تعداد نشریات | 161 |
تعداد شمارهها | 6,532 |
تعداد مقالات | 70,501 |
تعداد مشاهده مقاله | 124,102,005 |
تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 97,208,559 |
آنالیز چندمقیاسی میدان سرعت GPS در محدوده برخورد مایل صفحات زمینساختی عربستان–اوراسیا با استفاده از موجک کروی | ||
فیزیک زمین و فضا | ||
مقاله 1، دوره 49، شماره 3، آبان 1402، صفحه 541-565 اصل مقاله (2.38 M) | ||
نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
شناسه دیجیتال (DOI): 10.22059/jesphys.2023.340395.1007412 | ||
نویسنده | ||
اصغر راست بود* | ||
گروه نقشه برداری، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران. | ||
چکیده | ||
میدانهای سرعت GPS متشکل از مجموعه مشاهدات جابهجایی با توزیع مکانی نامنظم روی کره هستند. در این تحقیق آنالیز چندمقیاسی براساس موجک کروی برای برآورد میدان سرعت GPS در محدوده برخورد مایل صفحات زمینساختی عربستان–اوراسیا انجام میشود. از آنجاییکه موجک کروی مورد استفاده بهصورت تحلیلی مشتقپذیر است، کمیتهای حاصل از تانسور گرادیان جابهجایی مانند نرخ کرنش، اتساع و دوران نیز قابل محاسبه هستند. نخست قابلیت رویکرد چندمقیاسی در مدلسازی با دادههای شبیهسازی نشان داده شده و سپس دادههای واقعی بررسی میشوند. مهمترین ویژگی این رویکرد تفکیکپذیری مکانی و مقیاسی جابهجایی و کمیتهای اسکالر مستخرج از آن است. همچنین این رویکرد قابلیت استخراج بیشترین اطلاعات بهصورت محلی را بر اساس تراکم ایستگاههای مشاهداتی با تنظیم خودکار مقیاسهای مورد استفاده توسط موجک کروی دارد. بهاینترتیب هم حجم اطلاعات استخراجی بهصورت خودکار به حداکثر رسیده و هم امکان مقایسه نتایج در مقیاس مشخص و مناطق مختلف فراهم میشود. سایر روشهای معمول مدلسازی عددی نظیر المان محدود و تفاضل محدود فاقد این ویژگیها هستند. مطابق بررسی انجام شده در این تحقیق با درنظرگرفتن تراکم ایستگاههای GPS، مقیاسهای 3 الی 8 موجک تفاضل گاوسی برای تحلیل میدان سرعت GPS در منطقه مورد مطالعه مناسب تشخیص داده شد. کوچکترین باقیماندهها در نقاط مشاهدهای رخ میدهند که به اندازه کافی متراکم هستند و در محمل توابع چارچوب با مقیاس طولی کوچکتر قرار میگیرند. با استفاده از میدان سرعت برآوردشده نرخ کرنش، اتساع و دوران بهترتیب با میانگینهای 8-10×786/1، 9-10×487/3- بر سال و 9-10×720/7 رادیان در سال برای منطقه مورد مطالعه بهدست آمد. | ||
کلیدواژهها | ||
موجک کروی؛ میدان سرعت GPS؛ تغییرشکل پوسته؛ عربستان-اوراسیا | ||
مراجع | ||
راستبود، ا. (1402الف). تغییرشکلهای معاصر پوسته ای در منطقه البرز بر اساس میدان سرعت GPS و توابع اسپلاین. مجله ژئوفیزیک ایران، 17(1)، 1-19.
راستبود، ا. (1402ب). تحلیل تغییر شکل قارهای زمان حاضر در محدوده فلات ایران با استفاده از تانسور کرنش مستخرج از مشاهدات دائم و دورهای GPS. مجله فیزیک زمین و فضا، 49(1)، 97-117.
راستبود، ا.، و وثوقی، ب. (1389). بررسی تغییرشکل بینلرزهای در ناحیه برخورد صفحههای زمینساختی عربستان و اوراسیا در منطقه خاورمیانه با استفاده از یک مدل تحلیلی. مجله ژئوفیزیک ایران، 4(2)، 89-102.
