• پنجشنبه ۲۱ آذر ۱۳۹۸
  • |

آمار سایت

  • تمام بازديد‌ها: 1689227 بازدید
  • بازديد 24 ساعت قبل: 2343 بازدید
  • مهمانان حاضر در زیرپورتال: 17 کاربر
  • کاربران حاضر در زیرپورتال:0 کاربر

ورود به سایت

نقش فن آوری سنجش از دور در مطالعه پدیده زمین گرمایی

  • پدیده ژئوترمال یا زمین گرمایی چیست؟
پدیده ژئوترمال یا زمین گرمایی بیانگر بالا رفتن دمای زمین در اعمال آن است. به ازای هر 100 متر عمق، بطور متوسط 3 درجه سانتیگراد درجه حرارت زمین بالا می رود. به این ترتیب در اعماق زمین درجه حرارت های بسیار زیادی را انتظار داریم. پدیده داغ شدن آب های سطحی که به درون زمین نفوذ می کنند، و تبخیر و خروج آنها از درز های و شکاف های زمین به عنوان پدیده ژئوترمال نامیده می شود. انرژی که از این طریق در سطح زمین آزاد می شود، انرژی زمین گرمایی یا ژئوترمال نامیده می شود.
شکل 1 : نمایی ساده از چگونگی عملکرد بکارگیری انرژی ژئوترمال برای مصارف شهری
این پدیده بصورت غیر مستقیم با بکار گیری در نیروگاه های بخار تبدیل به انرژی برق شده و برای مصرف، توسط کابل های فشار قوی منتقل می شود. در طبیعت،‌ آب هایی که به درون لایه های زیرین سطح زمین در این مناطق نفوذ می کنند، در اثر حرارت ناشی از این توده های ماگما داغ یا تبخیر شده و با فشار از درز و شکاف ها و شکستگی های سنگ های سطحی زمین خارج می شوند. بخار آب خارج شده از درون زمین در مناطق ژئوترمال، گاه با آب فشان ها یا گل فشان ها همراه است. بسیاری از چشمه های آب معدنی نوعی از این آب هاست.
 
شکل 2 : شمایی از چگونگی عملکرد نیروگاه های حرارتی ژئوترمال و چرخه حرارتی آب داغ و بخار آب در درون زمین
  • پدیده ژئوترمال یا زمین گرمایی در چه مناطقی و در چه شرایطی بوجود می آید؟
در برخی مناطق توده های داغ درونی زمین یعنی ماگما به سمت بالا حرکت کرده و به سطح زمین نزدیک تر می شوند. این توده های ماگما در برخی مناطق از درون زمین خارج شده و با ایجاد آتشفشان، بصورت گدازه هایی در سطح زمین قرار می گیرند. در چنین مناطقی انتظار می رود که بازمانده ماگمای نفوذ کرده به سطوح بالایی پوسته، هنوز حضور داشته باشد. البته این مسئله در مورد آتشفشان های فعال یا آتشفشان هایی که فعالیت آنها در دوره های اخیر زمین شناسی کاهش یا پایان یافته است، می تواند صدق پیدا کند. بنابراین در مناطق آتشفشانی که هنوز فعال یا نیمه فعال هستند، می توان به جستجوی چنین پدیده ای بگردیم.
در این مناطق لایه های سنگی تحت تأثیر حرارت ناشی از خود ماگما و نیز وجود آب های موجود در ماگما یا آب های نفوذی حرارت یافته و تغییر شکل پیدا می کنند. حرارت بالای ماگما نوعی دگرگونی در لایه های سنگی ایجاد می کند و آب های ماگما و آّب های نفوذی حرارت یافته با واکنش با کانی های موجود در لایه های سنگی موجب ایجاد تغییرات شیمیایی در این کانی ها شده و کانی های جدیدی را جایگزین آنها می نماید.
شکل 3 : مناطق مستعد و قابل مطالعه برای پدیده ژئوترمال در کشور
 
  • چگونه می توان مناطق دارای ژئوترمال را پیدا کرد؟
همانطور که در قسمت قبل اشاره شد، برای پیدا کردن مناطق دارای ویژگی ژئوترمال بهتر است که مناطق آتشفشانی یا مناطقی که نفوذ توده های آذرین در آن به محتمل نظر می رسد، را جستجو نماییم.
 
