دانلود کتاب physical geodesy

دانلود

ژئوفیزیک

بطور کلی ژئوفیزیک به مطالعه خصوصیات فیزیکی زمین و محیط اطراف آن می‌پردازد. در عمل این مطالعه به دو صورت محض و کاربردی دنبال می‌شود. مطالعات ژئوفیزیکی به کشف گیلبرت (1600) که می‌گفت زمین مانند یک مغناطیس غول‌پیکر عمل می‌کند، برمی‌گردد. اما اولین قدم

 

ادامه نوشته

گرانش(ثقل)

گرانش یا جاذبه، پدیده‌ای است که در آن همهٔ اجسام جرمدار یکدیگر را جذب می‌کنند. تأثیر گرانش بر این اجسام، یعنی تأثیر جذب یک جسم جرمدار، جسم جرمدار دیگر را، به صورت وزن رخ می‌نماید. از آشناترین نمودهای گرانش فرو افتادن سیب از درخت است. پدیدهٔ گرانش معمولاً در مقیاس‌های بزرگ یا خیلی بزرگ هنگامی که جرمِ دست‌کم یکی از اجسام درگیر خیلی زیاد است رخ می‌نماید. بنابراین نمودهای گرانش در حرکت اجسام آسمانی و مسیر سیاره ها به گرد خورشید دیده می‌شود.

به‌طور کلاسیک، گرانش یکی از چهارنیروی اصلی طبیعت شمرده می‌شود. از میان این چهار نیرو، گرانش از همه ضعیف‌تر است از این رو در فرایندهای ریز-مقیاس که نیروهای دیگر حضور فعال دارند، اثر گرانش کاملاً قابل چشم‌ پوشی‌است.

روش ثقل سنجی

اساس روش گرانی سنجی بر پایه رابطه مشهور قانون جاذبه نیوتن است.

ادامه نوشته

ميدان ثقل زمين

تقريباً تمامی مشاهدات واندازه گيری های ژئودتيکی به نحوی وابسته به ميدان ثقل زمين می باشند.بنابراين مطالعه خواص فيزيکی ميدان ثقل و کاربردهای ژئودتيکی آن،که موضوع بحث فيزيکال ژئودزی می باشد، يک بخش اساسی را در مطالعات علوم ژئودزی تشکيل می دهد.

نيروی ثقل شناخته شده ترين نيروی فيزيکی حاضر در سطح زمين می باشد ويکی از پايه های اصلی تعريف علم ژئودزی محسوب می شود.

با توجه به کاربرد گسترده داده های ثقل زمين در علوم مختلف، اندازه گيری و محاسبه ميدان ثقل زمين وپارامترهای آن همواره مورد توجه دانشمندان ومحققين بوده است.

به دليل ساختار نامشخص توزيع جرم داخلی زمين، امکان محاسبه

ادامه نوشته

شبكه ميكروژئودزي

يك شبكه ژئودزي محلی با دقت بالا كه با هدف پياده سازي نقاط يك سازه مهندسي و يا آشكارسازي تغيير شكل , طراحي و اجرا مي شود . علاوه بر کنترل سازه های عمرانی وحساس ، شبکه های ژئودتيکی در تعيين حرکات پدیده های طبیعی نیز کاربرد وسیعی دارند که می توان به پدیده هایی نظیر حرکات صفحات تکتونیکی ، گسلها وآتشفشانها اشاره نمود.

ويژگي خاص آن دقت بالاي آن در مختصات نقاط است .

طراحی ،اجرا ومحاسبات شبکه های ميکروژئودزی آشکارسازی از موضوعات بسیار جذاب وموردعلاقه علوم ژئودزی می باشد.

طراحي شبكه های میکروژئودزي

هر شبكه ژئودزي براي دستيابي به هدف يا اهداف خاصي ايجاد مي شودکه

ادامه نوشته

حرکت قطب

قطب شمال مغناطیسى زمین با سرعت خارق العاده اى از آمریکاى شمالى دور مى شود
دانشمندان مى گویند قطب شمال مغناطیسى زمین با سرعت خارق العاده اى از آمریکاى شمالى دور مى شود به طورى که ممکن است تا 50 سال دیگر سر از سیبری درآورد.
این جابجایى بدان معنى است که نورهاى شمالى، یا `آرورا`، آسمان آلاسکا را ترک کرده و در عوض ممکن است با شفافیت بیشتر در سیبرى و اروپا جلوه کنند.قطب هاى مغناطیسى زمین از قطب هاى جغرافیایى، که نقطه عبور محور حرکت وضعى زمین است، متمایز هستند.قطب هاى مغناطیسى ثابت نیستند و در موارد نادر حتى

