فهرست مطالب

ژئوفیزیک ایران - سال هشتم شماره 4 (پیاپی 23، 1393)
  • سال هشتم شماره 4 (پیاپی 23، 1393)
  • تاریخ انتشار: 1393/11/28
  • تعداد عناوین: 10
|
  • مجید نعمتی* صفحه 1
    در این پژوهش طیف بسامدی 14 خردلرزه که در سال های 2007 تا 2008 در البرز شرقی روی داده اند، بررسی می شود. پرتوهای لرزه ای این زمین لرزه ها با شبکه های لرزه نگاری محلی 2007 2008 و 2008 سازمان زمین شناسی و اکتشافات معدنی کشور و شبکه های لرزه نگاری موسسه ژئوفیزیک دانشگاه تهران برداشت شده است. گستره بزرگی (MLاین خردلرزه ها 0/1 تا 0/4 است که به شماره از 12/10/2007 تا 30/2/2008 و از این تاریخ تا 30/12/2008 با 29 ایستگاه از شبکه های نامبرده برداشت و بهینه مکان یابی شده اند. به کمک ویژگی هایی از این زمین لرزه ها که از نمودار طیفی آنها به دست می آید، پارامترهای آنها مانند ابعاد چشمه، گشتاور لرزه ای، بسامد گوشه پرتوهای Pو S، بزرگای گشتاوری، و همچنین، پارامتر دینامیکی افت تنش آنها، که در زمین لرزه شناسی بسیار کاربرد دارند، برآورد و بررسی شده است. درباره گسترش هندسی می توان گفت که دامنه موج زمین لرزه ها با عکس فاصله کانونی آنها افت می کند. دامنه در طیف بسامدی (f)زمین لرزه ها با آهنگ نزدیک به f-2میرا می شود. بیشترین افت تنش در این زمین لرزه ها به میزان bar126 (مربوط به زمین لرزه 16/07/2008 با بزرگی 0/4 که روی گسل بسیار جنبای چاشم روی داده) بسیار بیشتر از میانگین آن برای 14 زمین لرزه (bar53) است. سرانجام، نخستین بار برای این گستره رابطه ای تجربی بین بزرگی محلی زمین لرزه ها و لغزش در چشمه های آنها برآورده شده است.
    کلیدواژگان: نگاشت بسامدی، افت تنش، گسترش هندسی، بزرگای گشتاوری، چشمه لرزه ای و البرز شرقی
  • سید ابوالفضل مسعودیان*، فاطمه رعیت پیشه، محمدصادق کیخسروی کیانی صفحه 15
    در پژوهش کنونی برای بررسی صحت پایگاه بارشی3B43TRMM که یکی از فرآورده های بارشی TRMMاست تلاش شده است. فرآورده بارشی 3B43TRMMبارش را به کمک مشاهدات ماهواره ای و ادغام آن با داده های زمینی برآورد می کند.. این فرآورده بارشی دو طیف از داده ها را مورد استفاده قرار می دهد. داده های ریزموج (میکروویو) و داده های فروسرخ در برآورد های بارشی به کار می روند. داده های پایگاه GPCCدرحکم داده های شبکه ای مکمل در این پایگاه به کار رفته است. پرتاب حس گر TRMMاز سوی ناسا و آژانس کاوش فضایی ژاپن در 1997 داده های بارشی را برای پهنه های حاره و جنب حاره تولید و تا کنون بیش از 15 سال داده های بارشی از این پهنه ها فراهم کرده است. این پایگاه دارای داده های شبکه ای بارش در تفکیک 25/0× 25/0 درجه طول و عرض جغرافیایی و 50 درجه عرض جنوبی تا 50 درجه عرض شمالی و 180 درجه طول جغرافیایی تا 180- درجه طول جغرافیایی، در مقیاس ماهانه است. در این پژوهش برای راستی آزمایی های این پایگاه، از پایگاه ملی اسفزاری، در یک بازه زمانی مشترک استفاده شد. هدف از این مقایسه، بررسی صحت داده های این پایگاه برای استفاده در پژوهش های اقلیمی است. پایگاه اسفزاری با بهره گیری از بیش از 1400 ایستگاه بارشی در کشور ساخته شده است. این پایگاه بازه زمانی 1961 تا 2004 را پوشش می دهد. نمودار همبستگی دو پایگاه نشان دهنده همبستگی زیاد این دو پایگاه بود. ضریب همبستگی بین بارش ماهانه دو پایگاه اسفزاری و 3B43TRMM 97/0 به دست آمد که نشان دهنده نزدیکی زیاد این دو پایگاه داده است. همچنین اختلاف این دو پایگاه داده نیز محاسبه شد؛ که برون دادها نشانگر این هستند که در قلمرو بسیار وسیعی از کشور میان برآورد های بارشی این پایگاه با پایگاه اسفزاری تفاوت چشم گیری وجود ندارد. بیشترین اختلاف این پایگاه ماهواره ای با داده های اسفزاری در راستای رشته کوه های زاگرس و البرز دیده شده است. به نظر می رسد بیشترین کاستی این پایگاه بارشی در نواحی مرتفع کشور است. در مجموع در زاگرس مرکزی این پایگاه دارای کم برآوردی بارش است به گونه ای که این اختلاف بین 5 تا 21 میلی متر در سال است. در بخش هایی از رشته کوه های زاگرس و البرز بیش برآوردی بارش در این پایگاه دیده شد. مقدار این بیش برآوردی بین 9 تا 25 میلی متر در سال بود. در دیگر نقاط کشور مقدار این اختلاف بین 5- تا 9 میلی متر بود. روی هم رفته به نظر می رسد این پایگاه ماهواره ای در برآورد بارش هایی که از نوع کوهستانی است دارای کاستی است و روی برخی از ناهمواری های کشور دارای بیش برآوردی بارش و در برخی دیگر دارای کم برآوردی بارش است.
    کلیدواژگان: پایگاه داده اسفزاری، پایگاه داده TRMM 3B43، بارش، اریبی
  • اصغر نادری*، ایرج مداحی، ناصر کشاورز فرج خواه، مصطفی حیدری، میثم سلیمی دلشاد، سجاد اسماعیل پور صفحه 32
    با توجه به اهمیت ردیابی و پیگیری جریان شاره و شناسایی زون های جاروب نشده مخزن طی فرایند تولید، به منظور ازدیاد برداشت و با توجه به هزینه زیاد حفاری، تهیه و کاوش مغزه های چاهی برای بررسی این زون ها، لرزه نگاری چهاربعدی در میدان های بالغ، راهکار جدیدی برای شناسایی زون های هدف جاروب نشده و پیگیری جریان شاره را فراهم کرده است. قبل از اقدام به عملیات لرزه نگاری چهاربعدی، لازم است امکان مشاهده تغییرات احتمالی ایجاد شده درپارامترهای لرزه ای در نتیجه تولید هیدروکربور مورد بررسی قرار گیرد تا از صرف هزینه های لرزه نگاری تکراری جلوگیری شود. به این منظور در این تحقیق تغییرات احتمالی در پارامترهای لرزه ای و کشسان (الاستیک) مخزن در یک چاه، از یک مخزن نفتی کربناته با کمک روابط فیزیک سنگ مورد بررسی قرار گرفت. متوسط تغییرات در پارامترهای مخزن با جایگزینی گاز به جای نفت به ترتیب برای سرعت موج طولی، عرضی، مدول کپه ای (بالک) و چگالی برای چاه مورد بررسی: 380 متر بر ثانیه، 63 متر بر ثانیه، 62 گیگا پاسکال و 78 کیلوگرم بر مترمکعب به دست آمد.نتایج به دست آمده نشان می دهد که امکان مشاهده تغییرات ایجاد شده در مخزن به علت جابه جایی شاره وجود دارد.
