ایران ترجمه – مرجع مقالات ترجمه شده دانشگاهی ایران

بکارگیری حسگرهای ریز صوت و لرزه ای برای بررسی بهمن برف

بکارگیری حسگرهای ریز صوت و لرزه ای برای بررسی بهمن برف

بکارگیری حسگرهای ریز صوت و لرزه ای برای بررسی بهمن برف – ایران ترجمه – Irantarjomeh

مقالات ترجمه شده آماده گروه زمین شناسی – منابع طبیعی
مقالات ترجمه شده آماده کل گروه های دانشگاهی

مقالات رایگان

مطالعه ۲۰ الی ۱۰۰% رایگان مقالات ترجمه شده

۱- قابلیت مطالعه رایگان ۲۰ الی ۱۰۰ درصدی مقالات ۲- قابلیت سفارش فایل های این ترجمه با قیمتی مناسب مشتمل بر ۳ فایل: pdf انگیسی و فارسی مقاله همراه با msword فارسی  

چگونگی سفارش

الف – پرداخت وجه بحساب وب سایت ایران ترجمه (شماره حساب) ب- اطلاع جزئیات به ایمیل irantarjomeh@gmail.com شامل: مبلغ پرداختی – شماره فیش / ارجاع و تاریخ پرداخت – مقاله مورد نظر

 

مقالات ترجمه شده زمین شناسی - ایران ترجمه - irantarjomeh
شماره
۶
کد مقاله
GEO06
مترجم
گروه مترجمین ایران ترجمه – irantarjomeh
نام فارسی
بکارگیری حسگرهای ریز صوت و لرزه ای برای بررسی بهمن برف
نام انگلیسی
On the complementariness of infrasound and seismic sensors for monitoring snow avalanches
تعداد صفحه به فارسی
۵۰
تعداد صفحه به انگلیسی
۱۶
کلمات کلیدی به فارسی
حسگرهای ریز صوت و لرزه ای،  بررسی بهمن برف
کلمات کلیدی به انگلیسی
infrasound and seismic sensors; monitoring snow avalanches
مرجع به فارسی
موسسه علوم خطرات طبیعی زمین
انستیتو مهندسی خطرات مناطق کوهستانی، دانشگاه منابع طبیعی و علوم زیستی وین، اطریش، دانشگاه بارسلونا، اسپانیا، انستیتو فدرال سوئیس
مرجع به انگلیسی
Mountain Risk Engineering, University of Natural Resources and Life Sciences, Vienna, Austria; Grup d’Allaus (RISKNAT), Dept. Geodin`amica i Geof´ısica, Fac. de Geologia, Universitat de Barcelona, Spain 3Worldsensing, Clos de Sant Francesc 21, 08034, Barcelona, Spain; 4WSL, Swiss Federal Institute for Snow and Avalanche Research SLF, Davos Dorf, Switzerland
قیمت به تومان
۱۸۰۰۰
سال
۲۰۱۱
کشور
اتریش، اسپانیا، سوئیس

 

بکارگیری حسگرهای ریز صوت و لرزه ای برای بررسی بهمن برف
 موسسه علوم خطرات طبیعی زمین
انستیتو مهندسی خطرات مناطق کوهستانی، دانشگاه منابع طبیعی و علوم زیستی وین، اطریش، دانشگاه بارسلونا، اسپانیا، انستیتو فدرال سوئیس
۲۰۱۱
چکیده
این مقاله نسبت به تحلیل و مقایسه داده های ریز صوت و لرزه ای حاصل آمده از بهمن برف های کنترل شده در منطقه آزمایشی Vallee de La Sionne در سوئیس از سال ۲۰۰۹ الی ۲۰۱۰ اقدام می نماید. با استفاده از ترکیبی از حسگرهای لرزه ای و ریز صوت، قابلیت تشخیص بهمن برف و تمایز بین نواحی دارای جریان های مختلف وجود داشته و می توان نسبت به انجام آنالیزهای مختلف نظیر مدت، سرعت میانگین (برای بخش های مسیر بهمن) و اندازه بهمن اقدام نمود. حساسیت مختلف حسگرهای لرزه ای و ریز صوت در نواحی بهمن خیز نشان داده شده است. بعلاوه، دامنه ها و نوسان سطح بالایی در سیگنال ریز صوت برای یکی از موارد بهمن مدلسازی شده مشخص گردید که این فرض را در بر دارد که لایه تعلیقی بهمن به عنوان یک منبع صوتی متلاطم و آشفته در حال حرکت عمل می نماید. نتایج ما نشان دهنده قابلیت تکرار / تکثیر پذیری برای بهمن های مشابه در مسیرهای بهمنی یکسان می باشند.
 