این مناطق چه ویژگی هایی دارند؟ و این پدیده چه اثراتی را در عوارض سطحی زمین و یا لایه های سنگی اطراف می گذارند؟

وجود توده های نفوذی مواد مذاب درونی زمین به لایه های بالایی پوسته، در درجه اول بر روی سنگ های اطراف اثر می گذارند و موجب تغییر در ترکیبات کانی شناسی این سنگ ها می شود، با تغییر ترکیب کانی شناسی سنگ های منطقه ای که ماگما در آن نفوذ کرده است،‌ خاک های حاصل از هوازدگی و فرسایش این سنگ ها نیز از نظر جنس تغییر می یابند، با تغییر ترکیب شیمیایی خاک ها، پوشش گیاهی منطق نیز تغییر کرده و ترکیب پوشش گیاهی دیگری متناسب با عناصر تشکیل دهند خاک ها در این منطقه رشد کرده و جایگزین می شوند. همچنین وجود توده نفوذی داغ در لایه های بالایی پوسته و نیز آب های داغی که به سمت بالا حرکت کرده و از درون زمین خارج می شوند، بر میانگین درجه حرارت سطح زمین تأثیر داشته و آن را تا حدی بالاتر می برد. این موارد نشانه هایی از امکان پدیده ژئوترمال یا زمین گرمایی در یک منطقه می باشند. لذا با مطالعه هریک از نشانه هایی که حاکی از وجود پدیده ژئوترمال در منطق می باشند، می توان آن را شناسایی یا به احتمال وجود آن پی برد.
 
شکل 4 : وجود آب فشان ها نشانه ای از پدیده ژئوترمال
  • سنجش از دور چگونه در شناسایی مناطق ژئوترمال به ما کمک می کند؟
برای شناسایی هر کدام از نشانه های پدیده ژئوترمال نیاز به حضور در مناطق مختلف و بررسی آن مناطق بوده تا در صورت وجود  پدیده ژئوترمال، کشف گردد. در ضمن لازم به ذکر است که بسیاری از نشانه های ژئوترمال در شرایط معمول قابل تشخیص نیستند و نیاز به مطالعه کلی منطقه و بکارگیری ابزارها و وسایل متناسب می باشد.
فناوری سنجش از دور با پردازش تصاویر ماهواره ای در شناسایی بسیاری از نشانه های پدیده ژئوترمال تا حد بسیار زیادی می تواند به ما کمک کند. اگر قابلیت های فن آوری سنجش از دور و تصاویر ماهواره ای از یک سو و ویژگی های نشانه های پدیده ژئوترمال از سوی دیگر با هم مقایسه کنیم، می توانیم به نقش هر کدام از این قابلیت ها در شناسایی و تشخیص نشانه های پدیده ژئوترمال پی ببریم.

 
برای شناسایی جنس سنگ ها، با توجه به کانی های تشکیل دهنده این سنگ ها و با بکارگیری باند های طیفی متناسب با نوع و نحوه بازتابش سنگ ها و کانی های آن و نیز خاک های حاصل از هوازدگی و فرسایس این سنگ ها و با پردازش این باندهای طیفی، می توان مناطق تغییر جنس یافته را شناسایی کرده و در کشف پدیده ژئوترمال از آن استفاده نمود. همچنین، تغییر در نوع گیاهان منطقه که ارتباط تنگاتنگی با جنس زمین دارند با پردازش تصاویر ماهواره ای قابل شناسایی است. با بررسی علت این تغییرات، می توان عوارض و نشانه های پدیده ژئوترمال یا زمین گرمایی را جستجو نمود.

با بکار گیری باندهای حرارتی تصاویر ماهواره ای و پردازش آنها، امکان تعیین درجه حرارت سطحی زمین وجود دارد. درجه حرارت سطحی زمین و تأثیرات آن بر درجه حرارت اتمسفر اطراف و حرارتی که توسط آب های داغی که از درون زمین خارج می شود، همگی علائم و نشانه هایی از بالا بودن درجه حرارت ژئوترمال در منطقه می باشد. به این دلیل، تعیین درجه حرارت منطقه مورد مطالعه، به منظور شناسایی وجود پدیده ژئوترمال بسیار مؤثر است.
شکل 5 : تصویر ماهواره ای گوگل از منطقه کوه دماوند
شکل 6 : مناطق ژئوترمال و مستعد آب های معدنی در منطقه کوه دماوند بدست آمده با پردازش تصاویر ماهواره ای

کلیدواژه ها: مناطق ژئوترمال | سازمان فضایی ایران | مدرسه سنجش از دور | کاربرد سنجش از دور | آب معدنی | مقطع کاربرد سنجش از دور | تصویر ماهواره ای | ژئوترمال |



CAPTCHA

دفعات مشاهده: 97 بار   |   دفعات چاپ: 2 بار   |   دفعات ارسال به دیگران: 0 بار   |   0 نظر