    کلیدواژگان: پایشگری لرزه ای مخزن، لرزه نگاری وابسته به زمان، پارامترهای لرزه ای، فیزیک سنگ، کاستر توکسوز، سنگ های کربناته
  • نوذر قهرمان*، ایمان بابائیان، مینا موسوی صفحه 49
    برآورد تبخیرتعرق یک نیاز بنیادی در اجرای مدل های اقلیمی به ویژه در بخش محاسبه شارهای سطحی است. در سال های اخیر با توسعه مدل های اقلیمی جهانی و منطقه ای امکان پیش بینی های بلند مدت اقلیمی و برآورد برای این کمیت در اقلیم آتی بیشتر فراهم شده است. دراین پژوهش، توانایی نسخه 3 مدل اقلیمی منطقه ای RegCMدر برآورد میزان تبخیرتعرق پتانسیل در اقلیم گذشته یا دوره پایه (1961-1985) و چشم انداز آینده (2021-2035) در ایستگاه مشهد ارزیابی شده است. برای اعمال شرایط مرزی و اولیه موردنیاز اجرای مدل RegCM، از خروجی های مدل بزرگ مقیاسEH5OMاستفاده شد. به علت نبود دسترسی به داده های شرایط مرزی سناریوهای گسیل متفاوت، پیش بینی مقدار تبخیر تعرق در دوره آینده، با فرض سناریوی گسیل A1B(تاکید این سناریو بر استفاده متعادل از انواع منابع انرژی در دوره های آینده است) صورت گرفت. توان تفکیک مکانی مدل برابر با 50 کیلومتر در نظر گرفته شد. به علت نبود دسترسی به داده های واقعی تبخیرتعرق پتانسیل در منطقه، تبخیرتعرق تجربی محاسبه شده به روش پنمنمانتیت برای صحت سنجی پیش بینی های مدل مورد استفاده قرار گرفت. نتایج حاصل نشان داد که مدل RegCMبدون اعمال پس پردازش، توانایی لازم در برآورد مقدار تبخیرتعرق را نخواهد داشت؛ اما پس از اعمال پس پردازش به روش وایازش چندمتغیره، نتایج تا حد مطلوبی به مقدار برآورد شده با معادله پنمنمانتیت نزدیک شد. براساس یافته های این تحقیق، میانگین تبخیرتعرق سالانه در دوره پایه برابر با 924 میلی متر و در چشم انداز آینده (2021-2050) برابر با 1075 میلی متر است که به طور متوسط 34/16% افزایش را پیش بینی می کند. به طورکلی میانگین تبخیرتعرق پتانسیل در ماه های آوریل، مه، ژوئن، اوت، سپتامبر و اکتبر نسبت به دوره پایه افزایش و در ماه های ژانویه، فوریه، ژوئیه، نوامبر و دسامبر کاهش یافته است. در ماه مارس تفاوت ایجاد شده در محدوده خطای مدل سازی است. بیشینه تبخیرتعرق در دوره پایه در ماه ژوئیه و در چشم انداز آینده در ماه ژوئن اتفاق افتاده است. یافته های این تحقیق را می توان در برنامه ریزی و مدیریت آبیاری و الگوی کشت در منطقه مورد توجه قرار داد.
    کلیدواژگان: تبخیرتعرق پتانسیل، ریزمقیاس نمایی، مدل RegCM، پس پردازش، چشم انداز آینده
  • الهام شهرابی فراهانی، حسین زمردیان* صفحه 65
    سطح مرجع قائم، سطحی است که برای اندازه گیری ارتفاع نقاط روی سطح زمین به کار می رود.یک سطح مرجع قائم را می توان با محاسبه عدد ژئوپتانسیل نقطه مشاهده (ایستگاه کشندسنج) با استفاده از ارتفاع بیضوی آن و مقدار گرانی مطلق تعیین کرد.در ایران مبنای سنجش ارتفاع، سطح آب های آزاد فاو در دهانه اروندرود تعیین شده است. در این پژوهش ابتدا با استفاده از تعیین ژئوپتانسیل متوسط سطح دریا، سه سطح مبنای ارتفاعی در سواحل جنوبی ایران (ایستگاه های کشندسنج بوشهر، هرمزگان و چابهار) تعریف شده است که می توان از آنها درحکم سطوح مبنای ارتفاعی محلی استفاده کرد. به طور معمول به علت ثابت نبودن سطح دریا، سطوح هم پتانسیل که سطوح مبنای محلی را تشکیل می دهند بر هم منطبق نیستند و به مقدار نامشخصی از هم انحراف دارند. این انحراف ها با کاربرد یک گیرنده سامانه ماهواره ای ناوبری جهانی (GNSS) با دانستن ارتفاع بیضوی، ارتفاع نرمال اورتومتری و بی هنجاری ارتفاعی مبدا سطح مبنا محاسبه می شود. بدین ترتیب سطوح مبنای ارتفاعی محلی به هم مرتبط می شوند. یکی از هدف های ژئودزی نوین، یکتاسازی جهانی سطوح مرجع ارتفاعی است تا داده های ارتفاعی به طور صحیحی یکتاسازی شود. بنابراین این سه سطح با استفاده از یک مدل شبه زمین وار گرانی منطقه ای و ارتفاع بیضوی نقاط، یکتاسازی شده اند. برای این کار از محاسبه شبه زمین وار به روش تکرار استفاده شده است. با استفاده از دورافت (Offset) سطح مبنای موردنظر از شبه زمین وار، بی هنجاری های گرانی هر سطح مبنا به مدل شبه زمین وار برگردان شده است. به این منظور از دو مدل ژئوپتانسیل جهانی EGM96و EGM2008و داده های گرانی شبکه BGI(اداره گرانی سنجی جهانی) برای ایران که شامل 8582 ایستگاه اندازه گیری است و مدل ارتفاعی دیجیتال (DEM) با دقت سه ثانیه قوسی استفاده شده است. برگردان هایی نیز به کار رفته است تا مشاهدات گرانی به بی هنجاری هوای آزاد و بوگه کامل تبدیل شوند.
    در خیلی از کشورها به علت فقدان مشاهدات گرانی در سراسر طول خطوط ترازیابی، محاسبه ارتفاع نرمال یا اورتومتری به طور صریح امکان پذیر نیست. برای غلبه بر این محدودیت، سامانه ارتفاعی نرمال- اورتومتری توسعه یافته است. در این تحقیق نیز به منظور برگردان های گرانی از سطح زمین به شبه زمین وار، از سامانه ازتفاعی نرمال- اورتومتری استفاده شده است و بدین منظور ارتفاع نرمال- اورتومتری همه نقاط شبکه BGIکه مربوط به ایران است و همچنین ایستگاه های کشندسنج بوشهر، هرمزگان و چابهار با استفاده از برنامه ای در محیط نرم افزار مت لب محاسبه شد. پس از سه مرتبه تکرار، دورافت سطوح مبنا همگرا شد و. با ایجاد این سطوح مبنا و یکتاسازی آنها، ارتفاع نقاط در محدوده این سه سطح را می توان از این سطوح محاسبه کرد. رابطه ای نیز برای تعیین وابستگی این انحراف ها به ارتفاع سطوح مبنا داده شده است.