۱- مقدمه
تعدادی از بررسی های انجام شده نشان دهنده آن هستند که برف بهمن ها به طور کلی سبب ایجاد زمین لرزه (همانند Saint-Lawrence و Williams، ۱۹۷۶، Salway، ۱۹۷۸، Firstov و همکاران، ۱۹۹۲، Sabot و همکاران، ۱۹۹۸، Surinach و همکاران ۲۰۰۰) و سیگنال های مادون صوت یا فرو صوتی در طیف فرکانس پایین (Bedard، ۱۹۸۹، Firstov و همکاران، ۱۹۹۲، Scott و همکاران، ۲۰۰۴) می شوند. سیگنال های لرزه ای بهمن برف از دهه ۱۹۷۰ مورد مطالعه قرار گرفته اند که نقطه تمرکز مطالعاتی بر روی فرآیندهای نظارتی ((Saint-Lawrence و Williams، ۱۹۷۶، Salway، ۱۹۷۸، Surinachو همکاران، ۲۰۰۰) و سیستم های هشدار دهنده (Leprettre و همکاران، ۱۹۸۸، Bessason و همکاران، ۲۰۰۷)، بررسی زمان و سیر تکامل و فراوانی آنها (Sabot و همکاران، ۱۹۸۸، Surinach و همکاران، ۲۰۰۰، ۲۰۰۱، Biescas و همکاران، ۲۰۰۳) و تشخیص سرعت بهمن و ارزیابی انرژی لرزه ای (Vilajosana و همکاران، ۲۰۰۷ الف، ب) بوده است. Surinach و همکاران (۲۰۰۰، ۲۰۰۱) اقدام به مطالعه سیگنال های لرزه ای تولید شده به وسیله بهمن نموده و رفتار سیگنالینگ مختلفی را برای انواع متمایز بهمن ها یافته اند. تحقیقات بر روی ریز صوت ایجاد شده به وسیله بهمن های برفی /  برف بهمن در خلال دو دهه گذشته افزایش یافته است (همانند Bedard، ۱۹۸۹، Adam و همکاران، ۱۹۷۷، Comey و Mendenhall، ۲۰۰۴، Scott و همکاران، ۲۰۰۷) که نقطه تمرکز این مطالعات عمدتا بر روی فرآیندهای تشخیصی بوده است.
Firstov و همکاران (۱۹۹۲) به عنوان اولین محققینی بودند که اقدام به مطالعه رویه های انتشار صوتی و لرزه ای ایجاد شده به وسیله برف بهمن ها نمودند. این نویسنده ها نتیجه گیری نمودند که سیگنال های لرزه ای ثبت شده عمدتا به واسطه بخش متراکم جریان بهمن ایجاد شده اند، در حالیکه سیگنال های صوتی اصولا حاصل آمده از جریان برف – هوای آشفته (ابر پودر) می باشند. بررسی مطالعات اخیر با استفاده از حسگرهای ریز صوت و لرزه ای برای بررسی بهمن برف ها و جریانات سنگریزه ها و واریز های حمل شده به وسیله آن (Surinach و همکاران، ۲۰۰۹، Kogelnig و همکاران، ۲۰۱۱) نشان داده است که سیگنال های ریز صوت و لرزه ای می توانند دارای همبستگی باشند و علاوه بر این  از نوعی همبستگی با داده های حاصله از دیگر رویه های سنجشی نیز برخوردار خواهند بود (همانند عمق جریان حاصل از به جریان افتادن سنگریزه ها یا واریز ها). با این وجود، هنوز یک مطالعه عمیق، که اقدام به ترکیب داده های میدانی موج صوتی و لرزه ای حاصله از بهمن برف ها نماید، وجود ندارد.
هدف از این مطالعه ارزیابی پتانسیل ترکیب حسگرهای ریز صوت و لرزه ای برای بررسی بهمن برف می باشد. ما اقدام به ارائه یک تحلیل مرتبط با سیگنال های لرزه ای و ریز صوتی نمودیم که حاصل آمده از ۴ بهمن برف کنترل شده در ناحیه آزمایشی Vallee de La Sionne (VDLS) می باشد (Sovilla  و همکاران، ۲۰۰۸ ب، Kern و همکاران، ۲۰۰۹، Barbolini و Issler، ۲۰۰۶). بهمن های ترکیبی که غالبا سبب ایجاد پودر – برف می شوند برای این منطقه یک مشخصه نوعی و متعارف به شمار می آیند. توجه شود که این بهمن ها به ندرت در ناحیه ای که کاملا مرطوب است و یا دارای یک جریان – خشک می باشد به وقوع می پیوندند. در اغلب مواقع، هر دوی این شرایط وجود دارند. به طور متعارف، معمولا، یک هسته جریان سفت ممکن است توسط یک جریان رقیق احاطه شود، مخصوصا در صورتی که بهمن از مناطق مرتفعی حاصل آمده باشد که در آن برف هنوز خشک باشد. بنابراین، برف در مسیر در دامنه های پایین تر مرطوب می گردد (Sovilla و همکاران، ۲۰۱۰ الف).