ادامه نوشته

ژئودزی

در مورد تاریخچه ژئودزی می توان به ریشه یونانی کلمه ژئودزی به معنای تقسیم کردن زمین اشاره کرد. این تعریف نشان می دهد که از نظر تاریخی، ژئودزی با تهیه نقشه و تجزیه و تحلیل در مورد وضعیت زمین و داده های مکانی ارتباط نزدیکی دارد.تقریباً در اواخر قرن 19 میلادی دانشمندی به نام هاملت (F.R Hamlet) تعریف ژئودزی را به "علم اندازه گیری و تهیه نقشه از سطح زمین" محدود کرد. اگر چه این تعریف ممکن است فشرده به نظر برسد ولی اساساً بیانگر آنچه امروزه بعنوان ژئودزی ارائه می شود می باشد.
ژئودزی معمولاً به طریقه یا روشی اطلاق می شود که برای تهیه نقشه های دقیق از یک منطقه بسیار وسیع نظیر یک کشور یا یک استان به کار می رود و در حقیقت این نوع نقشه برداری یک جنبه ملی دارد. همچنین برای تعیین فرم و شکل زمین و علوم مربوطه به آن مورد استفاده است. در این نوع نقشه برداری زمین مسطح فرض نشده بلکه انحناء آن در نظر گرفته می شود به همین جهت محاسبات روی سطح بیضوی شکلی که به جای شکل زمین انتخاب می گردد انجام می گیرد.

 بنابراین نقشه برداری کلاسیک که شامل تعیین موقعیت، مکان یابی عوامل، اندازه گیری تغییرات ناشی از حوادث طبیعی مثل زلزله و تعیین سطح دریا (از ارتفاعی که ماهواره قرار دارد) می باشد، همگی در شاخه ژئودزی گنجانده می شوند که این به عنوان اولین جزء مهم در گرایش ژئودزی به حساب می آید.
دومین جزء اصلی ژئودزی عبارت است از تعیین میدان جاذبه خارجی زمین (ژئوئید) که تعیین بردار جاذبه محلی نیز از جمله مواردی است که در این شاخه از ژئودزی گنجانده می شود.
پایه سوم ژئودزی مربوط است به بررسی حرکت وضعی زمین و تعیین موقعیت آن. تمام اندازه گیریهای ژئودتیک با توجه به کاربری مورد نظر در یک چهار چوب مرجع-مثلاً یک چهارچوب مختصات محلی- سنجیده می شود. و تبدیلات بین آنها (با توجه به حرکت وضعی زمین و تغییرات محوری آن) بستگی به زمان دارد. بنابراین همانطور که بیان شد، هدف ژئودزی مدرن جمع بندی سه شاخه فوق می باشد (ژئومتری، جاذبه و حرکت وضعی زمین).