    باید خاطر نشان کرد که میانگین دورافت ها و اطلاعات مربوط به هر سطح مبنا، جداگانه حساب شده است. مبنای این محاسبه تعیین بی هنجاری های برگردان شده برای همه نقاط سطح مبنا و محاسبه دورافت های اولیه هر سطح مبنا بوده است.
    درنهایت نتیجه گیری شد که مدل شبه زمین وار حاصل از تکرار، نقشی اساسی در یکتاسازی سطوح مبنای ارتفاعی دارد. با مقایسه شبه زمین وار به دست آمده از روش تکرار در این پژوهش، با شبه زمین وارهای به دست آمده در تحقیقات قبلی و انحراف معیار 6/0 متر روشن می شود که روش تکرار می تواند روشی مناسب برای تعیین شبه زمین وار در مناطق ساحلی باشد. علاوه بر این ترکیب شبه زمین وار به دست آمده با دورافت های حاصل می تواند سطح بیضوی مرجع را به هریک از سطوح ارتفاعی محلی تبدیل کند.
    کلیدواژگان: زمین وار، شبه زمین وار، ارتفاع نرمال-اورتومتری، سطح مبنای ارتفاعی محلی
  • حمید ثابتی، بابک نجار اعرابی، عبدالرحیم جواهریان* صفحه 77
    تحلیل رخساره لرزه ای درحکم ابزاری در شناسایی تغییرات جانبی رخساره ها می تواند مورد استفاده مفسران قرار گیرد. در تحلیل رخساره لرزه ای، با استفاده از یک یا چند نشانگر لرزه ای می توان نمونه های زمانی مربوط به بازتاب های لرزه ای را در گروه های مشابه طبقه بندی کرد. در نتیجه این طبقه بندی رخساره های لرزه ای و تغییرات جانبی رخساره ها در بازتاب ها آشکار می شوند.
    در این مقاله، با استفاده از روش خوشه بندی سلسله مراتبی تغییرات جانبی رخساره لرزه ای در سه مدل مصنوعی و همچنین داده واقعی مورد ارزیابی قرار گرفته است. ورودی الگوریتم خوشه بندی سلسله مراتبی یک یا چند نشانگر لرزه ای است. اما قبل از ورود داده به الگوریتم، ممکن است لازم باشد داده های اضافی که به هم وابسته هستند و تغییرات آنها شبیه یکدیگر است، کاهش یابند. این عمل با تحلیل مولفه اصلی قابل اجرا است. دراین صورت ابتدا کل داده ورودی نرمال و سپس وارد الگوریتم تحلیل مولفه اصلی می شود. در تحلیل مولفه اصلی براساس مقادیر ویژه ماتریس کوواریانس داده ورودی عمل کاهش داده های اضافی صورت می گیرد. داده به دست آمده از تحلیل مولفه اصلی براساس فاصله تعریف شده بین نمونه های زمانی گوناگون در مراحل متفاوت خوشه بندی می شود و هر نمونه زمانی در خوشه مربوط به خود قرار می گیرد. نتیجه این عمل تبدیل مقطع لرزه ای مهاجرت داده شده به یک مقطع خوشه بندی شده است که در آن رخساره های لرزه ای آشکار شده اند. نتایج حاصل از خوشه بندی در مدل های مصنوعی تا نسبت سیگنال به نوفه 4 دسی بل به خوبی تغییر رخساره لرزه ای را نشان می دهد. نتایج حاصل از به کارگیری روش روی داده واقعی که به دو صورت داده سه بعدی و خط (مقطع) استخراج شده از داده سه بعدی صورت گرفته است، نشان می دهد که در حالتی که کل داده سه بعدی خوشه بندی شده است، به علت ورود اطلاعات بیشتر به الگوریتم خوشه بندی، توان تفکیک قائم و افقی رخساره های لرزه ای بهبود می یابد.
    کلیدواژگان: رخساره لرزه ای، خوشه بندی سلسله مراتبی مجتمع شونده، تحلیل مولفه اصلی، نشانگر لرزه ای
  • حکیم گلشاهی*، امیر علوی صفحه 97
    در مدل های جوی و اقیانوسی، انواع گوناگونی از شبکه های عددی به کار گرفته می شود. از جمله، شبکه آراکاوا Cکه برای فواصل شبکه ای کوچک تر از شعاع دگرشکلی راسبی، رفتار بهتری دارد و نسبت به سایر شبکه ها متداول تر است؛ اما در فواصل شبکه ای بزرگ تر رفتار خوبی ندارد. این مسئله از میانگین گیری سرعت در محاسبه جمله های کوریولیس ناشی می شود. یکی از راهکارها استفاده از شبکه C-Dاست که شکل عمومی رابطه پاشندگی گسسته آن برای امواج گرانی- لختی معادل با شبکه LEاست. در بیشتر این تحقیقات، از روش هایی با دقت مرتبه بالا استفاده نشده است. در این مقاله، پس از معرفی شکل عمومی روابط پاشندگی گسسته تک لایه ای و دولایه ای امواج گرانی - لختی و امواج راسبی در شبکه های C-Dو LE، دقت روش های ابرفشرده و فشرده ترکیبی مرتبه ششم درحکم دو روش مرتبه بالا، در محاسبه بسامد و سرعت گروه این امواج مورد ارزیابی قرار می گیرد و با نتایج مشابه در شبکه های آراکاوا Cو Dو شبکه Z، مقایسه می شود. نتایج حاکی از آن است که برای مسئله امواج گرانی - لختی، در شبکه های C-Dو LE(نیز همانند شبکه Z) روش فشرده ترکیبی مرتبه ششم نسبت به روش ابرفشرده هم مرتبه، برتری دارد. این برتری در محاسبه بسامد امواج راسبی نیز مشاهده می شود ولی در محاسبه سرعت گروه این امواج، عملکرد روش ابرفشرده کمی بهتر از روش فشرده ترکیبی است. به طورکلی، اگر چه شبکه C-Dاز ترکیب شبکه های آراکاوا Cو Dتشکیل شده است ولی هم برای امواج گرانی - لختی و هم برای امواج راسبی، رفتار نامطلوب این شبکه ها در شبکه C-Dمشاهده نمی شود. رفتار شبکه C-Dدر مسئله امواج گرانی - لختی نزدیک به شبکه Zاست و حتی در روش فشرده ترکیبی مرتبه ششم، کمی بهتر از شبکه Zنیز هست.