بهمن های ترکیبی را می توان به عنوان یک ساختار سه لایه ای تشریح نمود (شکل ۱). برآوردهای فشار ضربه ای در VDLS نشان دهنده آن می باشند که لایه در سطح انتهایی بهمن به صورت متراکم بوده که به وسیله یک رسانه جریان متوالی توصیف می شود (Sovilla  و همکاران، ۲۰۰۸ الف). هر چه که به سمت بالاتر مرکز بهمن حرکت نماییم، سرعت بهمن افزایش یافته و ذرات در سطح جریان متراکم به صورت برآمده نمود می یابند که علت آن تنش برشی می باشد که به واسطه برهمکنش یا تعامل هوای تشکیل دهنده یک لایه جهشی ایجاد می شود. تنش ها عمدتا به واسطه برخوردهای ذرات و اینرسی ذره انتقال می یابند. در صورتی که برف خشک باشد و سرعت بهمن به میزان کافی زیاد باشد، یک ابر برفی دارای چگالی پایین، لایه تعلیق، پوشش دهنده سطح بیرونی مرکز بهمن خواهد بود (McClung و Schaerer، ۲۰۰۶). ذرات کوچک به واسطه جریان متلاطم هوا که ناشی از اصطکاک برف در حال جریان و برهمکنش با هوای پیرامونی می باشد به صورت تعلیق شده در می آیند. این لایه تعلیقی همانند یک جریان متلاطم سیال نیوتنی عمل خواهد نمود ((Gauer و همکاران، ۲۰۰۸).
در بخش های ذیل ما نسبت به ارائه سایت مورد آزمایش در منطقه Vallee de La Sionne همراه با بررسی ها و برآوردهای انجام شده و روش های تحلیل داده ها اقدام خواهیم نمود. بخش ۳ مختص آنالیز برآوردهای ۴ بهمن مختلف با توجه به گوناگونی و اندازه های متفاوت می باشد که در منطقه VDLS در طی فصل های زمستان سال های ۲۰۰۸، ۲۰۰۹ الی ۲۰۱۰ و ۲۰۱۱ رخ داده است. ما بدین بهمن ها به عنوان بهمن های شماره ۱ الی ۴ رجوع خواهیم نمود. شماره های آرشیو SLF آنها در کروشه ذکر گردیده تا آنکه قابلیت ارجاع متقابل به انتشارات دیگر وجود داشته باشد. منابع سیگنال های ریز صوت و لرزه ای که به واسطه بهمن های برفی به وجود آمده اند در بخش ۴ مورد بحث قرار گرفته و بخش ۵ شامل نتایج این مطالعه می باشد.
­­­
۲- منطقه مورد آزمایش، تجهیزات و کاربرد داده ها
۱-۲- منطقه مورد آزمایش و تجهیزات
منطقه مورد آزمایش که به عنوان یک منطقه دینامیکی فروپاشی بهمن مدنظر است تحت عنوان Vallee de La Sionne (VDLS) در مرکز Valais (سوئیس) فراتر از شهر Sion قرار دارد که تحت کنترل انستیتو فدرال سوئیس –WSI در زمینه تحقیقات برف و بهمن، SLF می باشد (شکل ۲). نواحی مختلف تحت پوشش شامل حدودا ۳۰ هکتار با شیب های متفاوت بین  ۳۲ درجه الی ۴۵ درجه می باشند. آنها در معرض بادهای باختری و شمال – باختری می باشند.
