Deprem kaynaklı iyonosferik anomalilerin incelenmesi
Investigation of earthquake-induced ionospheric anomalies
Yazar: OSMAN BATUR ÇELİK
Danışman: PROF. DR. BAHADIR AKTUĞ ; DOÇ. DR. KAMİL TEKE ; DR. ÖĞR. ÜYESİ BEGÜM KOCA
Ankara Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Jeofizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Jeofizik Mühendisliği = Geophysics Engineering

Özet:
Bu çalışmada Türkiye'deki deprem aktivitesinin öncülü olabilecek iyonosferik anomalileri belirlemede GPS verilerinin kullanımını ve iyonosferdeki değişimleri anlamak amacıyla yapılan araştırmaları kapsamaktadır. Alaska depreminden günümüze kadar olan süreçte deprem ve atmosfer arasındaki ilişkinin incelenmesinde GPS teknolojisinin jeodezik ölçümler, kinematik nesne izleme ve gerçek zamanlı navigasyon uygulamaları üzerine yapılan çalışmalar incelenmiştir. Araştırma, GPS Toplam Elektron İçeriği (TEİ) ölçümleri kullanılarak iyonosferdeki değişimleri belirleme yöntemlerini ele almaktadır. Uygulama aşamasında önce 2017 – 2023 yılları arasında 20.07.2017, 12.06.2017, 08.08.2019, 30.10.2020, 24.01.2020, 06.02.2023 tarihlerinde gerçeklemiş büyüklüğü altı'dan büyük olan (Mw>6) depremler belirlenmiştir. GNSS uyduları aracılığıyla Türkiye Ulusal Sabit GNSS Ağı-Aktif (TUSAGA-Aktif) istasyonları tarafından kaydedilen veriler kullanılmıştır. Depremlerin potansiyel öncül belirtileri olarak kabul edilebilecek iyonosferik anomalilerin tespiti için geliştirilen bir yaklaşım üzerinde durulmuştur. Bu bağlamda, IONOLAB adlı web servisi üzerinden sağlanan IONOLAB-TEC yazılımı kullanılarak TEİ tahminleri ve bu tahminleri düzenleme amacıyla kullanılan yazılımlar açıklanmıştır. Bu çalışma, jeodezik ölçümler, GPS teknolojisi ve iyonosferik değişimlerin birleşimini içeren geniş bir disiplinler arası araştırma alanını temsil etmektedir. Elde edilen sonuçlar, hem jeodezik ölçümlerle deprem analizine hem de GPS teknolojisinin iyonosferdeki değişimleri belirleme potansiyeline katkıda bulunmaktadır. Sonuç olarak depremden hemen sonra ani yükseliş ve alçalış gözlenmekle birlikte, bunların her istasyonda aynı şekilde gözlenmediği ayrıca yapılan iyonosferik gözlemlerin ve toplam elektron içeriğindeki değişimlerin doğrudan incelenen depremler ile ilişkilendirilememiştir.

Abstract:
This study focuses on the use of GPS data to identify ionospheric anomalies that may serve as precursors to seismic activity in Turkey and investigates changes in the ionosphere. The research encompasses the period from the Alaska earthquake to the present day, examining the relationship between earthquakes and the atmosphere through studies on GPS technology, geodetic measurements, kinematic object tracking, and real-time navigation applications.The study addresses methods for determining changes in the ionosphere using GPS Total Electron Content (TEC) measurements. In the application phase, earthquakes with a magnitude greater than six (Mw>6) that occurred between 2017 and 2023, specifically on 20.07.2017, 12.06.2017, 08.08.2019, 30.10.2020, 24.01.2020, and 06.02.2023, were identified. Data recorded by the Turkey National Fixed GSS Network-Active (TUSAGA-Active) stations through GNSS satellites were utilized. The study emphasizes a novel approach developed to detect ionospheric anomalies that could potentially serve as precursors to earthquakes. In this context, the IONOLAB-TEC software provided through the IONOLAB web service was employed for TEC predictions, and the software used for editing these predictions was explained.This research represents a broad interdisciplinary field encompassing geodetic measurements, GPS technology, and ionospheric changes. The results contribute to both seismic analysis through geodetic measurements and the potential of GPS technology to determine changes in the ionosphere. Ultimately, sudden rises and falls were observed immediately after earthquakes; however, it was noted that these observations were not uniform across all stations. Furthermore, direct correlations between the observed ionospheric changes and the earthquakes under consideration could not be established.