دانلود رایگان ترجمه مقاله محاسبه تغییرات در مولفه های گرادیان گرانشی – اسپرینگر ۲۰۱۶

springer4

 

دانلود رایگان مقاله انگلیسی + خرید ترجمه فارسی
عنوان فارسی مقاله:

محاسبه میزان تغییرات مولفه های گرادیان ثقل از روی مشاهدات GRACE و مدل تحلیلی

عنوان انگلیسی مقاله:

Computation of the changes in gravitational gradient components from GRACE observations and analytical model

 
 
 
 
 

 

مشخصات مقاله انگلیسی (PDF)
سال انتشار ۲۰۱۶
تعداد صفحات مقاله انگلیسی ۱۶ صفحه با فرمت pdf
رشته های مرتبط با این مقاله زمین شناسی و عمران
گرایش های مرتبط با این مقاله نقشه برداری و زمین شناسی مهندسی
چاپ شده در مجله (ژورنال) Acta Geodaetica et Geophysica
کلمات کلیدی تغییرات گرادیان ثقلی، مدلهای تحلیلی، پارامترهای گسلی، مشاهدات GRACE، زمین لرزه Maule
ارائه شده از دانشگاه دانشکده ژئودزی و مهندسی ژئوماتیک، دانشگاه صنعتی خواجه نصیر. طوسی، تهران، ایران
رفرنس دارد 
کد محصول F1480
نشریه اسپرینگر – Springer

 

مشخصات و وضعیت ترجمه فارسی این مقاله (Word)
وضعیت ترجمه انجام شده و آماده دانلود
تعداد صفحات ترجمه تایپ شده با فرمت ورد با قابلیت ویرایش  ۱۹ صفحه (۱ صفحه رفرنس انگلیسی) با فونت ۱۴ B Nazanin
ترجمه عناوین تصاویر و جداول ترجمه شده است 
ترجمه متون داخل تصاویر ترجمه نشده است  
ضمیمه درج شده است    
درج تصاویر در فایل ترجمه درج شده است  
درج فرمولها و محاسبات در فایل ترجمه  به صورت عکس درج شده است  
منابع داخل متن درج نشده است 
کیفیت ترجمه کیفیت ترجمه این مقاله متوسط میباشد 

 

فهرست مطالب

چکیده
۱-مقدمه
۲-داده ها و پردازش
۱-۲-تغییرات گرادیان ثقلی با استفاده از مدل تحلیلی
۲-۲-تغییرات گرادیان ثقل با استفاده از ضرایب همبستگی GRACE
۳-۲-تحلیل حساسیت
۳-نتایج عددی و مطالعه موردی
۴-نتیجه گیری
پیوست ۱: تغییر گرادیان ثقلی در اثر گسل

 

 

بخشی از ترجمه
 چکیده
در این مطالعه تغییرات گرادیانی ثقلی در اثر گسل سازی روی یک صفحه مستطیل محدود دفن شده در یک فضای نیمه همگن با استفاده از یک مدل تحلیلی محاسبه شده است که یک تابع پارامترهای گسل می باشد. تحلیل حساسیت مدل تحلیلی با پارامترهای انتخابی اشکار کرده راست که این مدل حساس به اکثر پارامترهای گسل مانند شیب، عمق، غوطه وری بوده و به ضربه حساس نیست. همچنین نتایج نشان می دهد که این مدل به طول و عرض گسل حساسیت دارد. بعلاوه، تغییرات ثقلی و گرادیان ثقلی برای مورد زمین لرزه Maule در ۲۷ فوریه سال ۲۰۱۰ مستقیما توسط مشاهدات GRACE بدون نیاز به اطلاعات پارامترهای گسل محاسبه شده است. چون محتوای با فراوانی بالا در تغییر میدان ثقلی می تواند با مشتق سازی گرادیانهای ثقلی تقویت شود، تغییرات زمین لرزه ای مشتق از GRACE گرادیان ثقلی به وضوح همتراز با خطوط گسل بوده و محدوده بدشکلی زمین لرزه ای را بهتر تعریف می کند.
 