    کلیدواژگان: فشرده ترکیبی، ابرفشرده، معادلات آب کم عمق خطی شده، شبکه C، D، شبکه LE
  • مصطفی خادم پیر، امین روشندل کاهو*، علی نجاتی کلاته صفحه 124
    تجزیه طیفی داده های لرزه ای با کمک تبدیل های زمان-بسامد،دامنه های لرزه ای را که تابعی از زمان و مکان هستند به مقادیر طیفی که تابع بسامد،زمان و مکان هستند،تبدیل می کنند این ابزار در زمینه های گوناگون مانند تعیین ضخامت لایه، نمایش رخساره هایچینه ای،توصیف مشخصات مخزن و اکتشاف مستقیم منابع هیدروکربن کاربرد دارد. کاملا واضح است که هرچه تفکیک زمانی و بسامدی در صفحه زمان –بسامد بیشتر باشد، رخدادها را می توان بهتر جداسازی کرد. در این مقاله از الگوریتمی مبتنی بر روش وارون سازی کمترین مربعات مقید شده CLSSA، برای محاسبه طیف زمان-بسامد استفاده شده است که دارای توان تفکیک بیشتری نسبت به روش های دیگر، ازجمله تبدیل فوریه زمان کوتاه است. کارایی این روش تجزیه طیفی روی داده های مصنوعی مورد بررسی قرار گرفت و با نتایج تبدیل فوریه زمان کوتاه مقایسه شد. همچنین از این روش برای آشکارسازی سایه های بسامد کم مربوط به مخازن گازی، در یکی از میدان های گاز شمال ایران استفاده شده است.
    کلیدواژگان: تبدیل زمان-بسامد، تبدیل فوریه زمان کوتاه، تجزیه طیفی، سایه بسامد کم، وارون سازی کمترین مربعات مقید شده
  • مصطفی وحیدهاشمی، مهرداد سلیمانی* صفحه 132
    در این تحقیق، از روش جدید توموگرافی موج نرمال در نقطه ورود در تهیه مدل سرعت کوچ استفاده شده است. روش پیش گفته از نشانگرهای جنبشی میدان موج برای تهیه مدل سرعت استفاده می کند. این نشانگرها از داده های پیش از برانبارش استخراج می شوند. در روش توموگرافی موج ورود نرمال، فرض شده است که سرعت لحظه ای با عمق به صورت خطی افزایش می یابد. با توجه به فقدان دقت در فرض فوق، در این تحقیق از چهار تابع تغییر سرعت با عمق به همراه سرعت برانبارش در مدل سرعت اولیه در این روش استفاده شد. سپس برنامه رایانه ای تابع های پیش گفته با اعمال تغییرات لازم به منظور در نظر گرفتن تغییرات جانبی سرعت، به منزله مدل سرعت اولیه تهیه و در روش توموگرافی موج ورود نرمال روی داده های مصنوعی یک بعدی و دو بعدی مورد استفاده قرار گرفت. نتایج وارون سازی یک بعدی نشان داد که مدل سرعت تدریجی نهایی پس از 12 تکرار حاصل می شود که خیلی به مدل واقعی نزدیک است. همچنین خطای بازسازی تعیین عمق بازتابنده کمتر از 7 متر به دست آمد. در ادامه، از تابع های سرعت پیش گفته روی مدل دو بعدی مصنوعی استفاده شد. این مدل شامل بی هنجاری های سرعت نزدیک به یکدیگر و تغییرات جانبی سرعت بود. مدل های نهایی روشن ساخت که استفاده از تابع تغییرات خطی سرعت که تاکنون از آن استفاده می شد و همچنین تابع هایی که در سایر تحقیقات معرفی شده اند، جواب های قابل قبولی به دست نخواهد داد. در ادامه، این روش روی یک داده واقعی اعمال شد. این داده دارای تغییرات ساختاری و سنگ شناسی پیچیده ای بود که بدین ترتیب توانایی مدل های سرعت در تهیه مقاطع کوچ با کیفیت قابل قبول را به خوبی مورد آزمون قرار می دهد. همه مدل های سرعت عنوان شده برای این داده به دست آمد و سپس با استفاده از هر مدل سرعت، مقطع کوچ پس از برانبارش برای آنها تهیه شد. در ادامه با توجه به حساسیت بیشتر کوچ پیش از برانبارش به مدل سرعت، دو مدل سرعت با تغییرات خطی و برانبارش برای کوچ پیش از برانبارش انتخاب شدند. درنهایت مدل سرعت با مدل اولیه سرعت برانبارش، عملکرد بهتری از خود نشان داد. به منظور مقایسه این مدل، کوچ پیش از برانبارش با روش تحلیل سرعت وکوچ برای این داده نیز به دست آمد و نتایج آن با یکدیگر مقایسه شد. اگرچه مقاطع کوچ به دست آمده به هر دو روش تفاوت چندانی نداشت، ولی مدل سرعت به دست آمده به روش NIPتوموگرافی، بسیار ساده تر بود و در زمان بسیار کمتری نسبت به مدل پیچیده به دست آمده با روش تحلیل سرعت کوچ، تهیه شد. درنهایت استفاده از سرعت برانبارش درحکم مدل اولیه در توموگرافی موج ورود نرمال به منزله بهترین مدل اولیه پیشنهاد شد.
    کلیدواژگان: تهیه مدل سرعت، توموگرافی بازتابی، سطح بازتاب مشترک، موج ورود نرمال، وارون سازی NIPتوموگرافی
  • فریده حبیبی*، سمیه بهرامی صفحه 169
    ابرتوفان گونو یکی از قوی ترین چرخندهای حاره ای در دریای عرب است که پس ازتوفان کشنده و بسیار مخرب کاترینا (در 23 اوت تا سوم سپتامبر در خلیج مکزیک در 2005) در 2007 رخ داده است. به استناد مدارک تاریخی ثبت شده در مرکز توفان اقیانوس هند، فعالیت چرخند حاره ای از 1970 تا 1999 در دریای عرب و دریای عمان گزارش نشده است. با این حال افراد کهنسال هرمزگان از وقوع چرخند مشابه گونو در 1977 صحبت می کنند که اطلاعات معتبری از آن در سازمان هواشناسی ایران موجود نیست. هدف از این پژوهش بررسی ویژگی های توفان های حاره ای، شناخت عوامل همدیدی و دینامیکی موثر بر شکل گیری توفان گونو و تاثیر آن بر جنوب و جنوب شرق ایران است. نقشه های مورد بررسی در این تحقیق از پایگاه NCEP/NCARگرفته شده است. محدوده مورد بررسی نیز از طول جغرافیایی صفر تا 90 درجه شرقی و عرض صفر تا 70 درجه شمالی است. بررسی نقشه های سطح زمین مربوط به روزهای اول تا هشتم ژوئن 2007 نشان می دهد که در ابتدا مسیر حرکت این وافشار حاره ای به سمت شبه قاره هند بوده است. این وافشاری در روز سوم ژوئن (روز دوشنبه 14 خرداد 1386) با تقویت روی دریای هند به توفان حاره ای تبدیل شده است ولی گسترش به سمت شمال زبانه پرفشار روی جنوب شبه قاره هند سبب تغییر مسیر توفان شده و در نتیجه توفان با حرکت به سوی شمال غرب وارد محدوده جنوبی دریای عمان شده است. در روز ششم نیز با تضعیف زبانه پرفشار اسکاندیناوی، چشم هسته توفان به شکل بیضی در آمده که قطر بزرگ آن با جهت جنوب به شمال در نیمه جنوبی ایران مستقر شده است. در این روز توفان با کسب رطوبت از دریای عمان و خلیج فارسدر بخش هرمزگان و سیستان و بلوچستان شرایطی را فراهم آورده است که هوای مرطوب غیراشباع درقسمت پایین جو و هوای خشک در ترازهای بالای آن قرار داشته باشد. در این حالت توفان ضمن پیشروی روی خشکی به مانع پستی و بلندی زاگرس جنوبی برخورد کرده ومجبور به صعود از آن شده است. در واقع با ایجاد حالت ناپایداری همرفتی یا پتانسیلی، شرایط برای تشکیل ابر کومه ای بارا و وقوع توفان تندری مساعد شده است. این شرایط بارش را در روزهای هفتم به بعد در برخی از شهرها به دنبال داشته است. بندر جاسک در استان هرمزگان بر اثر این توفان منطقه بحران زده اعلام شد. ریزش هوای سرد به پشت توفان از راه زبانه واچرخند اسکاندیناوی روی روسیه سفید (شمال دریای سیاه) نیز به تقویت بیشتر توفان کمک کرده است. در روز هفتم واچرخند اروپایی نسبت به روز قبل تضعیف شده در نتیجه هسته توفان نیز جهت جنوب شرقی-شمال غربی به خود گرفته و با تندی نصف النهاری هشت متر بر ثانیه بعد از ورود به جنوب شرق ایران با عبور از روی سواحل جنوبی ایران از سمت جنوب وارد کشور شده است. سپس طی حرکت روی ناهمواری های مناطق هرمزگان، سیستان و بلوچستان و کرمان (جنوب رشته کوه های زاگرس) از شدت فعالیت این توفان کاسته و سپس محو شده است. بیشترین مقدار بارش ثبت شده در روزهای وقوع توفان در جنوب شرق ایران در روز ششم ژوئن مربوط به کنارک و جاسک است که به ترتیب 90 و 78 میلی متر بوده است. در روز هفتم بیشترین مقدار بارش در ایستگاه نیک شهر با 120 میلی متر گزارش شد و در روز هشتم جاسک 59 میلی متر بارش دریافت کرد.