ژاپن-ژئودزي

ژاپن ۱۰ سانتي متر محور زمين را جابه جا کرد؛ طول روزها کوتاه شدزلزله روز جمعه ژاپن که پنجمين زمين لرزه پرقدرت جهان از زمان راه اندازي دستگاه هاي لرزه نگاري، شناخته شده محور زمين را ۱۰ سانتي متر جابه جا کرده و موجب کوتاه تر شدن طول روزها شده است. مجله علمي نيوساينتيست روز گذشته طي گزارشي به نقل از ژئوفيزيک دانان ناسا با بيان اين خبر اعلام کرد: زلزله 8.9 ريشتري که در ژاپن رخ داد، نه تنها خسارت هاي جاني و مالي بسياري به اين کشور وارد کرد بلکه محور زمين را حدود ۱۰ سانتي متر جابه جا کرد. به گفته ريچارد گروس، ژئوفيزيک دان ناسا، در اثر اين جابه جايي، سرعت چرخش زمين افزايش يافته و موجب شده است که 1.6 ميکروثانيه از طول روزها کم شود. يک ميکروثانيه برابر با يک ميليونيم ثانيه است. طبق بررسي هاي انجام شده، شدت اين زمين لرزه به حدي بوده که گسل آن ۴۰ متر حرکت کرده است. طول اين گسل ۳۰۰ تا ۴۰۰ کيلومتر و عرض آن ۱۰۰ کيلومتر است. براساس گزارش نيوساينتيست، در زلزله سال ۲۰۰۴ سوماترا محور زمين ۷ سانتي متر خطي و ۲ ميليونيم ثانيه قوسي جابه جا و به ميزان 6.8 ميکروثانيه از طول روز کم شد. در زلزله سال گذشته شيلي نيز محور زمين حدود ۸ سانتي متر تغيير کرد. مهم ترين دستگاه هاي لرزه نگاري دنيا در مراکز تحقيقاتي ژئوفيزيک از آلمان و اسکاتلند تا فرانسه و آمريکا در زمان وقوع زلزله ژاپن، تغييرات امواج زمين را ثبت کرده اند.دکتر زارع، معاون پژوهشي پژوهشگاه زلزله در گفت وگو با خراسان درباره نحوه جابه جايي محور زمين گفت: فشارهاي وارده به مرکز زمين که به دنبال وقوع زلزله هايي با قدرت بالا اتفاق مي افتد، باعث مي شود لنگر چرخش زمين يعني محوري که زمين حول آن به دور خود مي چرخد، جابه جا شود و اين روند آثار متعددي از جمله کوتاهي روز يا شب و حتي تغييراتي در فصول را به دنبال خواهد داشت.وي با تشريح جزئيات اين موضوع از بعد علمي تصريح کرد: احتمال جابه جايي خطي محور زمين به دنبال وقوع زلزله اي با اين وسعت و قدرت دور از انتظار نيست و زلزله هايي از اين دست به طور قطع روي محور زمين تاثير مي گذارد و باعث جابه جايي آن مي شود.در واقع در اثر جابه جايي گسل هايي با طول زياد و همچنين حرکت طولي اين گسل ها و مدت زمان وقوع زلزله، فشارهاي وارده باعث مي شود که لنگر چرخش زمين يعني محوري که زمين حول آن به دور خود مي چرخد جابه جا شود که ميزان اين جابه جايي نيز به شدت نيروهاي وارده بستگي دارد که درباره زلزله ژاپن با اين وسعت و با توجه به طول گسل، جابه جايي ۱۰ سانتي متري محور زمين چندان دور از انتظار نيست. وي افزود: بديهي است که با وقوع اين اتفاق و جابه جايي محور زمين روزها در جزئي از ثانيه کوتاه مي شود. در واقع در نتيجه اين زلزله، جرم بزرگي در داخل کره زمين به سمت مرکز حرکت مي کند.اين فرآيند علاوه بر جابه جايي محور زمين باعث افزايش سرعت زمين نيز خواهد شد.وي اضافه کرد: زمين لرزه ژاپن بزرگ ترين زلزله ثبت شده در تاريخ ژاپن است که ژرفاي کانوني آن حدود ۲۵ کيلومتر و ساز و کار آن فشاري با يک صفحه کاملا نزديک به قائم بوده است. بديهي است که با اين وضعيت فشار وارده به هسته زمين بسيار بالا خواهد بود. ضمن آن که وقتي يک صفحه بزرگ از يک طبقه زمين در زير اقيانوس به طبقات ديگر فشار وارد کند علاوه بر جابه جايي در محور زمين باعث مي شود که زمين سريع تر بچرخد.