در این منطقه، رویه اندازه گیری و سنجش دینامیک بهمن به صورت روتینی انجام می پذیرد. در منطقه مرتبط، واقع در ۱۶۰۰ متری بر فراز سطح دریا، یک دکل مجهز به حسگرهای سرعت، فشار و بلندی جریان نصب شده است. سرعت، فشار و عمق جریان در این برج اندازه گیری شده که شاخص های آن جهت تسهیل تفسیر رویه های برآورد لرزه ای و صوتی در این مقاله ذکر می شوند. تشریح تفصیلی اندازه گیری های سرعت و فشار در مقاله Kern و همکاران (۲۰۰۹) و Sovilla و همکاران (۲۰۰۸ ب)، به ترتیب ذکر شده است. در یک پناهگاه بر خلاف شیب بهمن، یک رادار دوپلر ضربانی (PDR) مستقر شده است که تحت کنترل مرکز تحقیقات و آموزش جنگل و موسسه خطرات طبیعی و مناظر طبیعی (BFW) می باشد، که تواما اقدام به برآورد سرعت های بهمن های بوقوع پیوسته می نمایند. داده های PDR جهت حاصل آوردن پروفایل سرعت بهمن ۱ به کار گرفته شد. جزئیات تفصیلی سیستم رادار در مقاله Rammer و همکاران (۲۰۰۷) بیان شده است. سیستم برآورد به صورت اتوماتیک با شروع لرزه، به هنگام شروع بهمن های طبیعی در مسیر بهمن خیز، آغاز می گردد.
۲-۲- فرآوری داده ها
روش های استفاده شده جهت فرآوری داده ها در این مطالعه در انتشارات گذشته ارائه شده است (Surinach و همکاران، ۲۰۰۱، ۲۰۰۵، Vilajosana و همکاران ۲۰۰۷ الف). با توجه به نتایج آنها، ما داده ها را بر حسب ویژگی های ذیل ارائه و پردازش می نماییم.
در ابتدا، سیگنال های خام به پارامترهای فیزیکی، سرعت زمین (m s) به سیگنال های لرزه ای و فشار هوا (Pa) به سیگنال های ریز صوت تبدیل شدند. این سیگنال ها در ابتدا با فیلتر میان گذر Butterworth مرتبط چهارم جهت یک جور سازی داده ها فیلتر شدند (۱ هرتز الی ۴۰ هرتز). متعاقبا، داده ها با استفاده از آنالیز سری های زمانی با جزئیات آن مورد تحلیل قرار گرفتند. پاکت های موج مختلف در سری های زمانی به ما اجازه تشخیص بخش های مختلف را می دهد. بازتاب یا طیف کلی با استفاده از FFT (تبدیل فوریه سریع) جهت آنالیز میزان فرکانس این بخش های مختلف مورد استفاده قرار گرفت. علاوه بر این، ما از طیف نگارهایی برای آنالیز سیر تکاملی مقدار فرکانس در زمان استفاده نمودیم چرا که این مورد سبب تسهیل در تشخیص زمان رسیدن موج می شود (Vilajosana و همکاران، ۲۰۰۷ الف).
۳- داده های لرزه ای و ریز صوت
۱-۳- بهمن ۱ (SLF #20100003)
۱-۱-۳- تشریح بهمن
حادثه بهمن شماره ۱ به صورت طبیعی در ۳۰ دسامبر ۲۰۰۹ در ساعت ۳۰: ۱۳ دقیقه رخ داد. به واسطه دید اندک در طی حادثه و بعد از آن، قابلیت مشخص نمودن میزان دقیق و ناحیه گسترش این حادثه امکان پذیر نبوده است. تصاویر گرفته شده پس از  حادثه نشان دهنده بخشی از مسیر بهمن و وسعت حادثه بوده  است که خود مؤکد این ایده است که بهمن در دو سمت کانال های راست و چپ فرو ریخته است و بنابراین احتمالا مناطق فرو ریزی آن از Creta-Besse ۱ و حداقل بخشی از Creta-Besse ۲ بوده اند (شکل ۲ و۳). این بهمن سبب راه اندازی سیستم ثبت اطلاعات شد که در محل حفره بزرگ منطقه A نصب شده بود. ثبت اطلاعات تا محل برج / سکویی که ابزارهای نصب شده بر روی آن وجود داشت نیز ادامه یافته بود که در آن اقدام به ثبت سرعت های داخلی، عمق جریان و فشارهای ضربه ای شد (شکل ۴)، تا آنکه نهایتا بهمن در بستر رودخانه در انتهای دره متوقف گردید. PDR قرار گرفته در پناهگاه، که به وسیله سیستم تشخیص اتوماتیک قرارگرفته در منطقه A سوییچ شده بود، اقدام به ثبت مجموع کلی سرعت بهمن از این منطقه تا انتهای مسیر نموده بود (شکل ۵). این بهمن به وسیله حسگرهای قرار گرفته در حفره های A، B و در پناهگاه تشخیص داده شد (جدول ۱).
 