    کلیدواژگان: بارش، توفان گونو، توفان حاره ای، جنوب شرق ایران، دریای عمان، جاسک
|
  • Majid Nemati* Page 1
    In this study, the spectra of 14 micro-earthquakes occurred in 2007-2008 were investigated. The waveforms of these events were recorded with the local seismological networks (2007-2008 and 2008) of the Geological Survey of Iran and also of the Institute of Geophysics, University of Tehran. Magnitude (ML) range of these micro-earthquakes was 1.0-4.0. They were recorded from 2007/10/12 to 2008/12/30 and they were well located using 29 stations from the above-mentioned networks. Parameters related to the earthquakes sources, e.g. source dimension, scalar moment, P and S corner frequencies, dynamic parameter of stress drop and moment magnitude, which are applicable in seismology, are calculated and processed using their spectral contents. The exact values of the above mentioned parameters are not reasonably extractable, but changes in these parameters with time or space and comparison with each other could be virtually processed. They could be considered as physical characteristics and properties of the shallow earth crust. In this study, spectra of different events recorded with three components of one station and also the spectra of a specific event recorded in different stations in three components were processed. Processing concluded that there was a little difference in the corner frequency and high-frequency decay between micro earthquakes recorded in different stations. All the spectral diagrams in this study were computed using a Fast Fourier transform program. The relationship between corner frequency and sample duration, corner frequencies of P and S waves, amplitude and epicentral distance, scalar moment and source dimension and finally local magnitude and source slip of the earthquakes were investigated. We tested the effects of the signal truncation on spectra of some events. The geometrical spreading of the wave path medium was inversely proportioned to the hypocentral distance in the Eastern Alborz. The amplitude decay was about f-2 in the frequency (f) spectra. The maximum stress drop of these earthquakes was 126 bar (related to the earthquake of magnitude 4.0 occurred at 2008/7/16 over the most active Chashm thrust fault within the area) which was noticeably greater than the others. Finally, for the first time at the Eastern Alborz, an empirical relationship between the local magnitude of the earthquakes and their source slips was derived.
    Keywords: Frequency spectra, stress drop, geometrical spreading, moment magnitude, seismic source, Eastern Alborz
  • Seyed Abolfazl Masoodian*, Fateme Rayatpishe, Mohammad Sadegh Keykhosravi Kiani Page 15
    In the present study, the TRMM 3B43 precipitation database was validated as one of the TRMM products. This precipitation database estimates rainfall by applying both satellite observations and rain gauge data. This database utilizes two groups of data: microwave and infrared data. GPCC data are used in the database as supplementary data. The launch of the Tropical Rainfall Measuring Mission (TRMM) satellite in November 1997 by National Aeronautics and Space Administration (NASA) of the US and the Japanese Aerospace Exploration Agency (JAXA) provided more than fifteen years of quality rainfall data for tropical and subtropical rainfall studies. The TRMM3B43 precipitation output comprises 0.25×0.25 grid cells for every month with a spatial extent covering a global belt (180W to 180E) extending from 50S to 50 N latitude. In the present study, Asfezari and TRMM3B43 gridded precipitation databases were compared to each other from 1998 to 2004 that is the joint period of time between the two databases. Asfezari national database has been made using more than 1400 weather stations in Iran. In the Asfezari database the data of synoptic, climatology, and rain stations have been applied to construct it. It covers the period of 1961 to 2000. The correlation coefficient was 0.97 which showed a significant correspondence between Asfezari and TRMM 3B43. The bias of TRMM 3B43 was calculated on 2491 grid cells at a resolution of 0.25 * 0.25 geographical degrees of latitude and longitude for all the seasons. Results showed that there was not a considerable difference between the two databases in a large extent of Iran. Most of the bias has been calculated to be along the Alborze and Zagrous mountains. It seems that most faults of the satellite data are on highlands where the estimation of the rainfall is not as accurate as in other parts of the country. Overall findings showed that the satellite data underestimated the amount of rainfall on the central parts of Zagrous Mountains. The satellite data underestimate the rainfall between 5 to 2 mm in an annual timescale in this part of the country. In some parts of the Alborze and Zagrous mountains, there was an overestimation of precipitation by TRMM 3B43. The amount of this overestimation was between 9 to 25 mm in an annual timescale. In the other parts of the country, the bias of precipitation was -4 to +9 mm. It seems that this database has a fault in the estimation of precipitation that originates from the factor of mountains and the difficulty that the aforementioned satellite data has over highlands. It seems that it underestimates the precipitation over some highlands and overestimates it on some other highlands as well.
