İYONOSFERİK DEĞİŞİM VE DEPREM İLİŞKİSİ ÜZERİNE BİR DENEME: VAN DEPREMİ ÖRNEĞİ

Transkript

1 İYONOSFERİK DEĞİŞİM VE DEPREM İLİŞKİSİ ÜZERİNE BİR DENEME: VAN DEPREMİ ÖRNEĞİ MURAT SELİM ÇEPNİ -1, ERMAN ŞENTÜRK -2 ÖZET Bu çalışmada deprem dönemlerinde görülen jeomanyetik aktivitelerin iyonosfer tabakasındaki Toplam Elektron İçeriği (TEİ) değişimine etkileri araştırılmıştır. Bu amaçla 23 Ekim 2011 tarihli Van depremi ile ilişkili TUSAGA-AKTİF istasyonu verileri kullanılmıştır. MALZ, MURA, OZAL ve TVAN başta olmak üzere bölgedeki CORS istasyonlarında deprem günü, öncesi ve sonrası için olası TEİ anomalileri araştırılmış ve deprem ile iyonosferik değişim arasında olabileceği ileri sürülen ilişkiye dair bulgular üzerinde yoğunlaşılmıştır. Çalışma sırasında karşılaşılan yorumlama ve analiz gereksinimleri, iyonosfer-deprem ilişkisinin ortaya konulabilmesi için multidisipliner çalışmalara ihtiyaç olduğuna vurgu yapmaktadır. Anahtar Kelimeler: Deprem-Atmosfer İlişkisi, Deprem Öncülleri, İyonosfer TEİ, GNSS. GİRİŞ Bilim dünyasında depremlerin önceden tahmin edilebilmesine yönelik tartışmalar halen devam ederken bazı doğa olaylarının deprem ile ilişkisi üzerine çalışmalar da artarak sürmektedir. Deprem fenomen ilişkisinin tek bir olgudan hareketle değerlendirilmesi kuşkusuz ki çok zordur ve belirli çıkarımlarda bulunabilmek için bir çok yöntemin birlikte ele alınmasına ve multidisipliner çalışmalara gerek vardır. Literatürde sıklıkla görülen araştırmalardan biri iyonosfer tabakası üzerinde oluşan anomalilerin incelenmesidir. İyonosfer iyonize olmuş gazlardan oluşan bir atmosferik tabakadır ve iyonlaşmanın ana kaynağı olan güneş ışınları dışında başka etmenlerinde iyonosferik plazmadaki kompozisyonu değiştirebileceği düşünülmektedir. Bu değişikliğe neden olabilecek bir doğa olayı da depremdir. Depremlerden dolayı deprem bölgesi ve çevresinde elektrik ve manyetik alan değişiklikleri meydana gelmektedir. Bu değişiklikler atmosfere doğru ilerlerken iyonosfer de bulunan nötr atmosfer ile iyonize olmuş plazmanın birleşmesi sonucu (coupling), iyonosferin elektron yoğunluğu değişir (Calais ve diğ., 1998). Depremlerin iyonosfer de yaptığı değişimler ilk olarak 1960 yılların başlarında araştırılmaya başlanmıştır. Araştırmacılar büyük depremlerden önce herhangi bir öncül işaretin belirlenebilmesi için kritik frekans, F2 katmanının en üst elektron yoğunluğu ve toplam elektron içeriğini incelemişlerdir. Calais ve diğ., (1998), 17 Ocak 1994 de 6.7 şiddetinde meydana gelen Northridge depremi nedeniyle oluşan TEİ anomalilerini 7 istasyon yardımıyla incelemişlerdir. TEİ verilerinde band-geçiş filtreleme yapılarak depremden bir gün öncesi, deprem anı ve depremden bir gün sonrası mevsimsel değişimler dikkate alınmıştır. Elde edilen zaman serileri incelendiğinden depremden sonraki dakika içinde TEİ değerlerinde %1 ila %3 arasında değişim gözlenmiştir. Liu ve diğ., (2001), 20 Eylül 1999 da Tayvan da meydana gelen 7.7 şiddetindeki depremi 13 istasyon ve 30 saniyelik zaman çözünürlüğünde incelemişlerdir. Elde edilen TEİ haritalarıyla depremden 2-3 gün öncesinde haritada TEİ değerinin tepe oluşturduğu yerlerde %50 oranında TEİ de azalma gözlemişlerdir. Ayrıca depremin merkezindeki TEİ değerlerinde de azalma tespit etmişlerdir. Singh ve diğ., (2010), DEMETER