۲-۱-۳- تشریح داده های لرزه ای و ریز صوت
شکل ۶ نشان دهنده سیگنال های لرزه ای (جزء N-S) و ریز صوت می باشد که در طی بروز بهمن مورد سنجش قرار گرفته اند. در بازه زمانی (۵۰۰ الی ۶۲۰ ثانیه)، سیگنال های لرزه ای گودال های A و B معرف پیک های انرژی بیشماری هستند (۱۰ m s)، که در ارتباط با ضربه هایی می باشند که به واسطه جریان بهمن بر فراز این نواحی رخ داده است (شکل ۶ الف و ب). جزئیات بررسی این بازه زمانی به ما اجازه تعیین زمانی را خواهد داد که بر مبنای آن بهمن به گودال ها یا حفره های A و B رسیده است (به ترتیب ۵۳۴ و ۵۴۸ ثانیه) (شکل ۶ الف و ب). بر این مبنا، جبهه بهمن تحت پوشش قرار دهنده فاصله ای بین گودال های A و B، به میزان ۵۹۰ متر، در ۱۴ ثانیه، می باشد که خود معرف یک سرعت میانگین جبهه یا پیشانی بهمن در حدود ۴۲ m s است. این مقدار با داده های حاصله از PDR سازگار است که نشان دهنده سرعت بین ۴۵ m s و ۴۸ m s برای این بخش می باشد (شکل ۵) و همچنین سازگار با حداکثر سرعتی است که در منطقه برج کنترل به میزان ۳۵ m s مشخص شده است (شکل ۴).
 
