Interpretácia časových zmien tiaže a povrchových deformácií

 

Merateľné časové zmeny tiaže a deformácie zemského povrchu poukazujú na dynamické procesy v zemskom vnútri. Medzi takéto procesy patria aj tie, ktoré sprevádzajú pohyby magmy a sopečné erupcie. Pozorovanie, analýza a interpretácia povrchových zmien tiaže a vertikálnych posunutí prispievajú k porozumeniu fyziky ložísk magmy a k pochopeniu procesov, ktoré sú spojené so sopečnou činnosťou a s erupciami lávy a pyroklastov.

 

Aktívnu sopečnú činnosť nachádzame na celej zemeguli. V blízkosti činných sopiek žijú milióny ľudí. Tieto sopky ohrozujú ich životy. Preto je dôležité dobre poznať procesy vedúce k erupciám, vedieť odhadnúť ohrozenie, vedieť tomuto ohrozeniu predchádzať, a včas vyslať varovanie vedúce k evakuácii obyvateľstva. Prekurzory erupcie sopky sú veľmi komplexné javy závisejúce od mnohých podmienok špecifických pre daný región alebo danú sopku. Štúdium časových zmien tiaže a vertikálnych posunutí zemského povrchu zohráva dôležitú úlohu pri spoznávaní vulkanických procesov danej sopky.

 

Kolegovia z Oddelenia gravimetrie a geodynamiky, Dr. Brimich a Dr. Vajda sa podieľajú na vyvíjaní metód interpretácie pozorovaných zmien tiaže. Pomocou bodových zdrojov tepla a tlaku vykonali modelovanie pre porozumenie zmien, ktoré sprevádzajú magmatické procesy vnútri sopky. Na interpretáciu zmien tiaže bola vyskúšaná aj novo-rozvíjaná metodika TFM, aby sa zistil jej potenciálny prínos pre vulkanické štúdie. Vykonali sa prípadové štúdie pre dve sopky, Mayon na Filipínach a Merapi v Indonézii. Tento výskum sme vykonali v rámci medzinárodnej spolupráce s Prof. Fernández-om z univerzity v Madride (Institute of Astronomy and Geodesy, CSIC-UCM, Madrid, Spain), a s Dr. Jentzsch-om a jeho kolegami z univerzity v Jene (Institute of Geosciences, FSU Jena, Germany). Zmeny tiaže sa musia merať veľmi presne. Používajú sa na to presné mikro-gravimetrické merania a postupy. Tieto zmeny je možné interpretovať len za pomoci presne nameraných vertikálnych posunutí, ktoré sa merajú vo veľmi presnom móde GPS pozorovaní. Pre naše štúdie sme použili údaje, ktoré nám poskytli spomenutí kolegovia z Nemecka, ktoré boli namerané počas niekoľkých kampaní po dobu niekoľkých rokov na Filipínach a v Indon&aecute;zii.

 

Viac podrobností o týchto štúdiách je možné nájsť v doleuvedených publikáciách:

 

Vajda, P., Brimich, L., Jentzsch, G., Jahr, T., and Weise, A. "Interpreting temporal changes of gravity at Mayon using the TFM: preliminary results." Workshop "Time-variable deformation and gravity fields: theory, observations, and modelling." Casa de los Volcanes, Lanzarote, Canary Islands, Spain, February 18-21, 2003 ,(oral presentation)

 

Vajda, P., 2003. "Interpreting the temporal changes of gravity by means of the truncation filtering methodology (TFM)." Workshop "Time-variable deformation and gravity fields: theory, observations, and modelling." Casa de los Volcanes, Lanzarote, Canary Islands, Spain, February 18-21, 2003,(oral presentation)

 

Vajda, P., Brimich, L., Jentzsch, G., Jahr, T., and Weise, A. Interpreting temporal changes of gravity using the TFM: Mayon volcano case study. 1st Workshop on International Gravity Field Research, Graz, Austria, May 8-9, 2003,(oral presentation)

 

Vajda P., L. Brimich, G. Jentzsch, T. Jahr, A. Weise, 2004. "Towards interpreting gravity changes by means of the Truncation Filtering Methodology: Mayon volcano, Philippines, case study." Contr. Geophys. Geod.,  34(1),pp 1-19

 

Brimich L., M. Hvoždara, and P. Vajda, 2002. "Temporal gravity variations due to the model geodynamic event driven by a point source of heat." Contr. Geophys. Geod.,  32, 1, pp 49-55

 

Vajda P. and L. Brimich, 2002. "Analytical derivation of the instant of the dimple pattern onset in 2D truncation filtering methodology for a point source of heat geodynamic model." Contr. Geophys. Geod.,  32(1),pp 41-47

 

Vajda P. and L. Brimich,2001. "Geodynamic applications of the truncation filtering methodology: A synthetic case study for a point source of force representing the upward pressure around a magmatic body" Contr. Geophys. Geod., 31(4), pp 683-693, Correction Contr. Geophys. Geod.,  32(2), pp 195-196

 

Vajda P., L. Brimich, and P. Vaníček, 2000. "Geodynamic applications of the truncation filtering methodology: A synthetic case study for a point source of heat: Progress report."Contr.Geophys. Geod., 30(4), pp 311-322

 

Vajda, P., Brimich, L. "Analytical derivation of the of the instant of the dimple pattern in 2D-truncation filtering methodology for a point source of heat geodynamic model." EGS-AGU-EUG Joint Assembly, Nice, France, April 6-11, 2003,(poster)