    Keywords: Asfezari database, TRMM 3B43 database, precipitation, bias, Iran
  • Asghar Naderi*, Iraj Maddahi, Naser Keshavarz Faraj Khah, Mostafa Heydari, Meisam Salimi Delshad, Sajad Esmaeilpour Page 32
    4D (or Time-lapse) seismic study is based on repeating 2D or 3D seismic surveys over the same area with the same acquisition parameters, in different times and measuring the difference in seismic data in terms of both amplitude and reflection time. This technique has been increasingly utilized to monitor the fluid flow during the hydrocarbon production, or during the enhanced oil recovery to assess unswept target zones through miscible or immiscible flooding. An overview of reservoir properties such as porosity, pore pressure, temperature, and water/oil/gas saturation changes as a result of depletion or injection could be investigated through 4D seismic analyses. Time lapse studies are usually subject of investigation on reflection seismic data. However, this technique could be applied to any other seismic techniques such as Vertical Seismic Profiling (VSP). In 4D seismic studies, subtle changes in the reservoir properties could be studied via change in seismic wave properties, if good quality seismic data is available. A feasibility study is a prerequisite in 4D seismic acquisition, due to high cost of repeating a seismic survey (especially in a vast area with 3D coverage, such as oil and gas fields in Iran). Gassmann rock physics model is widely in use for fluid replacement to predict seismic properties in porous rocks such as sandstones with high porosity and permeability. Carbonate rocks usually have a higher density and elastic modulus than sandstones, and include less porosity and permeability. Also the pore shapes and their connections in carbonates are more complex and different from sandstones (penny shapes rather than spherical). Since the Gassmann model does not count for the pore shape type and geometry, other rock physics models such as Kuster-Toksoz model is required to be utilized to study fluid replacement effect on seismic wave parameters in carbonate rocks. Kuster-Toksoz model is also considering the effect of mineralogy as well as pore shape and geometry. In this research, as a 4D feasibility study, the change in seismic wave parameters due to hydrocarbon production (fluid replacement) in a well of carbonate oil reservoir located in South- West of Iran has been investigated. Based on inverse Kuster-Toksoz rock physics model, percentage of different porosity types (spherical, disk, and needles) in the considered well is modeled. As a result, however, the spherical porosity in the well was dominant (45% of total pores), other porosities included a considerable share (55% of total pores). Considering the pore shape and geometry and the proportional porosity percentages via Kuster-Toksoz rock physics model, the average change in P and S velocity, bulk modulus and density due to hydrocarbon production (replacing oil by gas) was about 380 m/s, 63 m/s, 2.6 Gpa and 78 kg/m3 respectively; while using Gassmann rock physics model which did not include the pore shape and geometry and the proportional porosity percentages, the primary wave velocity and the bulk modulus were 163 m/s, 1.35 Gpa respectively. This suggests that the field could be subject of 4D seismic study for fluid flow detection, if high repeatability of the seismic survey could be achieved and seismic data could be considered as high quality data.
    Keywords: Seismic reservoir monitoring, time lapse, seismic parameters, rock physics, Kuster, Toksoz, carbonate rocks
  • Nozar Ghahreman*, Iman Babaeian, Mina Mousavi Page 49
    An accurate estimation of evapotranspiration is a key issue in running climate models, especially for the calculation of surface fluxes. In recent years, by development of global and regional climate models, long-term predictions of weather parameters affecting evapotranpiration have been done more easily. The ability of the RegCM regional climate model (Version 3) in simulating the potential evapotranspiration over Mashhad in Northeastern Iran was evaluated during the base period of 1961 to 1985 and the future period of 2021-2035. Due to lack of a measured amount of evapotranspiration, the Penman–Montith (P-M) equation was chosen to estimate actual values of ET in the base period. For initialization of the RegCM3 model, boundary conditions from EH5OM General Circulation Model (GCM) were used as initial and boundary conditions to feed the RegCM3 regional model. Future predictions of evapotranspiration were done under A1B emission scenario. A horizontal resolution of 50 km was considered for the model. Based on the assumed conditions in running the model, the results showed that the nonpost- processed RegCM model outputs cannot be used for the estimation of potential evapotranspiration. However, after post processing using multivariate regression, results were closer to those calculated by P-M equation. Temperature and radiation parameters were considered as independent variables in the multiple regression models to perform post-processing. Our results showed that the mean annual evapotranspiration in the future period (1075 mm) will be increased by 16.34%, compared to the base period (924 mm). On the whole, the average potential evapotranspiration will be increased in April, May, June, August, September and October, while it will be decreased in January, February, July, November and December, compared to the base period. The outcomes of the present study reveal that the maximum evapotranspiration in the future period will be in June, while in the base period the maximum amount of evapotranspiration occurs in July.
    Keywords: Potential evapotranspiration, RegCM model, downscaling, post, processing, future period
  • Elham Shahrabi Farahani*, Hossein Zomorrodian Page 65
    A vertical reference surface was used as a reference to measure the heights of the points on the earth surface. A vertical datum can also be defined by computing the geopotential number of the origin point (tide gauge station) using its ellipsoidal height and absolute gravity value. In this research, after determining the mean geopotential for the sea level, three local vertical datums (LVDs) were described for three tide gauge stations namely, Bushehr, Hormozgan, and Chabahar, on the southern coast of Iran. Since the mean sea level is not constant, the equipotential surfaces which create the local datums are not coincided and show some deviation from each other to an undefined extent. These offsets are calculated by using a Global Navigation Satellite System (GNSS) with ellipsoidal height, normal-orthometric height and height anomaly of the datum. Therefore the data can be related to each other. One goal of the modern geodesy is the global unification of vertical data so that height data from them can be properly integrated. The unification of these LVDs may be performed by using a regional gravimetric quasigeoid model and also the ellipsoidal height data on each datum. For this purpose, the iteration method was applied. Using the LVD offset of the related datum compared to quasigeoid, the gravity anomalies of each datum was reduced to a quasigeoid model. The quasigeoid was computed by combining two global geopotential models, namely EGM96 and EGM2008, with a set of the gravity data obtained from Bureau Gravimetrique International (BGI) including the total number of 8582 stations across Iran and the digital elevation model (DEM) with three arc second resolution. The reductions were applied to the gravity observation to produce the free-air and complete Bouguer anomalies. Because many countries do not have gravity observations along all the precise leveling routes, the computation of orthometric or normal heights is not strictly possible. To overcome this limitation, the normal-orthometric height system was developed. In this research, the normal-orthometric height system was used to reduce the measured gravity values from the earth surface to the quasigeoid. The normal-orthometric heights for the BGI stations as well as for the tide-gauge stations in Bushehr, Hormozgan and Chabahar were calculated based on a program prepared in Matlab. The solution converged after three iterations. Creating these data, and unification of them, the height of the stations located in the area of these three local vertical data can be calculated. A relation for determination of the dependency of these offsets to the heights of the data was also presented. It should be noted that the mean offsets and the information relevant to each datum were calculated separately. The base of this calculation was the determination of reduced anomalies for all points of the data and the related preliminary values of the offsets for each datum. Finally, it may be concluded that the quasigeoid models resulted from the iteration method perform a vital role in the vertical datum unification. Comparison of such quasigeoids with those obtained in previous researches, and also considering the standard deviation of 0.6 m showed that the iteration method may be a suitable method to determine the quasigeoid in coastal areas. Furthermore, the combination of the described quasigeoids with the obtained offsets can be applied to transfer the reference ellipsoid as a datum to each one of the LVDs.