۲-۳ . بهمن ۲ (SLF #20100003b)
۱-۲-۳- تشریح بهمن
این بهمن در ۳۰ دسامبر ۲۰۱۰، تقریبا ۵ دقیقه قبل از بهمن ۱، رخ داد. ما بهمن انتشار یافته در منطقه Pra Roua را تشخیص دادیم که دقیقا نزدیک سمت چپ ناحیه Creta-Besse ۱ به وقوع پیوسته است (شکل ۲). مسیر بهمن به سمت ناحیه جنوب حفره های A و B مشخص شده است و به وسیله دو کانال باریک توصیف می شوند که در ناحیه ته نشست شایع حول و حوش ۲۰۰ متر به سمت جنوب شرق ناحیه رسوبی بهمن ۱ به یکدیگر می پیوندند (شکل ۸). بهمن هایی که از ناحیه Pra Roua انتشار یافته اند، ممکن است به داخل آب گذری وارد شوند که در آن حسگرهای لرزه ای و برج کنترلی قرار گرفته اند. با این وجود، در این مورد، این بهمن سبب به کار انداختن سیستم ثبت داده ها به صورت اتوماتیک نخواهد شد و به برج کنترل نیز نخواهد رسید. ویژگی ها و شرایط آب و هوایی و پوشش برف مشابه با منطقه بهمن ۱ می باشند. هیچ گونه داده دینامیکی برای این رخداد موجود نیست. این بهمن به وسیله حسگرهای قرار گرفته شده در حفره B داخل پناهگاه (جدول ۱) شناسایی شد. در ناحیه رسوب این بهمن یک کانال خود تشکیل شده ایجاد نمود که بر حسب کرانه های متصل مشخص شده و به سمت رودخانه جریان می یابد. با توجه به ابعاد ناحیه رسوب که در شکل ۸ نشان داده شده است، اندازه دسته بندی بهمن به میزان تقریبی  ۴ می باشد (جرم  t ۱۰۴ ، طول مسیر ۲۰۰۰ متر).
۲-۲-۳- تشریح داده های لرزه ای و ریز صوت
شکل ۹ نشان دهنده سری های زمانی سیگنال های لرزه ای (جزء N-S) و سیگنال های ریز صوت می باشد. مجموع کل سیگنال های بهمنی در حدود ۲۳۰ ثانیه (۱۸۰ الی ۴۱۰ ثانیه) برآورد شده است. سری های زمانی که معرف دو موج حدودا ۲۵ الی ۳۰ ثانیه ای در فاصله (۲۰۰ الی ۲۶۰ ثانیه) در کلیه سه حسگر نصب شده می باشند. هر پاکت موج به صورت دوکی شکل با دامنه های بالا و شکل مشابه می باشد (شکل ۹، خطوط منحنی ). توجه شود که سیگنال های لرزه ای حاصل آمده از گودال B نشان دهنده شکلی است که کاملا متفاوت از شکل حاصله از بهمن ۱ می باشد که علت آن مسیرهای مختلف این بهمن ها است.
۳-۳- بهمن ۳ (SLF #20093025)
۱-۳-۳- تشریح بهمن
بهمن شماره ۳ به صورت طبیعی در روز ۱۱ فوریه ۲۰۰۹ در ساعت ۳۰: ۱ دقیقه رخ داد. به واسطه وضعیت بد دید در طی و پس از این رخداد، قابلیت برآورد موقعیت و وسعت دقیق نواحی تحت پوشش وجود نداشت. تصاویر گرفته شده پس از حادثه در بخش مشخصی از مسیر بهمن و محدوده رسوبی معرف آن هستند که این بهمن از منطقه  Creta-Besse۱ آغاز شده است (شکل ۱۰).
این بهمن سبب شد تا سیستم ثبت داده ها به صورت اتوماتیک در حفره A آغاز به کار نماید و دکل کنترلی نیز اقدام به ثبت اطلاعات در زمینه سرعت داخلی، عمق جریان و فشار ضربه ای نمود، آن هم به هنگامی که بهمن تا این دکل پیشروی نموده و نهایتا در فاصله کوتاهی از آن متوقف گردید (شکل ۱۰). اطلاعات ثبت شده از ایستگاه هواشناسی در منطقه Donin du Jour (۲۳۹۰ متر) حدود ۴۰/۰ متر بارش برف تازه در خلال ۴۸ ساعت گذشته بر روی یک پوشش برفی دو متری را همراه با دمای برف منهای ۳ درجه سانتی گراد، با بلندی یک متر را گزارش نمود. دمای هوا در منطقه بهمن منفی ۱۴ درجه سانتی گراد گزارش شد.
۲-۳-۳- تشریح داده های لرزه ای و ریز صوت