Antoine, J.P., & Vandergheynst, P. (1999). Wavelets on the 2-sphere: a group-theoretical approach, Appl. Comput. Harmonic Anal., 7(3), 262–291. Argus, D.F., Heflin, M.B., Peltzer, G., Crampe, F., & Webb, F.H. (2005). Interseismic strain accumulation and anthropogenic motion in metropolitan Los Angeles. J. geophys. Res., 110, B04401, doi:10.1029/2003JB002934. Bayer, M., Freeden, W., & Maier, T. (2001). A vector wavelet approach to iono- and magnetospheric geomagnetic satellite data. J. Atmos. Solar-Terr. Phys., 63, 581–597. Beavan, J., & Haines, J. (2001). Contemporary horizontal velocity and strain rate fields of the Pacific-Australian plate boundary zone through New Zealand. J. geophys. Res., 106(B1), 741– 770. Becker, T.W., Hardebeck, J.L., & Anderson, G. (2005). Constraints on fault slip rates of the southern California plate boundary from GPS velocity and stress inversions. Geophys. J. Int., 160, 634–650. Bogdanova, I., Vandergheynst, P., Antoine, J.R., Jacques, L., & Morvidone, M. (2005). Stereographic wavelet frames on the sphere. Appl. Comput. Harmonic Anal., 19(2), 223–252. Bos, A.G., Spakman, W., & Nyst, M.C.J. (2003). Surface deformation and tectonic setting of Taiwan inferred from a GPS velocity field. J. geophys. Res., 108(B10), 2458, doi:10.1029/2002JB002336. Chambodut, A., Panet, I., Mandea, M., Diament, M., Holschneider, M., & Jamet, O. (2005). Wavelet frames: an alternative to spherical harmonic representation of potential fields. Geophys. J. Int., 163(3), 875–899. Dahlke, S., & Maass, P. (1996). Continuous wavelet transforms with applications to analyzing functions on spheres. J. Fourier Anal. Appl., 2(4), 379–396. Dragert, H., Wang, K., & James, T.S. (2001). A silent slip event on the deeper Cascadia subduction interface. Science, 292, 1525–1528. Feigl, K.L., King, R.W., & Jordan, T.H. (1990). Geodetic measurement of tectonic deformation in the Santa Maria fold and thrust belt, California. J. geophys. Res., 95(B3), 2679–2699. Freeden, W., & Windheuser, U. (1996). Spherical wavelet transform and its discretization. Adv. Comput. Math., 5(1), 51–94. Freeden, W., & Windheuser, U. (1997). Combined spherical harmonic and wavelet expansion—a future concept in earth’s gravitational potential determination. Appl. Comput. Harmonic Anal., 4, 1–37. Frohling, E., & Szeliga, W. (2016). GPS constraints on interpolate locking within Makran subduction zone. Geophys. J. Int., 205, 67–76. Ghods A., Shabanian E., Bergman E., Faridi M., Donner S., Mortezanejad G., & Aziz-Zanjani A. (2015). The Varzaghan–Ahar, Iran, Earthquake Doublet (Mw 6.4, 6.2): implications for the geodynamics of northwest Iran. Geophys. J. Int., 203, 522–540. Guilloux, F., Fay, G., & Cardoso, J.-F. (2009). Practical wavelet design on the sphere, Appl. Comput. Harmonic Anal., 26(2), 143–160. Haines, A.J., & Holt, W.E. (1993). A procedure for obtaining the complete horizontal motions within zones of distributed deformation from the inversion of strain rate data. J. geophys. Res., 98(B7), 12 057–12 082. Hastie, T., & Loader, C. (1993). Local regression: automatic kernel carpentry. Stat. Sci., 8(2), 120–143. Heki, K. (1997). Silent fault slip following an interplate thrust earthquake at the Japan Trench. Nature, 386, 595–598. Hessami, K., Jamali, F., & Tabassi, H. (2003). Major Active Faults of Iran (map), Ministry of Science, Research and Technology, International Institute of Earthquake Engineering and Seismology. Holschneider, M. (1996). Continuous wavelet transforms on the sphere. J. Math. Phys., 37(8), 4156–4165. Holschneider, M., Chambodut, A., & Mandea, M. (2003). From global to regional analysis of the magnetic field on the sphere using wavelet frames. Phys. Earth planet. Inter., 135, 107–124. Hsu, Y.-J., Yu, S.-B., Simons, M., Kuo, L.-C., & Chen, H.