۱- مقدمه
مدلسازی بدشکلی های مربوط به پوسته و بررسی اثر فیزیکی این پدیده یکی از متداولترین موضوعات در یک علم زمین بویژه در ژئودسی و ژئوفیزیک می باشد. مطالعات بیشماری توسط بسیاری دانشمندان صورت گرفته که به مطالعه بدشکلی زمین لرزه ای در یک مدل زمین فضای نیمه ، یک مدل زمین کروی، و حتی یک مدل زمین سه بعدی پرداخته است. برای یک مدل زمین فضای نیمه، Steketee در سال ۱۹۵۸ و Maruyama در سال ۱۹۶۴ و Okada در سال ۱۹۸۵ و غیره عبارات تحلیلی را برای محاسبه جابجایی سطح، کج شدن، و کشش ناشی از جابجایی های مختلف ارائه کرده اند. بویژه Okada در سال ۱۹۸۵ مطالعات قبلی را خلاصه سازی نموده و مجموعه کاملی از فرمولهای تحلیلی را برای محاسبه این بدشکلی های کره سنجی ارائه نموده است. یکی از مدلهای تحلیلی محاسبه تغییرات جاذبه ای به دلیل بدشکلی توسط مدل Okubo در سال ۱۹۹۱ ارائه شده است. Okubo در سال ۱۹۹۱ به محاسبه تغییرات پتانسیل ثقلی در یک فضای نیمه قابل انعطاف همگن برای یک جابجایی نقطه ای پرداخته است. وی تئوری خود را به گسل مستطیلی در یک فضای نیمه بسط داده و تغییرات پتانسیل جاذبه ای و تغییرات ثقل را به شکل پارامترهای گسل محاسبه نموده است. Okubo در سال ۱۹۹۲ عبارات ریاضی با شکل بسته را برای توضیح تغییرات پتانسیل و ثقلی ناشی از جابجایی ها مطرح نموده است. به دلیل ساده سازی ریاضی اینها، این فرمولاسیون ها به طور وسیعی برای مطالعه گسل های لرزه ای بکار گرفته شده است. همه مدلهای ریاضی توضیح داده شده فوق برای یک سطح زمین بدشکل شده تدوین شده چرا که معمول ترین اندازه گیری های ثقل روی سطح زمین اجرا شده است. ولیکن پیشرفتها در تکنیک های زمین ساختی مدرن، مانند GPS و InSAR، فرازسنجی، و GRACE باعث شناسایی بهتر بدشکلی های زمین لرزه ای نظیر جابجایی ، تغییر ثقل و کشش شده است.
یکی از منابع مشاهدات برای مقایسه مدلهای ژئودینامیکی همان مشاهدات ثقلی می باشد. زمین لرزه باعث توزیع مجدد جرم و تغییرات ثقلی می شود. برخی قسمتهای این تغییر به دلیل هیدرولوژی است و بخش اصلی به دلیل حرکت زمین ساختی می باشد. تغییرات میدان ثقل می تواند با مشاهده میدان ثقل در زمانهای مختلف شناسایی شود. بدشکلی های زمین لرزه ای مشاهده شده روی سطح زمین یا نوع مدلسازی شده بوسیله تئوری جابجایی مرسوم را می توان به طور مستقیم با آنهایی مقایسه نمود که توسط پروژه های ماهواره ای ثقلی مشاهده شده است. اندازه گیری های ماهواره ای میدان ثقل متغیر زمانی از نوع داده های جدید است که قادر به مدلسازی و شناسایی انتقالات جرم جهانی درون زمین می باشد. چنین توزیع مجدد جرم جهانی می تواند منجر به تغییرات مهم در میدان ثقل زمین بشود که توسط ماهواره های ثقل سنجی قابل شناسایی می باشد. ولیکن، انتقال جرم منطقه ای نظیر فرایندهای زمین ساختی پیدا شده به دلیل زمین لرزه و اتشفشان، می تواند تاثیر شاخصی بر میدانهای جاذبه ای داشته باشد که می تواند توسط GRACE حسگری شود
در این مطالعه مدل تحلیلی Okubo سال ۱۹۹۲ استفاده شده است که به محاسبه تغییرات ثقل به دلیل جابجایی روی یک صفحه مستطیل درون یک فضای نیمه قابل انعطاف، ایزوتروپ و همگن می پردازد. فرمولاسیون این مدل بسط داده شده تا تغییرات گرادیان ثقلی را به دلیل یک گسل در یک نیمه فضای قابل انعطاف و همگن محاسبه نماید. همچنین یک تحلیل حساسیت به مدل تحلیلی بکار بسته شده تا نشان بدهد که این مدل به پارامترهای گسل حساس است و با مشاهدات قابل مقایسه می باشد. بعلاوه، ما تانسور گرادیان ثقلی کامل را از روی ضرایب همبستگی Stokes ی GRACE با گرفتن دومین مشتقات پتانسیل ثقلی در یک دستگاه مختصات قائمه معین بدون هر گونه اطلاعات لازم درباره پارامترهای گسل استنباط کرده ایم و این مقادیر را برای مقایسه با مدل تحلیلی بکار بسته ایم و درباره بدشکلی زلزله ای ناشی از زمین لرزه های زیردریایی شیلی Maule بحث کرده ایم. با تاکید بر مولفه های با فراوانی بالا ناشی از مشتقات دوم پتانسیل، تغییرات گرادیان ثقلی زلزله ای به وضوح بیشتری با خط گسستگی همتراز است و توزیع مجدد ویژگی های جرم اصلاح شده به دلیل زمین لرزه ها را اشکار می کند.بعلاوه، برخی مولفه های ثقلی، که به طور ذاتی آسیب پذیری کمتری به خطاهای نوار GRACE دارد، به اصلاح لبه های آنومالی جرم کمک می کند.

