به گزارش «تابناک البرز» چندی پیش در نشستی با عنوان«چالش گام‌های اولیه در پیش‌بینی زمین‌لرزه: ترکیب پیش‌نشانگرها و هوش‌مصنوعی در مسیر بهبود امنیت جامعه» که از سوی سازمان زمین‌شناسی ایران در دانشگاه آزاد واحد کرج برگزار شد، از سامانه‌ای نام برده شد که تا حدودی می‌تواند آنومالی‌های پیش از زلزله را شناسایی کند؛ سامانه‌ای که برای کارکرد کاملش نیاز به هوش‌مصنوعی دارد و می‌تواند دستاوردهای مهمی را پیش‌بینی این بلای طبیعی ایفا کند. در ادامه مشروحی از این نشست را می‌خوانید.
شاید بتوان زلزله را در دسته ترسناک‌ترین رخدادهای طبیعی قرار داد. 20 مهرماه بود که زلزله‌ای به بزرگی 6 ریشتر هرات را لرزاند و در این زلزله بیش از دوهزار نفر کشته شدند یا کمی قبل و در پنجم اسفندماه 1401، دو زلزله 7 ریشتری به فاصله چند دقیقه مرز بین سوریه و ترکیه را لرزاند و باعث کشته شدن بیش از 9 هزار نفر از مردم این دو کشور شد. به‌دلیل آمار تلفات جانی و مالی این بلای طبیعی، محققان و پژوهشگران همیشه به‌دنبال راهی برای پیش‌بینی زلزله بوده‌اند اما تا امروز موفق نشده‌اند. چندی پیش در نشستی با عنوان«چالش گام‌های اولیه در پیش‌بینی زمین‌لرزه: ترکیب پیش‌نشانگرها و هوش‌مصنوعی در مسیر بهبود امنیت جامعه» که از سوی سازمان زمین‌شناسی ایران در دانشگاه آزاد واحد کرج برگزار شد، از سامانه‌ای نام برده شد که تا حدودی می‌تواند آنومالی‌های پیش از زلزله را شناسایی کند؛ سامانه‌ای که برای کارکرد کاملش نیاز به هوش‌مصنوعی دارد و می‌تواند دستاوردهای مهمی را پیش‌بینی این بلای طبیعی ایفا کند. در ادامه مشروحی از این نشست را می‌خوانید.
رضا شهبازی، مدیرکل دفتر بررسی مخاطرات زمین شناسی، زیست‌محیطی و مهندسی: معمولا شهرهای بزرگ و روستاهای پرجمعیت درکنار گسل‌ها ساخته شده‌اند و دلیل اصلی آن هم وجود آب است و طبیعتا وقتی گسل باشد، به احتمال زیاد ما رودخانه‌ها و چشمه‌های آب سرد و شیرین را در این منطقه خواهیم داشت. درحقیقت هرجا آب هست، آبادانی هم خواهد بود و به همین دلیل شاهد تمرکز جمعیت در مجاورت کوهپایه‌های گسلی هستیم. در همین راستا شهر تهران درکنار کوهپایه گسلی و با سابقه لرزه‌خیزی ساخته شده و هرچند امیدواریم که زلزله بزرگی رخ ندهد، اما اگر این اتفاق بیفتد، بالای 200 تا 300 هزار نفر کشته می‌شوند. مناطقی از شهر تهران است که در قرن 21 هنوز کاهگلی هستند. ثبت نشانگرهای زمین‌لرزه اولین گام در جهت پیش‌بینی زمین‌لرزه است.
اولین تلاش‌ها در تشخیص امواج زمین‌لرزه‌ها به سال 132 میلادی و کشور چین برمی‌گردد. اولین پیش‌بینی موفق زمین‌لرزه مربوط به سال 1975 میلادی و مربوط به زمین‌لرزه هایچنگ چین با بزرگی 7 ریشتر بود که یک روز قبل از وقوع آن از روی تراز آب چاه‌ها و بویی که متصاعد می‌شد و رفتار حیوانات و پرندگان و پیش‌نشانگرهای دیگر پیش‌بینی شد. پیش از وقوع زمین‌لرزه علائم و آنومالی‌هایی در محیط گسیل ایجاد می‌شود که پیشنشانگر نامیده می‌شوند و از چندسال تا چند ثانیه پیش از وقوع زمین‌لرزه ممکن است در محیط بروز کنند. این آنومالی‌ها توسط دستگاه‌هایی خاص قابل‌تشخیص هستند. پیش‌نشانگرها انواع مختلفی دارند که بر مبنای بزرگی، عمق و جنس سنگ احتمال وقوع آنها وجود دارد. انواع پیش‌نشانگرها شامل لرزه‌ای، مغناطیسی، الکتریکی و الکترومغناطیسی هستند که پیشنشانگر الکترومغناطیسی را ما در سازمان زمین‌شناسی ساخته‌ایم و سازنده آن مهندس امینی است. همین‌طور او سازنده پیش‌نشانگرهای الکترومغناطیسی در سازمان به‌شمار می‌رود.