uydusundan alınan verilerle GPS-TEİ değişimlerini beraber değerlendirmiştir yılında Hindistan da meydana gelen Mw=6 ve Mw=6.2 iki büyük depreme ait yedi aylık veriler incelemiş ve elde edilen sonuçlara göre depremden 1-4 gün öncesinde ve 1-2 gün sonrasında TEİ değerlerinde aylık değerlerin %40-%80 arasında farklı değerler gözlenmiştir. Yao ve diğ., (2012), 11 Mart 2011 de Japonya nın doğu kıyısında bulunan Honshu bölgesinde meydana gelen Mw=9.0 büyüklüğündeki depremi araştırmışlardır. Çalışmada GPS verileriyle birlikte iyonosonda istasyonlarının verileri de kullanılmıştır. Her iki veri kümesi ile de yapılan zaman serisi analizinde depremden üç gün öncesinde 8 Mart 2011 günü yüksek anomaliler görülmüş ve bu anomaliler Japonya Depremi nin öncülü olarak önerilmiştir. 1 Yrd. Doç. Dr., Kocaeli Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, KOCAELİ-TÜRKİYE 2 Arş. Gör., Kocaeli Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, KOCAELİ-TÜRKİYE 603

2 Ulukavak ve Yalçınkaya (2014), ülkemizde meydana gelen 24 Mayıs 2014 tarihli Ege Denizi Depremi ni (6.5 Mw) dört adet TUSAGA-AKTİF istasyonu verileriyle incelemişlerdir. Çalışmada deprem günü, öncesi ve sonrasını içeren 42 günlük zaman diliminde Dst indisi ve TEİ değişimi incelenmiştir. İlgili zaman aralığında Dst değerlerinde anormal bir değişiklik bulunmamıştır. Yine aynı zaman aralığı incelendiğinde istatistiksel anlamda ilk TEİ değişiminin depremden 1-2 gün öncesinde meydana geldiği gözlenmiştir. Ayrıca deprem günü üç GPS uydusu incelenmiş ve deprem sonrası 4 ila 7 dakika aralığında ETEİ değerlerinde değişim yakalanmıştır. Bu çalışmada deprem ile TEİ değişimi arasında bir ilişki ya da bu ilişkiye götürebilecek varsayımlar aranılmaktadır. Bu kapsamda 23 Ekim 2011 tarihinde Van ili çevresinde meydana gelen deprem dönemine ait GPS verileri analiz edilmekte, başta çalışmada kullanılan yöntem olmak üzere TEİ değişimleriyle deprem arasındaki ilişki tartışmaya açılmaktadır. İYONOSFER TEİ DEĞİŞİMİ VE DEPREM İLİŞKİSİ GNSS sistemlerinin gelişmesi ve iyonosfer çalışmalarında geniş yer bulması anlık iyonosferik aktivitenin belirlenmesi ve TEİ haritalarının daha hassas ve kısa periyotlu zaman çözünürlüğünde elde edilmesini oldukça kolaylaştırmıştır. Kısa periyotlu ve/veya anlık TEİ belirleme iyonosfer çalışmalarının diğer alanlarla etkileşimini geliştirmiştir. Bu alanlardan biride deprem ve öncüllerinin belirlenmesi çalışmalarıdır. Deprem, yerkabuğu içindeki kırılmalar nedeniyle ani olarak ortaya çıkan titreşimlerin dalgalar halinde yayılarak geçtikleri ortamları ve yer yüzeyini sarsması olayına denir. Depremler genellikle, yerkabuğunu oluşturan levhaların birbirlerine sürtündükleri, birbirlerini sıkıştırdıkları ya da altına girdikleri levha sınırlarında meydana gelmektedir (Stein ve Klosko, 2002). Ancak depremlerin tam olarak nerede ve ne zaman meydana geleceği konusu halen belirsizliğini korumaktadır. Bilim insanları bu belirsizliği deprem öncüllerini araştırarak çözmeye çalışmaktadır. Bu deprem öncüllerinden birisi de iyonosferdeki TEİ değişimidir (Pulinets ve Boyarchuk, 2004). İyonosfer, hava moleküllerinin iyonlaşmış halde bulunduğu ve elektrik iletkenliğini kazandığı, güneş ışınları ile iyonize olmuş gazlardan oluşan atmosfer tabakasıdır. İyonosferdeki serbest elektron