Az IAG IX. nemzetközi kéregmozgási szimpóziuma (CRCM ’98)

Jooistvan.jpg (2215 bytes)

Dr. Joó István, az SE FFFK egyetemi tanára

A Nemzetközi Geodéziai Szövetség (IAG) keretében 1998. november 14-19. között, Kairóban (a piramisok szomszédságában) rendezték a IX. nemzetközi kéregmozgási szimpóziumot. Ezekre a tanácskozásokra rendszerint 3-4 évenként szokott sor kerülni. Most azonban öt év telt el a megelőző (1993. december, Kobe, Japán) és a mostani között.

A tanácskozás eredeti (tervezett) helyszíne Luxor lett volna (Közép-Egyiptom), de a tanácskozást megelőző évben éppen Luxorban mészároltak le egy egész busznyi külföldi turistát. Emiatt hosszú ideig kétséges volt, hogy egyáltalán megrendezik-e a tanácskozást, és ha igen, akkor Egyiptomban-e? Végül az ország maradt, de a helyszín a jobban védhető Kairó dél-nyugati része lett (Gizeh városrész, Mövenpick Hotel).

A leírt előzmények természetesen hatással voltak a rendezvényre. (Kevesebb országból, kisebb létszámú delegációk). Ez különösen igaz az amerikai kontinens országai vonatkozásában.

A tanácskozáson 16 ország, 93 szakemberrel képviseltette magát, de ha figyelembe vesszük, hogy a listán 45 egyiptomi szakember található, akkor már látjuk, hogy a külföldiek száma nem érte el az ötvenet.

A legnagyobb delegációt Japán küldte (11 fő), majd Oroszország (8), Németország (5), Lengyelország (5), USA (3), Jordánia (3) következett. A három fős magyar delegáció tagjai: Busics György, Joó István és Zalaba Piroska voltak.

1.jpg (7987 bytes)

Tahril-tér (Kairó) (Fotó: Hollósi-Szép)

A helyi szervező bizottság vezetője Tealeb A. A. professzor volt (Országos Csillagászati és Geofizikai Kutató Intézet, Helwan). A tudományos szervező bizottság elnöke pedig G. Blewitt volt. Az IAG képviselőjeként Martine Feissel (Observatoir de Paris) volt jelen, aki egyúttal az IAG V. szekciójának elnöke.

2.jpg (7041 bytes)

A piramisok környéke (Gizah, Kairó)
(Fotó: Hollósi-Szép)

A nyitó plenáris ülés első előadója A. A. Tealeb professzor volt (a szervező bizottság elnöke), majd Martine Feissel professzor(IAG képviselő) következett, végül A. Galeal professzor, a Helwanban működő kutató intézet igazgatója üdvözölte a tanácskozást.

A szimpózium keretében 91 előadás hangzott el, amelyek a következő témacsoportok valamelyikébe tartoztak:

 

– Fejlesztések a kéregmozgás-vizsgálatok eszközei területén,

– A kéregmozgások modellezése a geofizikai paraméterek becslése céljából,

– Globális kéregmozgások és a lemezbelsők stabilitása,

– A lemezhatárok menti kéregmozgások,

– Negyedkori kéregmozgások és azok összevetése a geodéziai mérések eredményeivel,

– A geodézia alkalmazása a természeti katasztrófák vizsgálatánál,

– Helyi deformációk folyamatos megfigyelése és regionális hálózati alapok.

Magyar részről a következő előadások hangzottak el:

Joó I.: Új eredmények a magyarországi vertikális mozgások részletes tanulmányozásánál.

Joó I.–Monhor D.: A Szeged körzetében észlelt helyi függőleges mozgások, és néhány földtani jellemző mennyiségi kapcsolatának modellezése.

Busics Gy.–Zalaba P.: Hagyományos és GPS-mérések összehasonlítása helyi deformációvizsgálati területen.

A magyar kéregmozgás-vizsgálati tevékenység elismeréseként lehet értékelni még azt is, hogy egyrészt Joó I. felkérést kapott a tudományos szervező bizottságban való közreműködésre, másrészt egy félnapos ülésszak levezetésére.

A tanácskozás idején sor került az IAG V. szekciója keretében működő “Jelenkori Kéregmozgások Bizottsága” (CRCM) ülésére, amelyen egyrészt a bizottság működésével kapcsolatos operatív kérdések voltak terítéken, továbbá az IAG jövőbeli átalakításának kérdései.