ما امکانات متعددی برای اندازه‌گیری پیش‌نشانگرها داریم. سنجنده ماهواره‌ای داریم که آنومالی الکترومغناطیس را ثبت می‌کند. الکترواسکوپ‌هایی نیز برای اندازه‌گیری بار الکترونیکی سطح زمین پیش از وقوع زمین‌لرزه استفاده می‌شوند. درحقیقت مکانیسم ایجاد امواج الکترومغناطیس قبل از وقوع زلزله در سامانه ما نشان داده می‌شود. اگر بخواهم چگونگی عملکرد را توضیح دهم، باید بگویم با افزایش فشارهای تکتونیکی، بارهای مثبت از منطقه پراسترس به منطقه کم‌استرس مهاجرت و الکترون‌ها با افزایش رسانایی زمین به‌سمت پایین می‌رود. با تجمع و افزایش بارهای مثبت و بارهای منفی در پایین، بارهای منفی، مثبت را خنثی می‌کند و جریان رفت‌وبرگشتی ایجاد می‌شود و این موضوع تکرارشونده خواهد بود و همین مساله باعث می‌شود جریان متناوبی با فرکانس پایین ایجاد شود و درنهایت نوسان جریان الکتریکی سبب ایجاد امواج الکترومغناطیس می‌شود و می‌تواند به‌عنوان یک پیشنشانگر استفاده شود.
این موضوع الگویی برای تشخیص به ما می‌دهد اما کسی زمان آن را نمی‌داند و عملا نمی‌توان زمان دقیق را تشخیص داد. هیچ جای دنیا زمان دقیق وقوع زلزله را نمی‌دانند. ممکن است از سه‌ماه قبل تا چند ثانیه قبل از وقوع زلزله این پیش نشانگرها شروع شود، مثلا در ترکیه که زلزله آمد ما از هفت‌روز قبل پیشنشانگر داشتیم. ما سه ایستگاه زمین‌شناسی داریم. یکی از آنها مجاور کوه دماوند است، ایستگاه دیگر در توچال و ایستگاه حصارک نیز درحال بهره‌برداری است. ما در این ایستگاه‌ها از دستگاه ثبت الکترومغناطیس، لغزه‌ای و ssr استفاده کردیم. این دستگاه برای ثبت همین پیشنشانگر است. در این ایستگاه‌ها ما سعی می‌کنیم تا از نویز شهری فرار کنیم. ما در عرض این چندسال بیشتر از هفت پیشنشانگر ثبت کرده‌ایم اما باید تعداد ایستگاه‌ها را به 12 ایستگاه افزایش دهیم. ما پیش از زلزله ترکیه آنومالی‌هایی را ثبت کردیم. این زلزله واقعه خاصی بود؛ چراکه دو زلزله 7.5 ریشتری اتفاق افتاد. من فکر می‌کنم کسی باور نکند که در فاصله هزار و 500 کیلومتری، بتوان آنومالی و امواج را ثبت کرد. اگر اشتباه نکنم، پژوهشگری چینی می‌گفت که برای زلزله‌های بالای 7.5 ریشتری ماکسیمم تا فاصله 170 کیلومتر می‌توان آنومالی را ثبت کرد، یعنی اگر کانون ما در تهران باشد، تنها تا شعاع 170 کیلومتری می‌توان امواج را به ثبت رساند، درحالی‌که ما در فاصله 1500 کیلومتری توانستیم این امواج را ثبت کنیم. بخش جالب این است که ایستگاه‌های دیگر نیز آن را تایید کردند.
بهروز امینی، مشاور علمی سازمان زمین‌شناسی در زمینه پیشنشانگر زلزله: اگر این موارد پیشنشانگر باشد؛ قطعا در پیش‌بینی اثرگذار است اما این موضوعات باید بررسی شود و نمی‌توان به قاطعیت صحبت کرد، بااین‌حال طبیعتا اگر الگوها درست باشد، می‌تواند کمک‌کننده باشد.
شهبازی: بعد از وارد شدن آنومالی به ایستگاه کاملا امواج تغییر می‌کند و ما آن را ثبت کرده‌ایم. این موضوعات فرکانس طبیعی است اما زمان زلزله این انرژی این فرکانس بیشتر می‌شود، یعنی عملا هر فرکانسی که وجود دارد، دارای قانون است و امواجی که شما می‌بینید مغناطیسی هستند. البته باید این را هم بگویم که هنوز نمی‌دانیم که آیا پرندگان یا حیوانات از این امواج باخبر می‌شوند یا خیر. اما آنچه مسلم است اینکه حیوانات پیش از وقوع زلزله موضوعاتی را حس می‌کنند که باعث فرار آنها می‌شود، برای مثال در بسیاری از زلزله‌های بزرگ، افراد مختلف بی‌قراری حیوانات را مشاهده کرده‌اند که شاید حیوانات این امواج مغناطیسی را درک می‌کنند، یعنی انفجار الکترومغناطیسی در محیط منتشر می‌شود و حیوانات به این دلیل فرار می‌کنند. در زلزله ترکیه نیز احتمالا حدود هفت‌روز قبل از آن انفجار الکترومغناطیسی داشتیم که توانستیم آن را ثبت کنیم. این امواج الکترومغناطیسی است که در محیط منتشر می‌شود و براساس آن ولتاژی را دستگاه و گیرنده ما به ما می‌دهد.
فاطمه طاری‌بخش
