2500 yıl öncesine dayanmasına rağmen, teknolojide yaşanan güncel gelişmeler sayesinde bu alanda son 40 yılda büyük değişimler meydana gelmiştir. Yerküre’nin çevresini milattan önce 3. yüzyılda %15 hatayla deneysel olarak hesaplayan Erathostenes’ten bu yana Jeodezi, uzaya gönderilen GPS (küresel konumlandırma sistemi/GNSS) uyduları ile günümüzde milimetre mertebesinde doğruluk ve hassasiyette veri üretebilmektedir. GPS herhangi bir zamanda, dünyanın herhangi bir yerinde bulunan bir kullanıcının konumunu belirleyen ve en az 4 uydudan sinyal varış zamanının ölçülmesi esasına dayanan tek yönlü bir uydu ölçme sistemidir.

 

Konum bilgisine ihtiyaç duyulan her alanda bir çığır açan ve farklı ülkelerin uzaya göndermiş olduğu, sayısı günümüzde 100’ün üzerinde bulunan uydularla çalışan bu sistem, Jeodezi’nin yerbilimleri ile arakesiti olan deprem araştırma çalışmalarına büyük katkı vermektedir. Tektonik plaka hareketleri nedeniyle yerkabuğunda biriken gerinim ile deprem oluşumu arasındaki ilişkiyi kavramsal olarak açıklayan bir model olan ‘elastik geritepme’, temelde, bir fay üzerindeki gerilimin asırlar boyunca biriktiği ve daha sonra büyük bir depremle dakikadan az bir sürede salındığı bir sismik döngü kavramını açıklar.

Bu deprem döngüsü, dört evrede gerçekleşir. Bunlar yerkabuğu deformasyonunun deprem öncesi (presismik), deprem anı (kosismik), deprem sonrası (postsismik) ve büyük depremler arası depreme hazırlık (intersismik) dönemleri olarak ifade edilir.

 

Depreme hazırlık evresinde fay, yeryüzeyinden itibaren kabukta kilitlenme derinliğine kadar, kilitlenme derinliğinin aşağısındaki sürücü tektonik kuvvetlerin yüklediği elastik enerjiyi biriktirmektedir. Faydan uzaklaştıkça sistematik olarak azalan ve GPS ile ölçülebilen bu gerinim, yani bir noktanın intersismik dönemdeki hızı (arctangent fonksiyonu ile açıklanan), deprem anında kalıcı bir yerdeğiştirmeye dönüşecektir. Bu gerinimin miktarı, deprem anında açığa çıkacak enerjinin büyüklüğünü yani depremin büyüklüğünü kestirmemizi sağlar.

 

Deprem öncesi ve deprem sonrası konum bilgisi mevcutsa, deprem anındaki cm-dm mertebelerindeki yer değiştirme hesaplanabilmektedir. GPS alıcıları her saniye bir veri kaydedebilmektedir (1 Hz). GPS’in bu özelliği onun bir sismograf gibi kullanılabilmesini sağlamıştır. Büyük depremlerde sature olan sismograflar yerine eğer mevcutsa GPS alıcıları (merkez üssüne uzaklığı 100 km’ye kadar olan) ile oluşan depremin (6’dan büyük) büyüklüğü jeodezik teknikle belirlenebilmektedir. Böylece sismografların yetersiz kaldığı bu durumda, GPS sayesinde deprem büyüklüğü ve mekanizması yüksek doğrulukla hesaplanabilmektedir.

 

Tektonik süreçlerde meydana gelen yatay hareketlerin hassas olarak belirlenmesini sağlayan GPS, düşey hareketlerin tespitinde aynı hassasiyet ve doğrulukta değildir. Özellikle deprem anındaki düşey yerdeğiştirmenin yüksek doğruluk ve hassasiyetle belirlenmesinde tamamlayıcı bir unsur olan ve radar görüntülerinin deformasyon öncesi ve sonrasındaki faz bilgilerinin karşılaştırılması esasına dayanan InSAR (yapay açıklıklı radar enterferometresi) tekniği, uzayda radar uydularından 5 günde bir gelen ve geniş alanları kapsayan (250 x 250 km) görüntüler ile uydu bakış doğrultusunda yeryüzünde meydana gelen değişimleri milimetre mertebesinde belirleyebilmektedir.

 

 

Ölçerek ve gözlemleyerek doğadaki olayları izleyebilen bir bilim dalı olan Jeodezi’deki güncel teknolojiler ve teknikler ile navigasyondan deniz seviyesi belirlemeye, atmosferik subuharı tespitinden tektonik süreçlere ve hatta yakın gelecekte sismograflar ile birlikte deprem erken uyarı sistemlerine doğru evrilen çalışmalar hem günlük yaşamı kolaylaştırmakta hem de bilime ışık tutmaktadır.

 

 

Safety Management Türkiye dergisini okumak için bize yazabilirsiniz.