3.jpg (8000 bytes)

A New Cataract Szálloda (Luxor)
(Fotó:Hollósi-Szép)

A szimpózium végén sor került összefoglaló értékelésre is, továbbá néhány pontos ajánlás elfogadására. Ezeken kívül még a következők említésre méltók.

– A szimpózium fontosnak ítéli az IAG folyamatos támogatását a kéregdeformációk nemzetközi együttműködésben végzett tanulmányozására.

– Elismeri az ITRF (International Terrestrial Reference Frame) és IGS (International Geodynamic Service) globális adatainak fontosságát a kéregdeformációk vizsgálatánál, ezért köszönetét fejezi ki a Nemzetközi Földforgás Szolgálatnak (IERS) (International Earth Rotation Service) és a Geodinamikai célú Nemzetközi GPS Szolgálatnak (IGS), egyúttal kéri, hogy a regionális és helyi mozgásvizsgálatok adatait kapcsolják össze az ITRF-fel.

– Az Afrikai, az Arab és az Eurázsiai lemezek összeütközése bonyolult geofizikai jelenségének megértése végett a szimpózium határozottan támogatja egy ilyen – több országot magába foglaló – program létrehozását.

– A szimpózium üdvözli, hogy Finnország vállalkozik a következő nemzetközi kéregmozgási szimpózium megrendezésére azzal, hogy ezen korlátozott számú témakörrel kívánatos foglalkozni.

4.jpg (36454 bytes)

Az ősi Egyiptom istenei és istennői

A szimpózium lebonyolításával összefüggésben még a következők állapíthatók meg.

A szervező bizottság (a helyszínváltoztatás ellenére) kedvező feltételeket teremtett a tanácskozás megrendezésére. A szimpózium a piramisok szomszédságában található Mövenpick Hotelben volt. A vendégek egyrészt itt, másrészt a helyszíntől néhány km-re lévő másik két szállodában lakhattak. Az oda- és visszautazáshoz autóbusz állt rendelkezésre.

A szervezők ugyancsak gazdag lehetőséget nyújtottak arra, hogy a résztvevők megismer- hessék Kairót, annak jellegzetes részeit: piramisok, Egyiptomi Múzeum, bazár, Citadella

5.jpg (7629 bytes) 6.jpg (5597 bytes)

Sheikh el Balad faszobra, V. dinasztia,
Ó-birodalom
(Egyiptomi Múzeum)

II. Ramses 10 m magas szobra
(Kairó, Állomás-tér)

(benne Mohamed Ali mecset) és további múzeumok stb. A szimpózium végén a jelentkező résztvevők több napos kirándulás keretében ismerkedhettek meg az ősi Egyiptom olyan emlékeivel, mint Luxor, Karnak, Asszuán, Abu Simbel stb.

7.jpg (14411 bytes)

Hieroglifák; részlet (Királysírok, Luxor)

A továbbiakban néhány előadásról még kissé részletesebb (de azért mégiscsak előzetes) tájékoztatást is adunk.

A. Mousa és T. Tanaka a GPS-mérések megbízhatóságát befolyásoló troposzférikus késleltetés tulajdonságát vizsgálták a Dél-Nyugat-Japánban végzett radiométer-mérések felhasználásával. (A késleltetés azt jelenti, hogy a légkör állapotától függően az elektromágneses hullámok görbülő úton terjednek. Így növekszik a futási idő, és ennek következtében a ténylegesnél hosszabb távolságot kapunk. Lásd a Fermat-tételt. Emellett figyelmet érdemel, hogy a késleltetést elsősorban a zenitszög befolyásolja.) A vizsgálatok (különösen a késleltetés napi változásait, és annak azimutális aszimmetriáját) tanulmányozták. Vizsgálataik főbb eredményei a következők.

A késleltetés maximuma éjjel következett be, majd értéke folyamatosan csökkent. A minimális érték dél körül van.

8.jpg (9331 bytes)

A Szent tó és az oszlop-terem (Karnak)

A késleltetés napi változásának amplitúdója nyáron, zenitirányban 2.0–1,8 cm; télen ugyanaz 1,8–1,5 cm. Megállapították azt is, hogy az azimutális aszimmetria nem szignifikáns É-D-i irányban, ha a magassági szög nagyobb 15° -nál. Az azimutális aszimmetria akkor jelentős, ha a magassági szög kisebb 15° -nál. Például 5° magassági szögnél a késleltetés egyik helyen 4 cm, a másiknál pedig 7,5 cm volt.

Figyelemreméltó a “GPS-mérés megbízhatóságának növelése az atmoszférikus késleltetés horizontális gradiensének figyelembevétele útján” c. előadás is (Q.Wang M. –Satomur – S. Shimada; Japán).