miktarı zaman, konum, jeomanyetik hareketlilik gibi birçok etkene bağlıdır. İyonosferdeki serbest elektron miktarını ifade eden TEİ literatürde 1m 2 tabanlı silindir içerisindeki toplam elektron sayısı olarak tanımlanmıştır. Birimi TECU olup 1 TECU yaklaşık olarak el/m 2 olarak kabul görür (Wild, 1994; Schaer, 1999). Toplam elektron içeriği; solar, geomanyetik, gravitasyonel, atmosferik elektriksel ve sismik değişimlerin bir fonksiyonudur. GNSS sinyalleri yardımıyla TEİ hesaplanabilmesi için çift frekanslı alıcılarla ölçüm yapılması gerekmektedir. İyonosferdeki elektron yoğunluğu her sinyal frekansı için farklı ölçekte etki göstermektedir. Çift frekanslı alıcılar yardımıyla iyonosferden farklı derecede etkilenen L1 (1575,42 MHz) ve L2 (1227,60 MHz) sinyalleri yardımıyla ölçüm yapılan zamanda ve konumda iyonosfer TEİ değeri kestirilmektedir. Şekil 1. L1 ve L2 sinyalleri ve iyonosfer TEİ etkisi 604

3 Geometri-serbest doğrusal birleşimi (L 4 ) yardımıyla hem pseudo uzaklık hem de taşıyıcı faz ölçüleri ile iyonosfer gözlemlenebilir. L_4=L_1-L_2=λ_1 ϕ_1k^i-λ_2 ϕ_2k^i (1) L_4=-a(1/(f_1^2 )-1/(f_2^2 ))ETEİ+λ_1 B_1-λ_2 B_2+cDCB^i+cDCB_k (2) 1/K=a(1/(f_1^2 )-1/(f_2^2 ))= DCB^i, DCB_k uydu ve alıcı sapma değeridir. Sapma değerleri bilinir ya da tahmin edilebilir. λ_1 B_1-λ_2 B_2; sıfıra eşit olamaz ve tahmin edilebilir. B1 ve B2; başlangıç faz belirsizliğine bağlı sapma değerleridir. Her uydu sinyali için ETEİ değeri Denklem (1) ve (2) yardımıyla hesaplanabilir. ETEİ değerinden DTEİ değerine geçişte Denklem (3) de gösterilen geçiş fonksiyonu kullanılır. Bu geçiş tek tabaka modeline göre yapılmaktadır. DTEİ=ETEİ (1-[R_E/(R_E+h_m ) (sinε ) ]^2 ) (3) Alıcı ile uydular arasındaki ETEİ değerlerinden tek tabaka modeliyle çevrilen birden fazla DTEİ değeri yardımıyla o istasyon için belirli bir epokta TEİ değeri hesaplanabilmektedir. Uydu Zenit DTEİ ETEİ ε' İyonosfer P ε H 450km P' Azimut R E R E Yerküre Şekil 2. TEİ, ETEİ ve DTEİ arasındaki ilişki GNSS sistemleri kullanılarak, Küresel İyonosferik Haritalar (GIM), Bölgesel İyonosferik Modeller, İstasyon bazlı TEİ hesabı olarak üç kategoride TEİ belirlemeden bahsedilebilir. Küresel ve bölgesel modeller sinyal bazında elde edilen DTEİ (Dikey TEİ) değerleri ve onların İyonosfer Geçiş Noktası (İGN) koordinatları ile küresel harmonik modelleme yardımıyla elde edilen TEİ haritalarını kapsar. 605

4 İstasyon bazlı TEİ modellemesinde ise TEİ değerinin hesabında, TEİ_istasyon=W^((i)) DTEİ^((i)) (4) kullanılır. Denklem (4) ilgili epokta sinyal alınan her uydu için hesaplanan DTEİ değerlerinin W ağırlık fonksiyonuna göre basit modellenmesi ile TEİ değerinin hesaplanmasını sağlar. W ağırlık fonksiyonu genelde uydu yükselme açısının bir fonksiyonu şeklindedir. İstasyon bazında TEİ hesabının küresel modellere kıyasla daha basit bir modelleme içerdiğinden duyarlı sonuçlar vermesi beklenir. Bununla birlikte tam olarak istasyon konumu için İyonosfer Geçiş Noktasına (İGN) göre yapılan bir ortalama olduğu ve İGN konumunun istasyondan oldukça uzakta olabileceği unutulmamalıdır. Bu uzaklık çeşitli çalışmalarda tanımlanmıştır (Şentürk ve Çepni, 2015). İstasyon bazlı TEİ hesabı her ne kadar hassas bir yöntem olsa da aynı küresel ve bölgesel modellerdeki gibi TEİ değerlerine modelleme sonucu ulaşır. Oysaki modellemelerin anomali sündürme (gizleme) eğilimi yüksektir. Konuma bağlı ortalama veya enterpolasyon verileri üzerinden deprem tahminine yönelik çalışma yapmak sorunlu bir yaklaşımdır. Deprem veya diğer doğa olayları ile iyonosferdeki elektron yoğunluğu değişimi arasında bir ilişki aranacaksa bu incelemenin tek bir GNSS uydusu sinyali üzerinden değerlendirilmesi gerekir. Ayrıca iyonosfer ile deprem arasında ilişki kurmak için sadece TEİ değişimini ele almak yeterli değildir. Kp indisi, Dst indisi, solar flux değerleri gibi güneş ve manyetik aktiviteleri tanımlayan parametrelerinde dikkate alınması şarttır. Bu parametrelere bakılmaksınız gözlemlenen TEİ anomalilerinin direk olarak depremle ilişkisini kurmak oldukça sakıncalı bir yaklaşımdır. SAYISAL UYGULAMALAR Çalışmada, 23 Ekim 2011 Van depremi için deprem bölgesi çevresindeki CORS-TR istasyonlarının verileri incelenmiş ve bu kapsamında MALZ, MURA, OZAL ve TVAN alıcı istasyonlarında 2011 Ekim ayı verileri üzerindeki bazı denemeler paylaşılmıştır. Şekil 3 de Van fayı, çevresinde meydana gelen depremler ve bölgedeki CORS-TR sabit alıcı istasyonları gösterilmektedir. Şekil 3. Van Depremi ve Çevresindeki CORS-TR İstasyonları 606

5 Çalışmada, gerek küresel ya da bölgesel gerekse istasyon bazlı TEİ verilerinin depreme bağlı ortaya çıkabilecek kısa süreli TEİ değişimlerini ortaya çıkaramayabileceği düşüncesi üzerinden hareket edilmiştir. Küresel harmonikler şeklinde yüzey modellemesi ya da ağırlıklı ortalama ile elde edilen TEİ verilerinin olası noktasal sapmaları model içerisinde gizleme eğilimi yüksektir. Matemetiksel modellemelerin küçük anomalileri göz ardı edebileceği, kısa zamanlı veya yaygın olmayan sıçramaları model içerisinde sündürebileceği bilinmektedir. Bu nedenle, deprem TEİ ilişkisi üzerine değerlendirme yapmak için olası etkiyi taşıyan sinyalin araştırılarak analiz edilmesi yaklaşımı benimsenmiştir. Sinyal bazındaki değerlendirme için öncelikli olarak konumsal-geometrik duruma bağlı olarak incelemeye alınması yararlı görülen sinyallerin daha doğru ifade ile sinyal parçalarının seçimi gereklidir. Bunun geometrik anlamı, alıcı istasyon konumuna göre deprem etkisi altında olabilecek iyonosfer bölgesi içerisinden geçerek alıcıya ulaşan sinyallerden elde edilen TEİ verilerinin kullanılmasıdır. Kuşkusuz cevaplanması gereken en önemli sorulardan bir tanesi de bu noktada ortaya çıkmaktadır: olası deprem etkisi hangi zaman aralığında ve hangi konumsal aralıkta beklenmelidir? GPS uyduları yüksek yörüngelerde dünya çevresinde dolaşan uydulardır ve herhangi bir alıcı konumu için çok hızlı değişen bağıl konumlar söz konusudur. Yörünge üzerindeki durumuna göre herhangi bir uyduya ait sinyalin etki beklenen bir bölge içerisinden geçişi birkaç dakikadan daha az bir süre içerinde olabilir. Yani, bir uydu gözlemine ait TEİ verisinin sadece birkaç epoğunda anomalik bir durum var olabilir. Dolaysıyla, bağıl konuma göre bir seçim aynı zamanda zamana bağlı bir parametre eşliğinde düşünülmelidir. İyonosfer, alıcı ve uydu arası bağıl geometri üç boyutlu bir seçim penceresi tanımlar ve buna zaman boyutu da eklendiğinde 4 boyutlu bir arama yaklaşımı kurmak gereklidir. Şekil 4 de Van Depremi için konumsal seçim iki boyutlu olarak tasvir edilmektedir. Şekilde görülen dört istasyon için deprem merkez üssüne göre 90 o lik bir tarama açısında yer alacak sinyaller üzerinde çalışma yürütülmesi bu seçimin ilk aşamasıdır. Şekil 4. Deprem Bölgesine Göre Olası Alıcı Sinyal Seçimi İyonosfer tabakası için düzensiz olmakla birlikte yer üzerinden 70 km ila 1000 km yükseklikteki katmanlar tanımlanır ve GPS sinyallerinin 200 km üzerindeki bölgede etkilendiği bilinir. Bu durumda yalnızca deprem bölgesi içerisinden yön olarak değil aynı zamanda en az 200 km yükseklikteki bu katman içerisinden seyahat ederek alıcıya ulaşan GPS sinyallerinin incelenmesi anlamlı olur. Şekil 4 te bağıl uydu azimut açısı ile oluşan boyalı alanların, bağıl uydu yükseklik açısı yardımı ile iyonosfer tabakası üzerine taşınması sonucu üç boyutlu bir seçim penceresi tanımlanır ve belirli bir zaman aralığında bu pencere içerisinden kat eden tüm sinyaller analiz edilir. Çalışmanın iş yükünün temelini bu işlem kümesi oluşturur. 607

6 Bu yaklaşımla birlikte depremden belirli bir süre öncesi, deprem anı ve kısa bir süre sonrası için istasyon ve deprem merkez üssü arasındaki bağıl konuma göre sinyal seçimi üzerinde durulmuştur. Alıcı konumuna göre uyduların azimut ve yükselme açılarını gösteren almanak diyagramlar uygun yön ve yükseklik seçimi için gereklidir. Öncelikle istenilen zaman aralıkları ile bu diyagramlar çizdirilmelidir. GPS uyduları 4 dakikalık bir fark ile günlük yörüngelerini tekrarlarlar. Dolayısıyla ardışık günler için bağıl uydu konum bilgileri hemen hemen aynı olur. Şekil 5 de MURA istasyonunda 23 Ekim 2011 tarihli yerel saatle 13:00 ile 15:00 arasındaki dört zamana ait almanak diyagramları gösterilmiştir. Şekil 5. MURA İstasyonunda 23 Ekim 2011 Tarihli UT10-12 Zaman Dilimli Almanak Diyagramları 608

7 Şekil 6, iki boyutlu seçim penceresini üç boyutlu hale taşımada kullanılan parametreleri ifade etmektedir. Alıcıya ulaşan sinyallerin iyonosferin elektromanyetik sinyalleri etkileyen bölümünü delerek gelmeleri için uydu yükselme açısı ve alıcı istasyonunun deprem üssünden uzaklığı arasındaki ilişki Şekil 6 da görülebilmektedir. Şekil 6. Yükselme açısı ve deprem merkezi-alıcı uzaklığı arası geometrik ilişki grafiği Bu grafiğe göre; örneğin 60 o lik yükselme açısına sahip bir sinyalin deprem üssünden en az 140 km uzaklıkta olması gerekliliği anlaşılmaktadır. Yani bir alıcı için deprem merkezine yakın olmak daha doğru bir ifade ile depremin iyonosfer de etkilemesi muhtemel kısma yakın olmak ancak 70 o üstündeki yükselme açılarında bir avantaj oluşturur. Alıcı ve deprem merkezi konumlarına göre mercek altına alınacak sinyaller için bağıl geometri elemanları tanımlanır. Bu elemanlar zamana bağlı değişmeyen seçim penceresini tanımlar. Bununla birlikte, uydu konumunun yörüngesi üzerindeki değişimi nedeniyle gelen sinyalin bu pencere içerisinden geçişi kısa sürelidir. Aşılması gereken önemli güçlüklerden birisi bu süreye ait veriyi analiz edebilmektir. Bir diğer önemli güçlük bu kısa süreli etkinin belirsiz bir zaman dilimi içerisinde aranıyor oluşudur. Örneğin anlamlı bir ölçüte dayanmaksızın 23 Ekim tarihli Van depremi için Ekim ayına ait veriler değerlendirmeye alınmıştır. Oysaki bağıl geometri seçimini sağlayan sinyal parçalarının hangi zaman dilimi içerisinde aranacağı veya hangi zaman diliminde rastlanılacak bir anomalinin deprem ile ilişkilendirilebileceği çok disiplinli bir yorumlamaya gereksinim duymaktadır. Van depremi için veri katkısı yapabileceği düşünülen CORS istasyonları için yukarıda tanımlanan şekilde uygulamalar yapılmıştır. Başta MURA, OZAL, TVAN ve MALZ istasyonlarının verileri kullanılmış, daha uygun seçimler için HAKK, HORS, SIRN gibi başka istasyonların verileri de kullanılmıştır. Şekil 7, Şekil 4 deki seçim penceresi kriterlerine uyan bir sinyal parçası için sunulmuş bir örnektir. HAKK istasyonu uygun bir yükselme açısı ile gelen sinyalin iyonosferin elektromanyetik sinyalleri etkileyen kısmından geçerek alıcıya ulaşması için uygun bir konumdadır. HAKK istasyonu için 28 SVN numaralı uydunun yerel saatle 13:00 ile 13:40 (10:00-10:40 UT) uydu, deprem üssü ve alıcının doğrusal konum almaktadır. Şekil 5 deki bağıl geometri diyagramları ile Şekil 6 daki grafik ve Şekil 3 deki harita incelendiğinde eğer bu süre içerisinde deprem üssünün zenitinde iyonosferik bir değişim olması halinde bu farklılığın algılanması için HAKK istasyonu SVN28 gözleminin incelenmesinin uygun olabileceği anlaşılmaktadır. 609

8 Şekil 7. HAKK istasyonunda 28 numaralı uydu için hesaplanan TEİ grafiği Şekil 7 deki grafiklerde sinyal için tanımlanan uygun geometri saat 10:00 UT ila 10:40 UT arasında gerçekleşmektedir ve grafiklerde sadece bu bölüme odaklanılmalıdır. Sağ kısımdaki grafik deprem gününe aittir ve özellikle de depremin hemen öncesi saatlerde bu uydu alıcı için doğrusal bir durum yakalandığından eğer bir etkilenme söz konusu olmuş ise bunun grafikte izleri bulunabilir. Bu konuda bir söz söyleyebilmek için ise bir gün önce ve bir gün sonra aynı uydu ve alıcıya ait grafikler karşılaştırma amacıyla sol tarafta verilmiştir. Şekil 7 de 23 Ekim 2011 günü depreme çok yakın zaman diliminde, SVN28 uydusu, deprem üssü zenitindeki iyonosfer ve alıcı doğrultusunda seyahat eden sinyal üzerinde bazı farklılaşmalar görülmektedir. Bir önceki ve bir sonraki güne göre; sinyalde çok kısa süreli kopmalar, deprem anına yakın 10 TECU ya varan yükselme grafik üzerinden okunabilmektedir. Bununla birlikte daha güçlü bir tez ortaya koyabilmek için daha anlamlı karşılaştırma verisine ve daha gelişmiş analizlere ihtiyaç vardır. Bu çalışma öncelikle metodik olarak yöntemi önermeye yöneliktir ve sonraki çalışmalar ile geliştirilmeye, handikap olarak saptanan noktalarda kabul edilebilir çözümlere ve çok disiplinli değerlendirmelere ihtiyaç duymaktadır. SONUÇLAR Deprem öncüllerinden biri olarak iyonosfer TEİ değişimi incelenirken GNSS teknolojisinin kullanımı oldukça yaygın duruma gelmiştir. Son araştırmaların çoğu, deprem sonrası depremin oluştuğu bölgedeki sabit GPS istasyonlarından alınan verilerin incelenmesine dayanmaktadır. Değerlendirmelerde genellikle gün içerisindeki TEİ değişimi saatlik olarak elde edilerek ve bu değerlere bazı istatistik yöntemler uygulanarak izlenen TEİ anomalileri deprem öncülü olarak kabul görmektedir. Ayrıca iyonosferdeki 610

9 elektron yoğunluğunu etkileyebilecek diğer parametreler (güneş patlamaları, manyetik aktiviteler vb.) elimine edilerek elde edilen zaman serileriyle TEİ değişimi incelendiğinde daha güvenilir sonuçlara ulaşıldığı görülmüştür. Öncelikle bu çalışmanın deprem tahminine değil, depremin TEİ üzerine etkisini araştırmaya dönük olduğu vurgulanması gereken bir noktadır. Herhangi bir zaman dilimi içerisinde uygun bağıl konuma sahip uydu-istasyon çifti üzerinden olası bir etki aramak çok zordur. Arama yapılacak zaman dilimini daraltmak, nasıl bir etkilenme aranması gerektiğini tahmin etmek gerekmektedir. Uydu sinyalinin etkilenmiş olduğu kabul edilecek bir çerçeveden geçmesi çok kısa sürebilir. Dolayısıyla, olası etkilenme net olarak gözlemlenemeyecek kadar kısa zamanda olabilir. Anlamlı bir değişimi ifade etmeye yarayacak bir karşılaştırma ölçütünün geliştirilmesine ihtiyaç vardır. Bir uydu-alıcı çifti söz konusu olduğunda sakin gün analizi yeterli olmayacaktır. Benzer bağıl geometrinin oluşacağı ardışık günler veya yıldönümleri üzerinden bir farklılaşma üzerinde durulabilir. Böyle bir ölçüt tanımlanabilmiş olsa dahi veri eksiklikleri sıkıntı oluşturabilir. Depremin merkez üssü veya fay kırığı düşeyindeki iyonosfer de bir etki oluşturduğu varsayılsa dahi, etkinin gerçekleştiği an için etkilenme bölgesinden geçen bir GNSS sinyali hiç olmayabilir. Bir iyonosfer TEİ değişimiyle deprem öncülü belirleme çalışmasında, deprem ve olası TEİ değişimi hakkında daha fazla ön bilgiye ulaşmak gerekmektedir. Olası etkinin; hangi zaman aralığında, hangi konumda, hangi güç şiddeti aralığında ve ne kadar sürede olabileceğine ilişkin literatür bilgisini toplamak önemlidir. Bu kapsamda, uydu-sinyal çiftleri için tarama miktarını azaltmak, güvenilir bir karşılaştırma ölçütü tanımlayabilmek ve istatistiki analizlere uygun bir test modeli kurmak ve algoritmayı çok sayıda ve farklı karakterlerde deprem için denemek faydalı olacaktır. KAYNAKLAR Wild, U., (1994), Ionosphere and Geodetic Satellite Systems: Permanent GPS Tracking Data for Modeling and Monitoring, Geodatisch-geophysikalische Arbeiten in der Schweiz, Vol. 48. Calais, E., Minster, J. B., (1998), Gps, Earthquakes, The Ionosphere, and Space Shuttle, Physics of the Earth and Planetary Interiors, Vol. 105, Schaer, S., (1999), Mapping and Predicting the Earth s Ionosphere Using the Global Positioning System, Geodatisch-geophysikalische Arbeiten in der Schweiz, Vol. 59. Liu, J. Y., Chen, Y. I., Chuo, Y. J., and Tsai, H. F., (2001), Variations of Ionospheric Total Electron Content During the Chi-Chi Earthquake, Geophysical Research Letters, Vol. 28, Stein, S., Klosko, E., (2002), Earthquake Mechanisms and Plate Tectonics, International Handbook of Earthquake and Engineering Seismology, Vol. 81-A, 67-78, ISBN: Pulinets, S.A., Boyarchuk, K.A., (2004), Ionospheric Precursors of Earthquake, Springer, Newyork, USA. Singh, V., Chauhan V., Singh O. P., and Singh B., (2010), Ionosphere effect of earthquakes as determined from ground based TEC measurement and satellite data, Indian J. of Radio&Space Phys., 39, Yao, Y. B., Chen, P., Wu, H., Zhang, S., and Peng, W. F., (2012), Analysis of ionospheric anomalies before the 2011 Mw 9.0 Japan earthquake, Chinese Sci. Bull., 57, Ulukavak, M., Yalçınkaya, M., (2014), Deprem kaynaklı Toplam Elektron İçeriği Değişimlerinin Araştırılması: Ege Denizi Depremi ( Mw:6.5), Harita Teknolojileri Elektronik Dergisi, 6, Şentürk, E., Çepni, M. S., (2015), İyonosfer TEİ Hesabında Uydu-Alıcı Bağıl Geometrisine Uygun Yeni Bir Ağırlık Fonksiyonu - Wgeo, 15.Türkiye Harita Bilimsel ve Teknik Kurultayı, Ankara. 611