شکل ۱۲ نشان دهنده سیگنال های لرزه ای (جزء Z) و سیگنال ریز صوت می باشد. تاثیر ضربه ای بهمن در برابر برج کنترل و عبور بهمن بر روی حفره C، قرار گرفته به صورت تقریبی ۵۰ متر زیر برج کنترل به وسیله افزایش ناگهانی در دامنه ها (حدودا۱×۱۰−۴ ms−۱) در ۱۰۳ ثانیه مشخص شد (شکل ۱۲ الف). این مورد همچنین در حسگرهای لرزه ای نزدیک پناهگاه نیز مشاهده گردید (شکل ۱۲c). میزان فشار یا ضربه وارده در برج کنترل در داده های ریز صوت به میزان کمتری قابل تمایز است (شکل ۱۲ b). انرژی لرزه ای در حدود ۵۵ ثانیه در حفره C (شکل ۱۲ d، پیکان قرمز) تشخیص داده شد، در حالیکه این مورد در دو حسگر دیگر نزدیک پناهگاه در زمان مشابه چندان مشخص و معنی دار نبوده است. انرژی تشخیص داده شده در این حسگرها حدود ۱۵ ثانیه بعد محرز گردید (۷۰ ثانیه) (شکل ۱۲ e و f، خط قرمز). انرژی دارای دامنه بالا در حدود ۱۲۰ s در حفره C ناپدید گردید، در حالی که سیگنال لرزه ای در حسگر نزدیک پناهگاه در این زمان افزایش نشان داد (تا ۱۵۰s).
۴-۳- بهمن ۴ (SLF #20103004)
۱-۴-۳- تشریح بهمن
در طی روزهای ۶ و ۷ دسامبر ۲۰۱۰، سه بهمن به صورت طبیعی در منطقه آزمایشی Vall´ ee de La Sione رخ داد. در روز ۶ دسامبر نیز دو بهمن به وقوع پیوست که یکی در ساعت ۲۲: ۶ دقیقه (SLF #20103002) و دومی در ساعت ۳۱: ۱۸ (SLF #20103003) رخ دادند. سومین بهمن (SLF #20103004)، که تحت عنوان بهمن ۴ شناخته می شود، چند ساعت بعد در ۷ دسامبر در ساعت ۳۶: ۳ رخ داد. این بهمن پس از بارش برف حدودا ۵۰/۰ متر در خلال ۴۸ ساعت گذشته با پوشش برف ۸۰/۰ متر و دمای برف منفی ۳ درجه سانتی گراد در یک بلندی برف یک متر رخ داد. دمای هوا در منطقه منفی ۴ درجه سانتی گراد گزارش شد.
۲-۴-۳- تشریح داده های لرزه ای و  ریز صوت
شکل ۱۵ نشان دهنده سیگنال های لرزه ای و ریز صوت در طی بهمن شماره ۴ می باشد. با نگاه اولیه به این سیگنال ها می توان دریافت که شکل های سیگنال مشابه با شکل های سیگنال بهمن شماره ۱ می باشد، که خود مؤکد رفتار مشابه هر دوی بهمن ها است. افزایش ناگهانی در دامنه تا ۱۰ m s، در سری های زمانی در حفره های B در ۱۰۳ ثانیه، و در حفره C در ۱۳۷ ثانیه (شکل ۱۵ a و b) مشخص کننده مسیر بهمن می باشد. شکل ۱۵ a و b همچنین نشان دهنده دامنه های سیگنال لرزه ای می باشند که به صورت آهسته تری در حفره C در مقایسه با حفره B کاهش یافته است.
۵-۳- خلاصه داده های لرزه ای و ریز صوت
در بخش های قبلی، سیگنال های تولید شده به وسیله بهمن های با اندازه های مختلف در VDLS تشریح شدند. جدول ۲ نشان دهنده آن است که دامنه های حداکثری سیگنال های ریز صوت و لرزه ای از بهمنی تا بهمن دیگر متفاوت می باشند.
زلزله سنج های قرار گرفته در حفره های مربوطه اطلاعاتی را در خصوص موقعیت بهمن در امتداد مسیر و در خصوص مدت و زمان جریان آنها در آن حفره ها حاصل آورده اند. دامنه های حداکثری لرزه ای ایحاد شده به وسیله بهمن منوط به اندازه، سرعت، دانسیته و فاصله حسگرها تا منبع می باشند (Surinach و همکاران، ۲۰۰۱، Biescas، ۲۰۰۳، Vilajosana و همکاران، ۲۰۰۷ ب). همان گونه که انتظار می رفت، بهمن ۱ دارای بزرگترین دامنه ها با مدت جریان مشابه در هر دوی حفره های مشخص شده می باشد (جدول ۲) دامنه ها در حفره B به میزان اندکی بیشتر از A گزارش شده است، که خود مؤکد آن است که سرعت و اندازه بهمن افزایش یافته است. بهمن ۳ دارای دامنه های کوچکتری می باشد و اندازه آن نیز کوچکتر بوده و از جریان رقیق تری نیز برخوردار بوده است. در نهایت، برای بهمن ۴، دامنه های لرزه ای کنترل شده در حفره B به میزان اندکی بیشتر از مورد مشاهده شده در حفره C بوده اند، در حالیکه مدت جریان در حفره C بسیار طولانی تر گزارش شده است. چنین موردی را می توان بر مبنای کاهش سرعت بهمن قبل از حفره C و وضعیت جریان متراکم تر آن در مسیر پایین تر بهمن گزارش نمود.
۴- منبع سیگنال های ریز صوت و لرزه ای
