שיטות

מדידת התאבכות של גלי מכ"ם (מגלה כיוון ומרחק) מלוויינים היא אחת משיטות המדידה הגאולוגיות העיקריות לזיהוי ולמיפוי של תנועות זעירות בקרום כדור הארץ. המדידות מתבצעות באמצעות לוויינים שמקיפים את כדור הארץ בגובה של 600-800 ק"מ, במסלולים קבועים, בזמני מחזור של מספר ימים. הלוויינים משדרים גלי מכ"ם שמוחזרים אליהם מפני הקרקע לאורך מסלולם. אותות אלה מושווים לאחר מכן לאותות המוחזרים בהקפות הבאות. כאשר מתרחשת תזוזה בפני הקרקע בפרק הזמן שבין שתי הקפות של הלוויין, נוצר הפרש בין פאזת הגל (המיקום המדויק על גבי מחזור הגל) המוחזר בהקפה הראשונה, לפאזת הגל המוחזר מאותה נקודה בהקפה השנייה (איור 2). את הפרש הפאזה הזה ניתן לתרגם לשינוי במרחק בין הקרקע ללוויין, כלומר לתזוזה של הנקודה על פני הקרקע. מפת הפרשי הפאזה בין שתי תמונות מתאריכים שונים נקראת מפת התאבכות. דיוק השיטה תלוי באורך הגל של הלוויין וביכולת לנקות רעשי רקע.

איור 2. מדידת התאבכות של גלי מכ"ם מלוויינים. הגלים משודרים באותה פאזה, אולם נקלטים בפאזה שונה ומתאבכים (התאבכות של שני הגלים החוזרים: המצויר אדום והמצויר כחול) - הקליקו על התמונה להגדלה.

מפת ההתאבכות נבנית על בסיס נתונים שמתקבלים החל משנת 2012 ממערך לוויינים של סוכנות החלל האיטלקית, החוזרים על אותו מסלול בפרקי זמן של 1 ,3 ,4 ,ו-8 ימים, ומאפשרים זיהוי תזוזות קרקע של מילימטרים בודדים. שינויים במאפייני הקרקע (כמו למשל גידול צמחייה, גלים בגופי מים, או חריש של הקרקע) בין שני מעברי הלוויין גורמים לכך שהפרש הפאזה בין חזרות המכ"ם בשתי התמונות שונה משמעותית. במצב כזה נראית מפת ההתאבכות כענן של נקודות בעלות צבעים שונים (למשל, מים זורמים בתעלה באיור 3 או מי ים המלח ואזורי צמחייה באיור 4), ולא ניתן למדוד תזוזות באזורים אלה.

מילון מונחים

מכ"מ – מכ"ם (ראשי תיבות של "מגלה כיוון ומרחק"), או רדאר (באנגלית: RADAR ראשי תיבות של: RAdio Detection And Ranging), הוא מערכת אלקטרונית לגילוי מיקום (איכון) של עצמים כגון מטוסים או ספינות, וכן למיפוי והשגת מידע על שטח או נפח.

גל – הפרעה מחזורית הנושאת אנרגיה ויוצאת ממקור מסוים ומתפשטת במרחב.

גאולוגיה – אחד ממדעי הטבע, ענף בתחום מדעי כדור הארץ. הגאולוגיה חוקרת את הגאוספירה – כדור הארץ המוצק - את תכונותיה, את תהליך וזמן היווצרותה, את מרכיביה השונים, את התהליכים הדינמיים המתרחשים בה (כגון רעידות אדמה, נדידת היבשות וצורות נוף) ואת אוצרות הטבע הטמונים בה.

קרום כדור הארץ – השכבה החיצונית של כדור הארץ.

התאבכות – תופעה פיזיקלית המתרחשת כאשר גלים משני מקורות או יותר נפגשים במרחב. ניתן ליצור מפת התאבכות על ידי חיבור של תמונות גלים גם כאשר הם לא נפגשו בפועל (למשל כאשר יצאו בזמנים שונים).

8. מהי השיטה המתוארת לחיזוי בולענים?

9. מה החיסרון הבולט בשיטה המתוארת?

מה ראו החוקרים כשבחנו את השיטה? על זאת תקראו בפרק התוצאות