Mivel a számításhoz használt modellek feltételezik, hogy a késleltetés horizontális értelemben homogén, a szerzőhármas a Közép-Japánban (Suruga-öböl) végzett 365 napos GPS-mérési adatokat elemezte. A bázis-hosszak 28-60 km közöttiek voltak.

A vizsgálathoz a GAMIT program 9.60 verzóját használták. A számításokat egyrészt úgy végezték el, hogy a késleltetés horizontális gradienseit is figyelembe vették, a másik esetben pedig nem.

A mérések megismételhetőségének középhibái az I. táblázatban láthatók.

I. táblázat.

A megismételhetőség megbízhatósága

A komponensek
aránya

A megismételhetőség középhibája (mm)

hor.grad. figyelembevételével

hor.grad. nélkül

É-D
NY-K

1,5-2,3
1,7-2,8

2,3-3,8
2,4-3,6

bázishossz

3 D
2 D

 

7,7-9,3
1,7-2,5

 

7,6-9,6
2,5-3,3

 

9.jpg (9016 bytes)

Amon-templom és obeliszk (Luxor)

 

Az eredmény azt mutatja, hogy a bázis horizontális összetevői jelentősen javíthatók a késleltetés horizontális gradiensének figyelembevételével.

Ugyancsak az A. Mousa – T. Tanaka szerzőpáros tanulmányozta a GPS-bázismérések megbízhatósága javításának lehetőségét a troposzférikus késleltetés

A vizsgálatot különösen azért végezték, hogy javuljon a lehetőség a GPS-technika felhasználhatóságára a kéregmozgásvizsgálatoknál.

A vizsgálatot a Dél-Nyugat Japánban lévő Uji és Shionomisaki végpontú, 412 km hosszú bázison végezték. Itt mind a két végponton radiométer-méréseket végeztek, a GPS-mérésekkel párhuzamosan. Sőt Shionomisaki-nál rádiószonda-adatok is rendelkezésre álltak. Ezek felhasználásával a Moffit-féle mérési függvényt újra fogalmazták. Az eredmény: hogy az eredeti 3,9 mm-es középhiba így 2,8 mm-re mérséklődött. Emellett a bázishossz 5 mm-rel változott. Mindezen túl az új mérési függvény révén a bázishossz változása 5 mm-ről 1 mm-re csökkent.

Hasonló eredményekre jutottak a 495 km hosszú Shionomisaki – Tsukuba bázisvonalnál is.

10.jpg (19156 bytes)

Asszuan és a Nílus

 

A Kairó környéki 1996 áprilisi 5,9 erősségű földrengés miatt Nagy-Kairó körzetében 1995– 96-ban 11 pontból álló geodinamikai vizsgálati hálózatot létesítettek. Az első mérést 1996-ban végezték Trimble 4000 vevőkkel (S. Mahmoud és szerzőtársai).

A bázisvonal elemzéséhez “GPS Survey 2.3 és a Bernese 4.0 programcsomagot használták. Az eredmény 10 mm/év sebességű elmozdulás és ±  10 mm/év középhibával.

Ugyanitt 4D vizsgálatot is végeztek, hogy meghatározzák a hálózatban a feszültségváltozást: a maximális feszültségváltozásra 0,333.17 mikrostrain/év értéket kaptak.

Közép-Olaszországban az 1997. szeptember 26-i földrengések (5,7) révén végbement elmozdulásokat vizsgálták. (Stramondo S., Anzidei M. és társaik). Ennél az alaphálózat 13 pontján végeztek GPS-méréseket és SAR interferometria-vizsgálatokat. A horizontális elmozdulások maximumára 14 cm-t, a maximális süllyedésre pedig 24 cm-t kaptak.

A levezetett modellből az első nagy erősségű rengésnél a törésvonal hosszára 6,5 km, az elmozdulásra pedig 47 cm adódott. A második erős rengésnél a törésvonal hossza 7 km-re, az elmozdulás pedig 72 cm-re módosult.

A kéregmozgásokkal és kéregdeformációkkal kapcsolatban értékes információkat szolgáltatott R. Reifinger (USA) előadása. Az előadó az 1988-97. között a Kaukázustól nyugatra és keletre lévő hálózat 147 oldalon végzett GPS-mérések vizsgálatának eredményeit ismertette

Eszerint az eurázsiai referenciahálózatokhoz viszonyítva az észak-afrikai lemez mozgását ±  1 mm/év megbízhatósággal tudták megállapítani. Például az Egyiptomban lévő pontok északi irányú mozgása 5-6 mm/évnek adódott (±  2 mm/év mellett), amely lényegesen kisebb, mint a NUVEL-1A modellből levezethető (10± 1 mm/év) érték.