بخش ۳ نشان دهنده سیگنال های لرزه ای  و ریز صوت می باشد که به واسطه بهمن برف ها ایجاد شده اند و دارای رفتار زمانی کاملا متفاوتی در طی نزول بهمن بوده اند. به طور مثال، شکل ۶c و d (بهمن ۱) مشخص کننده تفاوت های محرز بین سیگنال های لرزه ای و ریز صوت می باشند که در یک محل مشابه ثبت شده اند. این موضوع به عنوان پیامد ویژگی های مختلف جریان بهمن می باشد که دارای تعاملات مختلفی با توجه به محیط بوده و از این رو سبب بروز انواع مختلف ویژگی های لرزه ای و ریز صوت می شوند. منابع اصلی انرژی لرزه ای ایجاد شده به وسیله بهمن برف ها اصطکاک اصلی حاصل آمده به واسطه مجموعه متراکم داخل جریان برف در تماس با زمین یا پوشش برفی و تغییرات در شیب مسیر می باشد (Surinach  و همکاران ۲۰۰۰، Biescas و همکاران ۲۰۰۳، Vilajosana و همکاران، ۲۰۰۷ ب، Schneider و همکاران، ۲۰۱۰). بهمن های برف مرطوب مخصوصا دارای سیگنال های طولانی و بلندی هستند که علت آن وجود برف دارای چگالی بالا و سرعت نسبتا اندک انتشار است. در مقابل، بهمن های پودر برف دارای دامنه های لرزه ای نسبتا کوچکتری هستند که علت آن برف دارای چگالی پایین و سرعت بالای انتشار است (Biescas  و همکاران، ۲۰۰۳).
۵- نتیجه گیری
در این بررسی سیگنال های ریز صوت و لرزه ای ایجاد شده به وسیله چهار بهمن برف مختلف که به صورت طبیعی در سایت منطقه تست Sionne Vallee de La رخ داده اند مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته اند. ما نشان دادیم که سیگنال های ریز صوت و لرزه ای از نوعی همبستگی با یکدیگر برخوردار می باشند و ترکیب هر دوی این حسگرها به عنوان یک ابزار مفید برای تشخیص بهمن برف ها مدنظر خواهند بود. هر دوی این حسگرها قابلیت تشخیص بهمن های ته نشست شده یا رسوبی را دارند و از حساسیت کافی برای کاربرد در انواع مختلف نواحی بهمن خیز نیز برخوردار  می باشند. حسگرهای ریز صوت  دارای حساسیت بیشتری به  نوسانات هوا ویز  (بخش  پودر)    می باشند، در حالیکه حسگرهای لرزه ای از حساسیت بیشتری به نوسانات ایجادی به واسطه جریان متراکم برخوردار می باشند. بنابراین، به هنگامی که حسگرهای ریز صوت، به شرط وجود بخش تعلیقی، به راحتی قابلیت حس بهمن، در مراحل اولیه وقوع، آن را دارند،  حسگرهای لرزه ای، بمجرد آنکه جرم کافی برای تولید سیگنال هایی که بتوان آنها را از نویز محیط پیرامونی تشخیص داد، را در اختیار داشته باشند، قابلیت تشخیص بهمن را خواهند داشت.
بعلاوه، یافته های اصلی این مطالعه را می توان به شرح ذیل خلاصه نمود:
  1. ترکیب حسگرهای ریز صوت و لرزه ای به کار گرفته شده به ما اجازه ارزیابی مجموع مدت فرو ریزی بهمن با اطمینان پذیری و دقت بالا را خواهد داد. حسگر ریز صوت دارای تناسب بیشتری برای تشخیص آغاز بهمن می باشد و حسگرهای لرزه ای از تناسب بهتری برای ارزیابی انتهای حرکت بهمن برخوردار می باشند. فاز توقف بهمن تنها به وسیله حسگرهای لرزه ای قابل تشخیص است.
  1. دامنه ها / نوسانات سطح بالا در خصوص برآورد سیستم های ریز صوت در ارتباط با وجود لایه تعلیقی در مسیر بالایی بهمن مد نظر می باشند. برای یکی از بهمن های مورد ارزیابی قرار گرفته، ما قابلیت باز تولید سیگنال ریز صوت را داشتیم، و بر این مبنا این فرض مطرح شده است که لایه تعلیقی به عنوان منبع صوت در حال حرکت آشفته و متلاطم مدنظر بوده و شدت انتشار ریز صوت در تناسب با سرعت جریان و بلندی لایه تعلیق است.
  1. دامنه های سیگنال های ریز صوت و لرزه ای تقریبا به ترتیب از نوعی همبستگی با اندازه لایه تعلیق و لایه متراکم برخوردار می باشند.
  2. ترکیب حسگرهای ریز صوت و لرزه ای نه تنها قابلیت تشخیص بهمن ها را خواهد داشت، بلکه قابلیت تمایز بین مشخصه های جریان مختلف را نیز دارا می باشند.
 
لطفا به جای کپی مقالات با خرید آنها به قیمتی بسیار متناسب مشخص شده ما را در ارانه هر چه بیشتر مقالات و مضامین ترجمه شده علمی و بهبود محتویات سایت ایران ترجمه یاری دهید.
تماس با ما

اکنون آفلاین هستیم، اما امکان ارسال ایمیل وجود دارد.

به سیستم پشتیبانی سایت ایران ترجمه خوش آمدید.