-Y. (2009). Interseismic crustal deformation in the Taiwan plate boundary zone revealed by GPS observations, seismicity, and earthquake focal mechanisms, Tectonophysics, in press. Khorrami F., Vernant P., Masson F., Nilfouroushan F., Mousavi Z., Nankali H., Saadat S. A., Walpersdorf A., Hosseini S., Tavakoli P., Aghamohammadi A., & Alijanzade M. (2019). An up-to-date crustal deformation map of Iran using integrated campaign-mode and permanent GPS velocities. Geophys. J. Int., 217, 832–843. Kovacevic, J., & Chebira, A. (2007a). Life beyond bases: the advent of frames (Part I). IEEE Signal Process. Mag., 24(4), 86–104. Kovacevic, J., & Chebira, A. (2007b). Life beyond bases: the advent of frames (Part II). IEEE Signal Process. Mag., 24(5), 115–125. Malvern, L.E., (1969). Introduction to the mechanics of a continuous medium, Prentice-Hall, Upper Saddle River, NJ, USA, ISBN: 0134876032. Masson, F., Lehujeur, M., Ziegler Y., & Doubre, C. (2014). Strain rate tensor in Iran from a new GPS velocity field. Geophys. J. Int., 197(1), 10-21, doi:10.1093/gji/ggt509. Matheron, G. (1963). Principles of geostatistics, Econ. Geol., 58, 146–1266. McCaffrey, R. et al., 2007. Fault locking, block rotation and crustal deformation in the Pacific Northwest. Geophys. J. Int., 169, 1315–1340. McCaffrey, R., Qamar, A. I., King, R. W., Wells, R., Khazaradze, G., Williams, C. A., Stevens, C. W., Vollick, J. J., & Zwick, P. C. (2007). Fault locking, block rotation and crustal deformation in the Pacific Northwest. Geophys. J. Int., 169, 1315–1340. McGuire, J.J., & Segall, P. (2003). Imaging of aseismic fault slip transients recorded by dense geodetic networks. Geophys. J. Int., 155, 778–788. Meade, B.J., & Hager, B.H. (2005). Block models of crustal motion in southern California constrained by GPS measurements. J. geophys. Res., 110, B03403, doi:10.1029/2004JB003209. Meade, B.J., Hager, B.H., McClusky, S.C., Reilinger, R.E., Ergintav, S., Lenk, O., Barka, A., & Ozener, H. (2002). Estimates of seismic potential in the Marmara Sea region from block models of secular deformation constrained by Global Positioning System measurements. Bull. seism. Soc. Am., 92, 208–215. Melbourne, T.I., Webb, F.H., Stock, J.M., & Reigber, C. (2002). Rapid postseismic transients in subduction zones from continuous GPS. J. geophys. Res., 107(B10), 2241, doi:10.1029/2001JB000555. Menke, W. (1989). Geophysical Data Analysis: Discrete Inverse Theory. Academic Press, San Diego, CA, USA, ISBN: 0124909213,9780124909212,0124909205,9780124909205,9780080507323. Miyazaki, S., McGuire, J.J., & Segall, P. (2003). A transient subduction zone slip episode in southwest Japan observed by the nationwide GPS array. J. geophys. Res., 108(B2), 2087, doi:10.1029/2001JB000456. Miyazaki, S., Segall, P., Fukuda, J., & Kato, T. (2004). Space time distribution of afterslip following the 2003 Tokachi-oki earthquake: Implications for variations in fault zone frictional properties. Geophys. Res. Lett., 31, L06623, doi:10.1029/2003GL019410. Oh, H.-S., & Li, T.-H. (2004). Estimation of global temperature fields from scattered observations by a spherical-wavelet-based spatially adaptive method. J. R. Statist. Soc. B, 66, 221–238. Ozawa, S., Murakami, M., Kaidzu, M., Tada, T., Sagiya, T., Hatanaka, Y., Yarai, H., & Nishimura, T. (2002). Detection and monitoring of the ongoing aseismic slip in the Tokai region, Central Japan. Science, 298, 1009– 1012. Pritchard, M.E., & Simons, M. (2006). An aseismic slip pulse in northern Chile and along-strike variations in seismogenic behavior. J. geophys. Res., 111, B08405, doi:10.1029/2006JB0042580. Raeesi, M., Zarifi, Z., Nilfouroushan, F., Boroujeni S., & Tiampo, K. (2017). Quantitative Analysis of Seismicity in Iran. Pure Appl. Geophys., 174, 