Trzęsienia ziemi i ich następstwa Wiadomości o Mirażu

zdjęcie:

Profesor Gregor Hellers udostępnia Państwu wspomniany awatar uzyskany z danych zebranych na terenie Helsinek (zdjęcie dzięki uprzejmości R. Korbisa). Pokazuje propagację fal powierzchniowych Rayleigha w zakresie częstotliwości 0,1 i 7,5 Hz. Fakt, że na zdjęciu widać tylko jedną linię dotarcia oznacza, że ​​fale na wszystkich uwzględnionych częstotliwościach poruszają się z tą samą prędkością około 3 km/s. Jest to szybkie w przypadku fal powierzchniowych na tych częstotliwościach, a ich przybycie jest zwykle bardziej rozproszone. Ta dziwna liniowa cecha jest zależna od właściwości fińskiej skorupy ziemskiej. Zajmowanie się sejsmologią w Finlandii oznacza również naprawianie czystych sejsmogramów małych trzęsień ziemi, które mają miejsce w tarczy Fenno-Skandynawskiej, aby zbadać niektóre podstawowe skutki propagacji fal.

Jakie są Twoje tematy badawcze?

Jako sejsmolog zajmuję się różnymi zjawiskami naukowymi o Ziemi, ale w istocie chodzi tu o propagację fal sprężystych (w przeciwieństwie do fal elektromagnetycznych czy fal grawitacyjnych) na Ziemi. Fale te rozprzestrzeniają się po stałej Ziemi oraz w postaci fal dźwiękowych w oceanach i atmosferze.

Pobudzają je wewnętrzne i zewnętrzne procesy naturalne, w tym trzęsienia ziemi, aktywność wulkanów, osuwiska, dynamika lodowców i pokryw lodowych, spływ wody, meteoryty, burze, działalność człowieka, ale także duże ssaki.

Uważam, że interesujące jest obrazowanie i obserwowanie procesów deformacji podpowierzchniowych, które zachodzą w krótkich skalach czasu ludzkiego w porównaniu z skalami czasu geologicznego. W naszym zespole stosujemy przetwarzanie danych sejsmicznych i modelowanie numeryczne, aby zrozumieć właściwości i funkcjonowanie systemów takich jak strefy uskoków, systemy geoenergetyczne, pokrywy lodowe oraz ich wzajemne powiązania z otoczeniem.

Przykładem naszej interdyscyplinarnej współpracy z innymi specjalistami w tej dziedzinie jest praca nad techniką obrazowania sejsmicznego, która wykorzystuje pole fal dźwiękowych otoczenia do gromadzenia obrazów struktury i cech podpowierzchniowych. Podejście to rozwinęło się w medycznym obrazowaniu ultradźwiękowym. Podobieństwo pomiędzy nowoczesnymi gęstymi układami sejsmicznymi zawierającymi dużą liczbę stacji sejsmicznych a wieloelementowymi medycznymi czujnikami ultradźwiękowymi wspiera ten transfer.

Gdzie i jak temat badań wpływa na Ciebie?

Nigdy nie wiesz! Lubię myśleć, że rozwój naszej metody i powiązane z nią wyniki w wysokiej rozdzielczości będą interesujące i zostaną zastosowane do różnych obiektów docelowych, co pomoże nam lepiej zrozumieć to, co kryje się pod spodem. Lepsze zrozumienie interakcji między różnymi dziedzinami – stałą Ziemią, hydrosferą, kriosferą, biosferą i atmosferą – również wydaje się istotne dla wspierania podejmowania rozsądnych decyzji.

Co jest obecnie szczególnie inspirujące w Twojej dziedzinie?

Są to ciekawe narzędzia do uczenia maszynowego czasu, które pomagają nam analizować stale rosnące ilości danych gromadzonych przez coraz większą liczbę różnych czujników. Zachowanie wielorybów monitoruje się za pomocą śpiewu wielorybów wykrywanego przez kable komunikacyjne na dnie oceanu. Początkowe wzorce sygnałów obserwowane w laboratoryjnych eksperymentach ze skałami i wzdłuż stref uskoków mogą zapewnić wgląd w fazę przygotowawczą trzęsień ziemi. Obserwacje fal grawitacyjnych wywołanych dużymi trzęsieniami ziemi wskazują na istotne udoskonalenia systemów wczesnego ostrzegania. Metamateriały sejsmiczne oswajają niszczycielskie fale sejsmiczne Czujniki rozmieszczone na lodowcach alpejskich, na Antarktydzie i na pływającym lodzie morskim ujawniają zaskakujące wzorce deformacji. Po umieszczeniu sejsmometrów na Ziemi i Księżycu sejsmologia planetarna podjęła kolejny krok, rozmieszczając instrument na Marsie. Podsumowując, ich skupienie się na propagacji fal sprężystych sprawia, że ​​sejsmologia staje się niezbędną dyscypliną planetarną i ekologiczną.

Gregor Hellers jest profesorem sejsmologii na Wydziale Nauk Naukowych.

Nowo mianowani profesorowie Uniwersytetu Helsińskiego zaprezentują swoje stopnie naukowe Wykłady wprowadzające W środę 29 maja 2024 r. od godziny 14.15.