كيف يعمل مرسل GPS على دراسة حركات الألواح؟

تتكون الطبقة الخارجية للأرض من صفائح تكتونية تتفاعل مع بعضها البعض عند حدودها. يمكن قياس حركات هذه الصفائح باستخدام نظام تحديد المواقع العالمي (GPS). بينما نستخدم نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) في هواتفنا وسياراتنا ، فإننا في الغالب غير مدركين لكيفية عمله. يستخدم GPS نظامًا من الأقمار الصناعية لتثليث موضع جهاز الاستقبال في أي مكان على الأرض. باستخدام شبكة من أجهزة الاستقبال بالقرب من حدود الصفائح ، يمكن للعلماء تحديد كيفية تصرف الصفائح بدقة شديدة.

يرمز GPS إلى نظام تحديد المواقع العالمي. وفقًا لمؤسسات البحث المدمجة لعلم الزلازل ، يتكون نظام GPS من شبكة مكونة من 24 قمراً صناعياً وجهاز استقبال واحد على الأقل. يتكون كل قمر صناعي من ساعة ذرية دقيقة للغاية وجهاز إرسال لاسلكي وجهاز كمبيوتر. يدور كل قمر صناعي على ارتفاع 20000 كيلومتر (12500 ميل) فوق السطح. تبث باستمرار موقعها ووقتها. يحتاج المستقبل الأرضي إلى "رؤية" ثلاثة أقمار صناعية على الأقل للحصول على موقع مثلثي. كلما زاد عدد الأقمار الصناعية التي يمكن لجهاز الاستقبال استخدامها للتثليث ، زادت دقة الحساب. تبلغ دقة مستقبل GPS المحمول حوالي 10 إلى 20 مترًا. مع نظام مثبت ، يمكن أن تكون الدقة بالمليمترات. أدق أجهزة استقبال GPS تكون دقيقة في حدود حبة أرز.

ينشئ العلماء شبكات كبيرة من أجهزة استقبال GPS في الغالب بالقرب من حدود الصفائح. إذا رأيت أحد هذه أجهزة الاستقبال ، فمن المحتمل ألا تفكر كثيرًا في ذلك. لديهم بشكل عام سياج صغير للحماية ولوحة شمسية لتزويدهم بالطاقة. يتم وضعها على حجر الأساس إذا كان ذلك ممكنًا. يمكن أن تكون أيضًا لاسلكية ، لذلك سيكون لديهم أيضًا هوائي صغير. أجهزة استقبال GPS الحديثة التي يستخدمها العلماء هي تقريبًا في الوقت الفعلي ، ويمكن رؤية الحركة في ثوانٍ في المختبر.

تدعم حركات الصفائح التي تم الكشف عنها بواسطة GPS نظرية الصفائح التكتونية. تتحرك الصفائح بنفس سرعة نمو أظافرك. تنتشر الصفائح بعيدًا عن بعضها البعض عند التلال المحيطية وتتقارب في مناطق الاندساس. تنزلق اللوحات من بعضها البعض عند حدود التحويل. يتم تسجيل الاصطدام بدقة ، كما هو الحال في جبال الهيمالايا. عند صدع سان أندرياس ، تزحف الصفيحة التكتونية للمحيط الهادئ في اتجاه شمالي غربي على طول صفيحة أمريكا الشمالية. بسبب تقنية GPS ، نعلم أن معدل الزحف عند خطأ سان أندرياس هو ما يقرب من 28 إلى 34 ملم ، أو أكثر من 1 بوصة بقليل ، في السنة ، وفقًا لمقال الطبيعة "قوة منخفضة لخطأ أعماق سان أندرياس من SAFOD النواة."

يمكن للعلماء تحديد موقع الزلازل وفهمها بشكل أكثر دقة باستخدام بيانات GPS. حتى أنهم قد يساعدون في إنشاء أنظمة إنذار مبكر للزلازل ، وفقًا لموقع Phys.org. أيضًا ، في حين أنهم لا يتنبئون بالزلازل ، يمكنهم المساعدة في تحديد الأخطاء التي من المرجح أن تحدث الزلازل.