وي افزود: در زلزله هايي با شدت بالا مانند آن چه در ژاپن اتفاق افتاد، به نظر مي رسد طبق اطلاعات به دست آمده اين گسل حدود ۴۰ متر حرکت کرده است و زمان گسيخته شدن آن نيز 2.5 دقيقه به طول انجاميده است. بديهي است که با اين وضعيت فشار زيادي به محور زمين وارد مي شود.خطري کشور را تهديد نمي کندوي هم چنين با تاکيد بر اين که زلزله ژاپن هيچ تاثيري روي گسل مکران و سواحل جنوبي کشور ندارد، گفت: اين زلزله از گسل مکران که ۷۰ کيلومتر آن در ايران است، حدود ۷ هزار کيلومتر فاصله دارد و هيچ تاثيري روي گسل مکران و سواحل جنوبي کشور ندارد.معاون پژوهشي پژوهشگاه زلزله با بيان اين که امواج سونامي حاصل از رخداد زلزله تقريبا به تمامي کشورهاي حاشيه اقيانوس آرام از فيليپين تا اندونزي، نيوزيلند، کاليفرنيا و هاوايي در آمريکا رسيده است، ادامه داد: سرعت امواج حاصل از سونامي حدود ۹۵۰ کيلومتر در ساعت بوده است بنابراين مي توان برآورد کرد که امواج حاصل از سونامي حدود ۸ دقيقه طول کشيده است تا به نزديک ترين نقطه ساحل سنداي در غرب کانون زلزله برسد. زارع علت ايجاد زلزله هاي فراوان در ژاپن را موقعيت اين کشور دانست و گفت: ژاپن در محدوده فرورانش ورقه اقيانوس آرام به زير ورقه زمين ساختي اورازيا واقع است. به اين ترتيب به دليل بازشدگي رشته کوه ميان اقيانوسي وسط اقيانوس آرام، پوسته اقيانوسي در حال ايجاد و گسترش در پهنه مياني اقيانوس آرام است. اين امر سبب رانده شدن بخش هاي قديمي تر پوسته اقيانوسي به سوي شرق و غرب و فشار آوردن به حاشيه ساحلي اطراف اين اقيانوس مي شود. اين وضع موجب مي شود که در محدوده اطراف اقيانوس آرام، محدوده اي بسيار فعال از نظر وقوع زلزله و آتشفشان به نام «حلقه آتش» ايجاد شود.تاثير زلزله اي مانند ژاپن بر تهران رئيس دانشکده علوم پايه دانشگاه آزاد نيز در گفت وگو با مهر با بيان اين که در صورت رخ دادن زلزله اي با قدرت 8.9 در تهران، پايتخت ايران به طور کامل نابود مي شود، گفت: وضعيت زمين شناختي ايران نشان مي دهد که گسل هاي کشور توانمندي ايجاد زلزله اي تا ۸ ريشتر را دارد و خطر وقوع سونامي نيز احساس مي شود.دکتر بهرام عکاشه با تاکيد بر اين که وضعيت زلزله خيزي ژاپن با ايران متفاوت است، افزود: زلزله خيزي ژاپن از نوع ميان صفحه اي است ولي لرزه خيزي ايران از نوع درون صفحه اي است که اين امر سبب شده است که هر ۲ کشور داراي رفتارهاي متفاوت در برابر زلزله باشند.وي توضيح داد: وضعيت ميان صفحه اي کشور ژاپن باعث شده است که در اين کشور امکان ايجاد زلزله هايي با 9.5 ريشتر وجود داشته باشد ولي وضعيت درون صفحه اي ايران موجب شده است که بيشترين زلزله اي که در ايران رخ دهد ۸ ريشتر باشد.رئيس دانشکده علوم پايه دانشگاه آزاد با تاکيد بر اين که رخ دادن زمين لرزه اي با قدرت 8.9 ريشتر در ايران بعيد است، خاطرنشان کرد: ژاپن پيشرفته ترين کشور در زمينه رفتار لرزه اي و تحقيقات در زمينه زلزله است ولي با اين حال در اثر وقوع سونامي، راکتورهاي موجود در اين کشور بحران ساز شده است.وي با اشاره به وضعيت اين کشور پس از سونامي اضافه کرد: شهر «سنداي» ژاپن کاملا تخريب شده و به توکيو که ۲۰۰ کيلومتر با کانون زلزله فاصله داشته، آسيب هاي جدي وارد شده است.عکاشه، در ادامه با اشاره به وضعيت ايران و به ويژه تهران گفت: در تهران به دليل زمين شناختي و وضعيت ساختمان ها و ترافيک آن و آمادگي هايي که براي زلزله وجود ندارد، چنان چه زلزله اي با بزرگاي ۷ يا 7.5ريشتر رخ دهد به طور يقين اعلام مي کنم که تا ۱۰ سال تهران تعطيل خواهد ماند.احتمال وقوع سونامي در درياي عمان و خزرعکاشه همچنين به وضعيت سونامي ايران اشاره کرد و يادآور شد: احتمال رخ دادن سونامي در درياي عمان همواره وجود دارد و چنان چه زلزله اي در اقيانوس هند اتفاق بيفتد به سواحل جنوبي ايران از بندرعباس تا چابهار آسيب هاي جدي وارد مي شود.عمق سواحل در جنوب خزر نيز هزار متر و در شمال ۱۰ متر است و اگر چنين سونامي در درياي خزر نيز رخ دهد به دليل کم عمق بودن سواحل خسارت هايي به مراتب بيش از سونامي در درياي عمان رخ خواهد داد.

                                                                                                      گردآورنده: كيارش نياوند

ژاپن_ژئودزی

تغییرشکلهای تکتونیکی:    

لیتوسفر یک غشاء پیوسته نبوده بلکه از چند تکه بزرگ تشکیل شده است.از آنجاییکه صفحات لیتوسفری در کنار هم و یا نسبت به هم حرکت میکنند میتوانند یکی از سه نوع برخورد ناشی از حرکت مخالف در امتداد مرز مشترک(لغزشی) یاحرکت متقابل در امتداد عمود بر مرز مشترک یا  حرکت مخالف در امتداد عمود بر مشترک داشته باشند.حالت لغزشی موجب افزایش فشار بین دو صفحه میشود.زمانیکه فشار بر اصطکاک غلبه کند تولید زلزله میکند.

ایچنین بود که ژاپن 2دقیقه 8.9ریشتر لرزه را احساس کرد.