    Keywords: Geoid, quasigeoid, normal, orthometric height, local vertical datum
  • Hamid Sabeti, Babak Nadjar Araabi, Abdolrahim Javaherian* Page 77
    Seismic data interpretation methods provide useful information about underground structures. Since many years ago, several methods have been developed to aim this goal. Seismic facies analysis is one of the new methods in seismic interpretations. This method can produce a classified section using reflection seismic data and/or seismic attributes. Classified sections can reveal lateral changes in seismic facies which may relate to geological facies changes. Using different pattern recognition methods, several seismic facies analysis methods have been developed in recent years. However, in this study, an agglomerative hierarchical clustering algorithm has been utilized to produce classified sections. Seismic facies is a group of data whose attributes are different from those of neighbor groups. Each attribute can extract additional information about underground. Using a single attribute makes it difficult to get more information. However, by combining several attributes in a hierarchical clustering algorithm, it is possible to interpret seismic data in a more appropriate way. In hierarchical clustering, all time samples are divided into similar clusters. At first, each sample is assigned to one cluster. Dissimilarity matrix is constructed based on a distance definition such as Euclidean distance between samples. This matrix is then used to cluster all samples in a hierarchical procedure. In each step, more similar clusters merge into a new cluster and the dissimilarity matrix is updated. Finally, all samples merge into one cluster. Before clustering it is common to perform a principal components analysis, PCA. PCA is a statistical technique to perform dimension reduction. Using PCA, we can find the directions in data with the highest variation and reduce the dimensionality of a large data set with interrelated variables without considerable loss of information. In this study, the PCA was utilized to attenuate the redundant and random noisy data. Prior to the PCA, it is necessary to normalize the data. Clustering algorithm in this study was applied to three synthetic models as well as 2D and 3D real seismic data of an oilfield, Southwest of Iran. The first model was a horizontal-layer one with lateral changes in facies. The second model was a horizontal-layer one with a normal fault which caused a movement of layers. The third model was an anticline one with lateral changes at the top of the anticline. Real seismic data from an oilfield in the Southwest of Iran was used for this study. Nine seismic attributes were calculated using the Paradigm software to extract more information from migrated seismic data. These nine attributes and the primary seismic data were normalized and entered into the PCA. Seven principal components were selected based on the PCA. These data were used to apply to clustering algorithm. Our results showed that the seismic facies analysis can provide useful information about the underground structures and lateral changes. In the cases of the first and second models, lateral facies changes were revealed for signal-to-noise ratios of up to 4 dB. Regarding the third model, the results were acceptable for signal-to-noise ratios of up to 8 dB. In addition, it was shown that defining more number of clusters could not lead to better results. By comparing 2D and 3D data clustering, it is concluded that the resolution of seismic facies in 3D clustering is quite related to 2D one.
    Keywords: Seismic facies, agglomerative hierarchical clustering, principal component analysis, seismic attribute
  • Hakim Golshahy*, Amir Alavi Page 97
    The oceanic and atmospheric models have been developed on different numerical grids. The Arakawa's C grid is well-known because of the advantages of the C-grid discretization at high resolutions. The C grid, however, is well suited for reproducing high frequency inertia-gravity waves in resolved cases, but there are difficulties in dealing with the Coriolis terms and low-frequency processes. In particular, the C-grid approach is unfavorable in the under-resolved cases with grid-scale noise. Several fixes have been proposed for the C-grid problem. One such method is the C-D grid approach which improves spectral properties of the inertia-gravity waves at low resolutions. The C-D grid approach employs a combination of the C and D grids such that all terms are the same as in a conventional C-grid discretization except for the Coriolis terms where the D-grid velocities are used so that they require no interpolation. Another grid is the LE grid that comprises the same structure of Arakawa’s E grid with a different grid space. Most of these studies apply the traditional second-order finite difference method to spatial differencing on the C-D grid, but the application to higher accurate finite difference methods is lacking. Finite difference methods are commonly used to simulate the dynamical behavior of geophysical fluids. Numerical simulations of the complicated flows such as vortices, turbulent currents and instabilities need high accuracy methods as well as high resolutions. The compact finite difference methods are powerful ways to reach the objectives of high accuracy and low computational cost. The super compact and combined compact finite difference methods can be considered as promising methods for large scale computations in atmosphere–ocean dynamics with high accuracy. In this study, we derived the general discrete dispersion relations of inertia-gravity and Rossby waves on the C-D and LE grids. The linearized single-layer and two-layershallow-water models were used to describe these kinds of waves which play an important role in the setup of the ocean circulation. These relations were used to assess the performances of the sixth-order super compact finite difference (SCD6) and sixthorder combined compact finite difference (CCD6) schemes on the C-D and LE grids. The results on these grids were compared to Randall’s Z grid and Arakawa’s C and D grids. The general discrete dispersion relations of inertia-gravity waves on the C-D grid were similar to the LE grid at both single layer and two-layer models, but they were different for Rossby waves. The results of the present work revealed that the CCD6 scheme exhibits a substantial improvement over the SCD6 scheme for the frequency and group velocity of inertia– gravity waves on the C-D and LE grids. In the same manner, for the frequency of Rossby waves, the performance of the CCD6 scheme is better than that of SCD6 scheme, but for the group velocity of Rossby waves, the SCD6 scheme is slightly more accurate than CCD6 scheme. In general, the C-D grid is, however, composed of Arakawa’s C and D grids which are susceptible to grid scale noise but its behavior is favorable for both inertia-gravity and Rossby waves. In addition, for inertia-gravity waves, it could be observed that the accuracy of the SCD6 scheme on the C-D grid is similar to the Z grid and even the CCD6 scheme exhibits higher accuracy on the C-D grid.
    Keywords: Super compact, combined compact, linearized shallow, water equations, C, D grid, LE grid
  • Mostafa Khadem Pir, Amin Roshandel Kahoo*, Ali Nejati Kalateh Page 124
    Since the earth acts as a low-pass filter, it changes frequency content of passing seismic waves. Therefore, the seismic data are non-stationary signals. Due to the non-stationary property of seismic data, spectral decomposition based on Fourier transform cannot reveal the appropriate characteristics of them. It cannot show changes of frequency content of the seismic signal with respect to time. Since, the spectral components of a non stationary signal are functions of time, a simultaneous representation of time and frequency will be very useful for the analysis of such signals. Time-frequency transform upgrades the spectral decomposition to a new step and can show time and frequency information simultaneously. Spectral analysis of seismic data using time – frequency transforms, converts the seismic amplitudes, which are a function of space and time, to spectral values, which are a function of frequency, time and space. Nowadays, the time-frequency transforms have been widely used in the seismic data processing and interpretations. They can be used in estimation of layer thickness, reservoir characterization and exploration, estimation of absorption coefficient, burial channel detection, random and coherent noise attenuation and, etc. The time-frequency distribution can be computed by various methods, each of which has their advantages and disadvantages. Short-time Fourier transform (STFT) is one of the conventional spectral decomposition methods. The STFT spectrum is obtained as the Fourier transform of various windows of signal with various time centers. The windowed form of Fourier transform and the Heisenberg uncertainty principle affects the resolution of time and frequency in the STFT spectrum. According to this principle, the time and frequency resolution of the STFT spectrum cannot be simultaneously increased. Various methods have been introduced to simultaneously increase the time and frequency resolution in an STFT spectrum. Fourier transform can be written as a matrix equation. In the case of underdetermined inverse problems, there are numerous solutions for the matrix equation of Fourier transform. The least squares solution is one of the many available solutions which is the smoothest solution. Daubechies et al. (2008) introduced an algorithm that obtains a sparse solution for an inverse problem using the constrained least squares method. This method is an iterative algorithm. We can improve the resolution of STFT spectrum by replacing the conventional Fourier transform with the mentioned algorithm. The efficiency of this method is evaluated by applying to both synthetic and real seismic data. The results of the synthetic example showed that the constrained least squares spectral analysis (CLSSA) had a better resolution than the conventional STFT method. We used the CLSSA to illuminate the low-frequency shadow corresponding to a gas reservoir at one of the gas fields in the South-West of Iran. The results of the real data example showed that the CLSSA has a much better resolution than the STFT.