 

بخشی از مقاله انگلیسی

Abstract

In this study the gravitational gradient changes caused by faulting on a finite rectangular plane buried in a homogenous half-space are computed using an analytical model which is a function of fault parameters. The sensitivity analysis of the analytical model with optional parameters revealed that the model is sensitive to the most of the fault parameters such as slip, depth, dip and is not sensitive to the strike. Also the results show that the model is sensitive to the length and the width of the fault. Moreover, the gravitation and gravitational gradient changes for the case of the Maule earthquake on 27 February 2010 are directly computed by GRACE observations without need to fault parameters information. Since the high-frequency contents in gravitational field variation can be amplified by deriving the gravitational gradients, the GRACE-derived coseismic gravitational gradient changes clearly delineate the fault lines and better define the extent of the coseismic deformation.

۱ Introduction

Modeling of crustal deformation and exploring the physical impact of this phenomenon is one of the most popular subjects in a ground science particularly in geodesy and geophysics. Numerous studies have been undertaken by many scientists to study co-seismic deformation in a half-space Earth model, a spherical earth model, and even a 3D earth model. For a half-space earth model, Steketee (1958), Maruyama (1964) and Okada (1985), etc. presented analytical expressions for calculating the surface displacement, tilt, and strain resulting from various dislocations. Especially, Okada (1985) summarized previous studies and presented a complete set of analytical formulae for calculating these geodetic deformations. One of the analytical models of computing the gravitational changes due to deformation was presented by Okubo model (Okubo 1991). Okubo (1991) computed gravitational potential changes in a homogenous elastic half space for a point dislocation. He developed his theory to rectangular fault in a half space and computed gravitational potential and gravity changes in the form of fault parameters. Okubo (1992) proposed closed-form expressions to describe potential and gravity changes resulting from dislocations. Because of their mathematical simplicity, these formulations (e.g., Okada 1985; Okubo 1992) have been widely applied to study seismic faults. All of the mathematical models explained above were developed for a deformed earth surface because most traditional gravity measurements are performed on the earth surface. However, advances in modern geodetic techniques, such as GPS, InSAR, altimetry, and GRACE enable better detection of co-seismic deformations such as displacement, gravity change, and strain.

One of the observations resources for comparison to geodynamic models are gravity observations. Earthquake causes redistribution of mass and gravity changes. Some part of this change is due to hydrology and the main part is due to tectonic motion. Changes of gravity field can be detected by observation of the gravity field at different times. Coseismic deformations observed on the Earth surface or modeled by conventional dislocation theory can be compared directly with those observed by gravity satellite missions. Satellite measurements of time-variable gravity field are new data type, capable to modeling and detecting global mass transfers within the Earth. Such a global mass redistribution may lead to significant changes in the Earth’s gravity field that is detectable by gravimetric satellites. However, the regional mass transfer such as localized tectonic processes due to earthquake and volcano, can have an indicative influence on gravity fields that may be sensed by GRACE (Ogawa and Heki 2007; Han et al. 2010, 2013; Heki and Matsuo 2010; Linage et al. 2009).

In this study the analytical model of Okubo (1992) is used which computes the gravity changes due to a dislocation on a rectangular fault plane within an elastic, isotropic and homogenous half-space. The formulation of that model is expanded to compute the gravitational gradient changes due to a fault in an elastic and homogenous half space. Also a sensitivity analysis is applied to analytical model to show that the model is sensitive to the fault parameters and is comparable with observations. Moreover, we infer the full gravitational gradient tensor from the GRACE Stokes coefficients by taking the second derivatives of the gravitational potential in a given orthogonal coordinate system without any required information about fault parameters, and apply these quantities to compare with analytical model and discuss the coseismic deformation resulting from the Maule Chilean undersea earthquakes. With the emphasis on the high-frequency components resulting from the second derivatives of the potential, the coseismic gravitational gradient changes delineate more clearly the rupture line, and reveal refined mass redistribution features caused by the earthquakes. In addition, some of the gradient components, which are inherently less vulnerable to GRACE stripe errors, help to refine the edges of the mass anomaly.

 

 

 

دانلود رایگان مقاله انگلیسی + خرید ترجمه فارسی
عنوان فارسی مقاله:

محاسبه میزان تغییرات مولفه های گرادیان ثقل از روی مشاهدات GRACE و مدل تحلیلی

عنوان انگلیسی مقاله:

Computation of the changes in gravitational gradient components from GRACE observations and analytical model

 
 
 
 
 

 

 

ارسال دیدگاه

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *