Depremlerin oluşumundan günler veya haftalar öncesi ölçülen jeofiziksel parametrelerin uzay zaman desenlerinin anormal görünüşü hakkında geniş bilimsel bilgiler mevcuttur. Ancak, bugüne kadar hiç bir ölçülen parametre veya hiç bir gözlem yöntemi, işlevsel deprem kestirim sisteminin uygulanması için yeterince güvenilir ve etkili olmamıştır. Bu amaçla, veri analiz yöntemleriyle arındırılarak farklı gözlemlerin/parametrelerin birleşik kullanımının (uzay-zaman alanında) kestirimlerin güvenirliğini ve hassasiyetini iyileştireceğini ve yanlış alarm oranlarını azaltmada önemli iyileştirmeler yapması beklenmektedir.

Bu öncü araştırma alanında Avrupa Birliği ve Rusya, yıllardır dünya çapında öncü bilimsel rol oynamakta ve benzersiz uydu ve yer tabanlı Yer Gözlem sistemleri ve yetenekleri sunmaktadır.

DEPREM ÖNCÜLERİ Avrupa Birliği ve Rus araştırmacıların farklı yer ve uydu gözlem verilerini birleştirmelerini ve yöntemlerini karşılıklı doğrulayarak aşağıdaki konularda iyileştirme sağlanmasını amaçlamaktadır:

• Deprem ve olası belirtileri hazırlık aşaması bilgilerimizin büyük ölçüde iyileştirilmesi;
• Deprem Gözlem Sisteminin (EQuOS) Küresel Yer Gözlem Sistemleri Ağının GEOSS bir bileşeni olarak dünya çapında tanıtılması;
• Bağımsız gözlemler ve deprem öncesi belirtilerin araştırılmasına tahsis edilmiş yeni veri analizi yöntemlerinin bulunduğu birleşik bir platformun (PEG) geliştirilmesi ve uluslararası bilimsel topluma sunulması;

Farklı yer ve uydu gözlemleri, farklı veri analiz yöntemleri, faklı ölçüm parametreleri karşılaştırılacak ve bu alandaki araştırma şimdiki sınırlarının ötesine taşınmak için birleştirilecektir.

Projenin özel bilimsel hedefleri, bağımsız gözlemlerin sistematik bir şekilde birleştirilmesinin, hali hazırda çoğunlukla tek parametre/gözlem tabanlı olan kısa dönem deprem kestirimi yeteneklerimizi ne ölçüde iyileştirebileceğini göstermek için araştırılacaktır.

Bu amaçlar için proje başlıca üç ana kol takip edilerek gerçekleştirilecektir:

• ön tanımlı (standart) çıktı formatlı sistematik veri alımı ve ürün üretimini koordine etmek ve gerçekleştirmek;
• heterojen veri girdilerinin içine alınacağı, düzenleneceği ve karşılaştırılacağı ortak bir birleştirme platformu tanımlamak ve uygulamak;
• veri analiz ve birleştirme yöntem/araçlarını mevcut tutarak ve veri analiz yöntemlerinin kalitesini iyileştirmek ve güncel gözlenen parametre sayısını daha genişletmek için dünya çapındaki bilimsel toplumun katkısına açarak doğrulamak ve yaygınlaştırmak

Projenin üreteceği, birleştireceği ve yaygınlaştıracağı ana Yer Gözlem veri ürünleri aşağıdaki tabloda özetlenmiştir.

Yoğun depremselliğe sahip ve iyi gözlenen bölgeler (Uzak Doğu Rusya’da Sakhalin bölgesi, İtalya ve Türkiye) farklı gözlem ve yöntemlerin birleştirilmesinde en iyi sonuçlar vermesi beklenen uygun alanlar olarak seçilmiştir.

Proje, ayrıca uydu ve yer tabanlı Yeryüzü Gözlem Sistemleri temelli olarak deprem hazırlık fenomeni çalışmasına katılan Avrupalı ve Rus araştırmacılar arasındaki bilimsel işbirliğini daha da geliştirerek ve sağlamlaştırarak AB - Rus Uzay Diyalogu içerisindeki işbirliği sürecine katkıda bulunma niyetindedir. Proje deprem hazırlık aşaması çalışmasıyla ilgili farklı yöntemler ve gözlemleri karşılaştırmak, iyileştirmek ve birleştirmek için ESA ve ROSKOSMOS tarafından sunulan eşsiz bir fırsat olan uydu verisi arşivlerine ücretsiz erişimden yararlanacaktır.  Bu tür çalışmalarda dünya çapında en çok bahsedilen 3 Rus ve 3 Avrupalı bilim kuruluşu, projenin ortaklığını oluşturacaktır.

Algorithms (references)

[1] Tramutoli, V. 1998. “Robust AVHRR techniques (RAT) for environmental monitoring: theory and applications”, Earth surface remote sensing II in Proceedings of SPIE. Vol. 3496, pp. 101-113.

[2] Tramutoli, V. 2007. “Robust Satellite Techniques (RST) for Natural and Environmental Hazards Monitoring and Mitigation: Theory and Applications”, Proceedings of Multitemp 2007, Digital Object Identifier 10.1109/MULTITEMP.2007.4293057.

[3] Tramutoli V, Cuomo V, Filizzola C, Pergola N, Pietrapertosa C. 2005. “Assessing the potential of thermal infrared satellite surveys for monitoring seismically active areas: The case of Kocaell (Izmit) earthquake, August 17 1999, Remote Sensing Of Environment, vol n.96, pag.409-426.

[4] Pulinets S. A., Gaivoronska T. B., Leyva Contreras A., Ciraolo L., Correlation analysis technique revealing ionospheric precursors of earthquakes, Natural Hazards and Earth System Sciences, 4, pp. 697-702, 2004

[5] Pulinets S. A., Boyarchuk K. A., Ionospheric Precursors of Earthquakes, Springer, Berlin, Germany, 315 p., 2004

[6] Pulinets S. A., Kotsarenko A. N., Ciraolo L., Pulinets I. A., Special case of ionospheric day-to-day variability associated with earthquake preparation, Adv. Space Res., 39 (5), 970-977, 2007.

[7] Jakowski, N., Sardon, E., Schlueter, S., GPS-Based TEC Observations in Comparison with IRI-95 and the European TEC Model NTCM2, Adv. in Space Res., 22, 803-806, 1998.

[8] Baran L.W., Shagimuratov I.I., Tepenitzina N.J., The use of GPS for ionospheric studies, Artifical Satellites, 32, 1997, pp 49-60.

[9] Afraimovich E.L., Astafyeva E.I., Oinats A.V., Yasukevich Yu.V., Zhivetiev I.V. Global electron content as a new index of solar activity. Comparison with IRI modeling results. IRI News. 2006. V.13. N.1. October 2006, A5.

[10] Krankowski A., Shagimuratov I.I., Baran L.W., Ephishov I.I. Study of TEC fluctuations in Antarctic ionosphere during storm using GPS observations. Acta Geophys. Polonica. 2005. V. 53. № 2. P. 205–218.

[11] Jakowski, N. Wehrenpfennig, A., Heise, S., Reigber, C. and Lühr, H., GPS Radio Occultation Measurements of the Ionosphere on CHAMP: Early Results, Geophys. Res. Lett., 29, No. 10, 10.1029/2001GL014364, 2002.

[12] Jakowski, N., Stankov, S.M., Schlueter, S., Klaehn, D., On developing a new ionospheric perturbation index for space weather operations, Adv. Space Res., doi:10.1016/j.asr.2005.07.043, 2005.

[13] Jakowski, N., Ionospheric GPS Radio Occultation measurements on board CHAMP, GPS Solutions (2005) 9: 88–95 DOI 10.1007/s10291-005-0137-7, 2005.

[14] Romanov, A.A., Urlichich, U.M., Pulinets, S.A., Romanov, A.A. and Selin, V.A. A pilot project on the comphrensive diagnosis of earthquake precursors on Sakhalin Island: Experiment results from 2007//PICES Scientific Report #36, 2009, pp. 208-214

[15] İnan, S., S. Ergintav, R. Saatçılar, B. Tüzel, Y. İravul (2007), Turkey Makes Major Investments in Earthquake Research, EOS Transactions, 88, 333-334

[16] Balasco, M., Lapenna, V. , Romano, G., Siniscalchi, A. ,Telesca, L. (2008), A new magnetotelluric monitoring network operating in Agri Valley (Southern Italy): study of stability of apparent resistivity estimates. Annals of Geophysics.