ניתוח רעידות אדמה הסטוריות באמצעות מערכות מידע גיאוגרפיות

מוטי זוהר

החוג לגיאוגרפיה, אוניברסיטת תל אביב

zoharmot@post.tau.ac.il

חקר רעידות האדמה והשפעותיהן על חיינו יכול לשפר במידה רבה את היכולת להפחית סיכונים ולהיערך טוב יותר לקראת רעידות עתידיות. מדידות איכותיות של מאפייני רעידות האדמה דוגמת עוצמה ומוקד זמינות רק כמאה שנה מאז המצאת הסיסמוגרף המודרני הראשון וההבנה כי רעידות האדמה קשורות לשברים בקרום כדור הארץ. מאידך, קיימות עדויות היסטוריות לפעילות סיסמית ב 4000 השנים האחרונות (Ben-Menahem 1991) שניתן לתרגם לנתונים מאקרוסיסמים על ידי אומדן ההשפעות של הרעידה ומידת הנזק.

המחקר מתמקד ברעידת האדמה שאירעה בשנת 1927 כמודל לניתוח. ייחודה של רעידה זו בכך שהיא הראשונה בארץ אשר לה מדידות סיסמוגראפיות במקביל לנתונים מאקרוסיסמים שנאספו על ידי מספר חוקרים. המיקום והמגניטודה של הרעידה נקבעו בניתוח נתוני סיסמוגרפים. אנו מתעתדים לבצע את התהליך ההפוך: הערכת המוקד והמגניטודה מנתונים מאקרוסיסמים. לאחר שבעבודות קודמות נבדק בעיקר הקשר בין המרחק לעוצמת הנזק(Vered and Striem 1977; Feldman and Shapira 1994; Avni 1999), נבדקים פרמטרים נוספים בעלי השפעה מקומית על תגובת הקרקע דוגמת איכות מבנים,טופוגרפיה,מפלס מי התהום ומבנים גיאולוגים(Evernden, Hibbard et al. 1973; Papadopoulos and Profis 1990; Yang and Sato 2000; Zaslavsky, Shapira et al. 2000; Boatwright and Bundock 2006).

בשלב הראשון מתואר הקשר בין הפרמטרים הללו לעוצמת הנזק. קשר זה יאפשר להעריך את מידת ההשפעה של הפרמטרים השונים ועל פיה לכייל ולתקן את הערכת העוצמה הסיסמית. בשלב השני באים לידי ביטוי כלים אינטרפולטיבים גיאו-סטטיסטים דוגמת kriging ו inverse distance weighted להפקת מפות איזוסיסמיות. השטחים שווי העוצמה בדרגות 7 ו 8 במפות אלו משמשים כפרמטרים במשוואות הממירות שטחים שווי עוצמה למגניטודה(Topozada 1975). כך, הערכת המגניטודה התואמת לדרגה 7 היא בין 7.36 – 7.78 ולדרגה 8 בין 6.39 - 6.93 וזה לעומת חישוב קודם של המגניטודה של 6.25_ML (Avni 1999).

הערכת מיקום מוקד הרעידה מתבצע על ידי פריסת רשת של נקודות וירטואליות המכסות שטח נרחב ובו סגמנטים החשודים כפעילים. נקודות אלו נבדקות כמיקום אפשרי של המוקד לפי מתאם סטטיסטי להבין מי מבין הנקודות בעלת מתאם פירסון גבוה בין העוצמות לפקטור המרחק בריבוע (1/distance²). המתאמים הסטטיסטים הללו הניבו 3 מיקומי מוקד אפשריים הנמצאים בטווח של 10 ק"מ מן המוקד שחושב על ידי אבני, 1999 בהסתמך על נתוני סיסמוגרמות.

איור 1: מיקומי אפיצנטר אפשריים מחושבים בהתאם לפקטור המרחק .

רשימת מקורות

Avni, R. (1999). The 1927 Jericho Earthquake. Comprehensive Macroseismic Analysis Based on Contemporary Sources. Department of Geography and Environmental Development. Beer Sheva, Ben Gurion University of the Negev: 53.

Ben-Menahem, A. (1991). "Four thousand years of seismicity along the Dead Sea rift." Journal of geophysical research 96(B12): 195 - 216.

Boatwright, J. and H. Bundock (2006). Re-evaluating the Intensity Distribution of the 1906 San Francisco Earthquake. Centennial Meeting of the Seismological Society of America, San Francisco, California, USA.

Evernden, J. F., R. R. Hibbard, et al. (1973). "Interpretation of seismic intensity data." Bulletin of the seismological society of America 63(2): 399 - 433.

Feldman, L. and A. Shapira (1994). "Analysis of seismic Intensities Observed in Israel." Natural hazard 9: 287 - 301.

Papadopoulos, G. A. and T. Profis (1990). "Macroseismic observations related with the strong shock of October 16th, 1988, in NW Peloponnesus, Greece: The important role of the microzonation conditions." Journal of Geodynamics 12(2-4): 217-231.

Topozada, T. R. (1975). "Earthquake Magnitude as a Function of Intensity Data in California and Western Nevada." Bulletin of the seismological society of America 65: 1223 - 1238.

Vered, M. and H. L. Striem (1977). "A macroseismic study and the implications of structural damage of two recent major earthquakes in the Jordan rift." Bulletin of the seismological society of America 67(6): 1607-1613.

Yang, J. and T. Sato (2000). "Interpretation of seismic vertical amplification observed at an array site." Bulletin of the seismological society of America 90: 275-285.

Zaslavsky, Y., A. Shapira, et al. (2000). "Amplification effects from earthquakes and ambient noise in the Dead Sea rift (Israel)." Soil Dynamics and Earthquake Engineering 20(1-4): 187-207.