    Keywords: Time, frequency transform, short, time fourier transform, spectral decomposition, constrained least squares inversion, low, frequency shadow
  • Mustafa Vahid Hashemi, Mehrdad Soleimani* Page 132
    Velocity model building is a crucial step for construction of seismic image of the subsurface in depth imaging. A wide variety of different velocity model building methods are available. Reflection tomography is one of those methods. One of the drawbacks of tomography method is that it requires picking reflection events in the prestack data. Picking procedure is extremely time consuming and can become difficult if the signal to noise ratio in the data is low. In this study, a new version of tomography called Normal Incidence Point (NIP) wave tomography is used for construction of velocity model. This technique makes use of traveltime information in the form of kinematic wavefield attributes. These attributes are coefficients of the second order traveltime approximations in the midpoint and offset coordinates and can be extracted from prestack seismic data by means of common reflection surface stack method. The required input data for NIP tomography inversion are taken from stacked results at number of pick locations, while these locations do not need to follow a continuous horizon in the section. The problem of building the velocity model by tomography method is solved in an iterative manner here. During iterations, difference of observed and modeled data is minimized and the model is updated. This procedure would continue until the misfit falls below a specified value. Modeling observed data for the first time requires an initial velocity model. Initial velocity model in normal incidence point tomography contains a constant near surface velocity which increases linearly with depth. In the present study, four different functions, introduced by different researches, used besides linear function to produce initial velocity model. In addition to these functions, the stacking velocity derived from kinematic wavefield attributes was used in NIP tomography, as initial velocity model. Accuracy and consistency of these velocity models were evaluated by application to a 1D and a 2D synthetic data. Result of these data showed that different initial velocity models due to different functions used in NIP tomography, have different effects on the final velocity model. In 1D data example, the result showed that the NIP tomography method with new velocity function introduced to the tomographic algorithm will gives accurate velocity model after little iteration with acceptable error and high consistency with the data. In case of 2D synthetic data example, five different velocity models obtained by normal incidence point tomography with four velocity function besides the stacking velocity as initial velocity model. Different final velocity models obtained here show different ability of functions in handling lateral heterogeneities. However, the velocity functions introduced in other studies showed that besides the importance of initial velocity model in normal incidence point tomography, they could not serve as a suitable initial velocity model. Although these models were consistent with the data, they were not able to separate close velocity anomalies. However, the velocity model obtained by stacking velocity as initial model in normal incidence point tomography shows higher accuracy and consistency with the data and could handle lateral velocity changes in tomographic procedure, too. These techniques were applied to a real dataset. This dataset contains geometric complexity and lithological complexes. Therefore it could clarify the ability of these velocity equations in producing acceptable migrated section. All of the equation used to make velocity model for this dataset are then used for post stack migration. By comparing the migrated section obtained, the linear function and stacking velocity function showed that they could perform better in the presence of lateral velocity heterogeneities. Later on, these two models were used to produce acceptable prestack depth migration sections. The stacking velocity used for the initial model for NIP tomography gave better result in presetack depth migration. This result was compared with the result of conventional prestack depth migration. The velocity model for the latter case was obtained by the migration velocity analysis technique. Results of both methods were comparable. However, the NIP tomography model was so simple and smooth and also obtained in so much less time compared to the complex migration velocity analysis model.
    Keywords: Velocity model building, reflection tomography, common reflection surface, normal Incidence point (NIP) tomography inversion
  • Farideh Habibi*, Somayeh Bahrami Page 169
    Super storm Gonu is one of the strongest tropical cyclones which have occurred after the deadliest and most destructive hurricane Katrina (which occurred over the Gulf of Mexico during 23rd August to 3rd September in 2005) in 2007. Such intense tropical cyclones have happened rarely over the Oman Sea since most storms in the Arabian Sea tend to be small and disappear quickly or making landfall on the Arabian Peninsula and/or the Indian subcontinent. According to the historical records of severe cyclonic storms formed over the Arabian Sea، severe cyclonic storms were not reported in the Arabian Sea during 1970 to 2007 but Algeria broadcast and old people of Hormozgan believed that first time، it happened in 1977. However، there is no information about it. The Saffir Simpson scale separates hurricanes (with winds of 74 mph or greater) into five ascending categories based on the maximum sustained wind speeds، the potential height of its dangerous storm surge، and the hurricane’s central barometric pressure. The super cyclone Gonu was a Category Five tropical storm (Saffir-Simpson Scale) which occurred over the Northern Arabian Sea in June 2007. The minimum pressure of this tropical cyclone reached 920 hPa on June 4th. The meteorological phenomena which occurred during the storm activity in Iran have been announced by Iranian Meteorological Organization as “cloudy sky with heavy rain and thunderstorms;”، a raging sea that the height of its waves reached to 5. 8 meters. This research surveys the characteristics of tropical storms، synoptic and dynamic factors which affect the formation of Gonu cyclone and its impact on the South and Southeast of Iran. For this purpose، charts of NCEP/NCAR reanalysis data set have been studied in this research. The region which we considered in this research was 0° to 90°E longitudes and 0° to 70°N latitudes. A survey of surface charts and upper level atmospheric charts such as 850، 700، 500 and 300 hPa from the 1st to 8th June 2007 showed that the trajectory of the tropical depression was at first toward the Indian subcontinent، which gradually became stronger، and formed a tropical storm on 3rd June. However، an extending high pressure ridge in the south of Indian subcontinent caused the storm’s path to change from the Northeast (toward the Bay of Bengal) to the Northwest (toward the Persian Gulf). As a result، the storm moved toward the Northwest and finally it made a landfall over the Southern region of the Oman Sea. On the sixth day، the Scandinavian high pressure ridge weakened; the core axis of storm was from the South to the North direction at that time، and had drawn it to the Southern part of Iran. In this case، the storm carried its obtained moisture from the Arabian Sea and Oman Sea to the South and Southeast of Iran by its easterly flank flows. Falling cold air behind the storm by the Scandinavian anticyclone ridge on White Russia (the north of Black Sea)، which is associated with the further strengthening storm. The European anticyclone on the seventh day was weaker than the previous day; as a result، the core of the storm had taken the southeast-northwest direction، then imported into the southeast of Iran by meridional speed of 8 ms-1. Colliding with the southern part of Zagros Mountains، the storm Gonu caused convective (potential) instability and formation of cumulonimbus clouds and thunderstorms which synoptic reports of Iranian meteorological stations confirmed it. After crossing the Southern coast of Iran، entered to the country from south، and the intensity of storm activity decreased during moving on the rugged parts of Hormozgan، Sistan and Baluchestan and Kerman provinces (the Southern Zagros Mountains)، and then disappeared with moving toward Pakistan. The highest rainfall recorded during the storm activity in the Southeast Iran were received on the sixth day of June by the ports of Konarak and Jask، for which the amounts were 90 mm and 78 mm، respectively. The greatest amount of precipitation on the seventh day was reported by Nikshahr to be 120 mm; Jask also received 59 mm of rainfall during the eighth day. Nikshahr is located in the extreme Southwest of the province of Sistan and Baluchestan. The area is mountainous and 98% of its tissue consists of highlands and mountains and the remainder is covered by plains and deserts.
    Keywords: Gonu cyclone, tropical storm, Oman Sea, precipitation, southeast of Iran, Jask