Kelet-Törökországban eltérő irányú mozgásokat kaptak, de Közép-Törökországban (Anatóliai-lemez) egyértelmű a nyugati irányú elmozdulás és az óramutató járásával ellentétes irányú forgás. A mozgás sebessége: (22-24) mm/év: ± 1 mm/év mellett. A lemezen belüli mozgások 1 mm/év körüliek.

Görögország és az Égei-tenger környéke ugyancsak ilyen (30± 1) mm/évvel tolódik el, nyugati irányban.

P. Brioli (CNRS, Párizs) és nagy számú szerzőtársai (NRIAG, Kairó, T. U. Attan, Meteorológiai Intézet, Tunisz, Bolgár Tudományos Akadémia és Geofizikai Intézet, Róma) a Kréta és Afrika közötti elmozdulásokról számoltak be. A méréseket GPS-szel végezték. Erre annál inkább szükség volt, mivel a korábbi mérések eltérő eredményekhez vezettek. Az 1993-96. közötti GPS-mérések már a mozgásjellemzők közvetlen meghatározását tették lehetővé.

Shuzo Takimoto (Kyoto Univ. Japán) és nagy számú szerzőtársai (részben Japánból, továbbá az Indonéziai Vulkanológiai Intézetből) a Bandungban elhelyezett magas vezetőképességű gravimeter (superconducting gravimeter = SG) mérési eredményeinek előzetes eredményéről számoltak be. A berendezéssel külö-

nösen a gravitáció hosszú idejű változásait vizsgálják, továbbá a “folyékony földkéreg” oszcillációi miatti igen kis változásokat, amelyeket elsősorban a vulkanikus és szeizmikus eredetű tektonikai mozgások okoznak.

A méréseket 1997 decemberében kezdték a GWR-SG 008 berendezéssel.

Az SG-méréseknek különösen az ad nagy jelentőséget, hogy a bandungi állomás közel van az egyenlítőhöz (j déli » 6° 38').

A kedvező környezeti feltételek miatt a bandungi megfigyelések zajszintje egy nagyságrenddel kisebb, mint Kyoto-ban.

II. táblázat

Az SG-008 műszerrel 1998. január 1. – január 31. közötti megfigyelések középhibái.

Hullámok

8-faktoros
(k. hiba)

Fázis
(k. hiba

Amplitúdó
(k. hiba)

Q1 1.0902 (.0156) 10.80 (0.82) 1.54 (0.02)
Q1 1.1305 (.0026) 10.47 (0.13) 8.36 (0.02)
M 0.9651 (.0171) 3.62 (1.02) 0.56 (0.01)
P1,S1,K1 1.1527 (.0017) –10.33 (0.15) 11.99 (0.02)
J1 1.1749 (.0333) 11.26 (1.61) 0.68 (0.02)
001 1.1812 (.0798) 6.56 (3.87) 0.38 (0.03)
2N2 1.1879 (.0062) 0.59 (0.30) 2.22 (.01)
N2 1.1934 (.0009) –0.39 (0.04) 16.89 (.01)
M2 1.1907 (.0002) –0.72 (0.01) 88.03 (.01)
L2 1.0516 (.0080) 2.66 (0.44) 2.20 (.02)
S2, K2 1.11557 (.0012) –1.51 (0.07) 39.75 (.04)
M3 1.0840 (.0068) 0.08 (0.36) 1.56 (.01)

Az eddigi mérések feldolgozása alapján a II. táblázatban bemutatjuk azokat a négyzetes középhibákat, amelyek a nyolc-faktoros-, a fázis-, illetőleg az amplitúdómegfigyelésekre vonatkoznak; különböző hullámok esetén.

11.jpg (8763 bytes)

Oszlop-terem; részlet (Karnak)

The 9th IAG International Crustal Movement Symposium (CRCM '98)

dr. Joó
Summary

Report on the symposium, which had the themes as follows:

– Development in the instrumentation of the crustal movement investigation

– Modelling of the crustal movements for the purpose of estimation of geophisical parameters

– Global crustal movements and stability of plate-interns

– Crustal movements along the boundary of plates

– Quartiary crustal movements and their comparison with the results of the geodetic measurement

– Use of geodesy in the investigation of natural disasters

– Monitoring of local movements and the regional network bases