793-833. Reguzzoni, M., Sanso, F., & Venuti, G. (2005). The theory of general kriging, with applications to the determination of a local geoid. Geophys. J. Int., 162, 303–314. Reilinger, R., McClusky, S., Vernant, P., Lawrence, S., Ergintav, S., Cakmak, R., Ozener, H., Kadirov, F., Guliev, I., Stepanyan, R., Nadariya, M., Hahubia, G., Mahmoud, S., Sakr, K., Arajehi, A., Paradissis, D., Al-Aydrus, A., Prilepin, M., Guseva, T., Evren, E., Dmitrotsa, A., Filikov, S. V., Gomez, F., Al-Ghazzi, R., & Karam, G. (2006). GPS constraints on continental deformation in the Africa–Arabia–Eurasia continental collision zone and implications for the dynamics of plate interactions. J. geophys. Res., 111, doi:10.1029/2005JB004051. Rogers, G., & Dragert, H. (2003). Episodic tremor and slip on the Cascadia subduction zone: The chatter of silent slip. Science, 300, 1942– 1943. Savage, J.C., & Prescott, W.H. (1976). Strain accumulation on the San Jacinto fault near Riverside, California. Bull. seism. Soc. Am., 66(5), 1749– 1754. Shen, Z.-K., Jackson, D.D., & Ge, B.X. (1996). Crustal deformation across and beyond the Los Angeles basin from geodetic measurements. J. geophys. Res., 101(B12), 27 957–27 980. Silverman, B.W. (1986). Density Estimation for Statistics and Data Analysis, Vol. 26 of Monographs on Statistics and Applied Probability, Chapman and Hall, New York. Simons, F.J., Dahlen, F.A., & Wieczorek, M.A. (2006). Spatiospectral concentration on a sphere. SIAM Rev., 48(3), 504–536. Simons, M., & Hager, B.H. (1997). Localization of the gravity field and the signature of glacial rebound. Nature, 390, 500–504. Simons, M., Solomon, S.C., & Hager, B.H. (1997). Localization of gravity and topography: constraints on the tectonics and mantle dynamics of Venus. Geophys. J. Int., 131, 24–44. Spakman, W., & Nyst, M.C.J. (2002). Inversion of relative motion data for estimates of the velocity gradient field and fault slip. Earth planet. Sci. Lett., 203, 577–591. Talebian, M., Ghorashi, M., & Nazari, H. (2013). Seismotectonic map of the Central Alborz, Research Institute for Earth Sciences, Geological Survey of Iran. Tape, C., Muse, P., Simons, M., Dong, D., & Webb F. (2009). Multiscale estimation of GPS velocity fields. Geophys. J. Int. (2009) 179, 945–971. Tarantola, A. (2005). Inverse Problem Theory and Methods for Model Parameter Estimation, SIAM, Philadelphia, PA, USA, ISBN: 9780898715729,0898715725. Teza, G., Pesci, A., & Galgaro, A. (2008). Grid strain and grid strain3: software packages for strain field computation in 2D and 3D environments. Comput. Geosci., 34(9), 1142–1153. Unser, M. (2014). Wavelets: on the virtues and applications of the mathematical microscope. Journal of Microscopy, 255(3), 123-127. Vernant, P., & Chéry, J. (2006). Low Fault Friction in Iran Implies Localized Deformation for the Arabia-Eurasia Collision Zone. Earth and Planetary Science Letters, 246(3-4): 197-206. Wahba, G. (1981). Spline interpolation and smoothing on the sphere. SIAM J. Sci. Stat. Comp., 2(1), 5–16. Walcott, R.I. (1973). Structure of the earth from glacio-isostatic rebound. Annu. Rev. Earth planet. Sci., 1, 15–37. Wang, Z., & Dahlen, F.A. (1995). Spherical-spline parameterization of three-dimensional Earth. Geophys. Res. Lett., 22, 3099–3102. Ward, S.N. (1998a). On the consistency of earthquake moment release and space geodetic strain rates: Europe. Geophys. J. Int., 135, 1011–1018. Ward, S.N. (1998b). On the consistency of earthquake moment rates, geological fault data, and space geodetic strain: the United States. Geophys. J. Int., 134, 172–186. Wiaux, Y., Jacques, L., & Vandergheynst, P. (2005). Correspondence principle between spherical and Euclidean wavelets. Astrophys. J., 632(1), 15–28. | ||
آمار تعداد مشاهده مقاله: 784 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 729 |