Солтүстік Америка құрлығының құрылымын зерттеу жобасы

Солтүстік Америка құрлығының геологиялық құрылымын зерттеген EarthScope бағдарламасы туралы ақпарат. Жер сілкінісі, жанартау және геологиялық зерттеулер.

15 мин оқу

100%

Дереккөз: EarthScope — Wikipedia

Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.

Мазмұны

Кіріспе

Солтүстік Америка құрлығының құрылымын зерттейтін Жер ғылымдары бағдарламасы.

EarthScope жобасы – 2003 жылдан 2018 жылға дейін Солтүстік Америка құрлығының құрылымы мен эволюциясын зерттеу және жер сілкіністері мен жанартаулардың пайда болуын басқаратын процестерді түсіну үшін геологиялық және геофизикалық әдістерді қолданған Ұлттық ғылым қорының (NSF) қаржыландыруымен жүзеге асырылған Жер ғылымдары бағдарламасы. Жоба үш компоненттен тұрды: USArray, Пластинка шекаралық обсерваториясы және Сан-Андреас жарылысын тереңде зерттеу обсерваториясы. Жобамен байланысты ұйымдарға UNAVCO, Сейсмология бойынша біріккен зерттеу институттары (IRIS), Стэнфорд университеті, АҚШ Геологиялық қызметі (USGS) және Ұлттық аэронавтика және ғарыш басқармасы (NASA) кірді. Бірнеше халықаралық ұйымдар да осы бастамаға үлес қосты. EarthScope деректеріне кез келген адам қол жеткізе алады.

Бақылау орындары

EarthScope-тың үш обсерваториясы болды: Сан-Андреас жарылымын терең зерттеу обсерваториясы (SAFOD), Тақта шекаралық обсерваториясы (PBO) және Сейсмикалық және магнитотеллурикалық обсерваториясы (USArray). Бұл обсерваториялар белсенді жарық аймағына бұрғыланған ұңғылар, жаһандық позициялық жүйе (GPS) қабылдағыштары, еңіс өлшегіштер, ұзақ базалық лазерлік деформация өлшегіштер, ұңғы деформация өлшегіштері, тұрақты және көшпелі сейсмографтар, сондай-ақ магнитотеллурикалық станциялардан тұрады. EarthScope-тың түрлі компоненттері геохронология және термохронология, петрология және геохимия, құрылым және тектоника, жер беті процестері мен геоморфология, геодинамикалық модельдеу, тау жыныстары физикасы және гидрогеология салаларында интеграцияланған және оңай қолжетімді деректерді ұсынуға мүмкіндік береді.

Сейсмикалық және магнитотеллурикалық обсерватория (USArray)

USArray, IRIS басқаруымен, 15 жылдық бағдарлама болды, ол Америка Құрама Штаттарының құрлық бөлігінде тұрақты және портативті сейсмографтардың тығыз желісін орналастыруға бағытталған. Бұл сейсмографтар әлемнің әртүрлі аймақтарында болатын жер сілкінісінен туындаған сейсмикалық толқындарды тіркеді. Сейсмикалық толқындар – жер ішіндегі энергияның таралуын көрсететін индикаторлар. Осы тығыз сейсмометрлер желісінен алынған жер сілкінісінің жазбаларын талдау арқылы ғалымдар Жердің құрылымы мен динамикасы, сондай-ақ жер сілкінісі мен жанартауларды басқаратын физикалық процестер туралы білім ала алды. USArray-дің басты мақсаты Солтүстік Американың астындағы континенттік қабықтың, литосфераның және мантияның құрылымын және эволюциясын жақсырақ түсіну болды. USArray төрт құрамдас бөлімнен тұрды: Тасымалданатын массив, Икемді массив, Анықтамалық желі және Магнитотеллурикалық құрал. Тасымалданатын массив 10 жыл ішінде Америка Құрама Штаттары бойынша жылжымалы желіде орналастырылған 400 сейсмометрден құралды. Станциялар 70 км қашықтықта орналастырылды және Жердің жоғарғы 70 км бөлігін картаға түсіруге мүмкіндік берді. Шамамен екі жылдан кейін станциялар ұйымдар қабылдамаса және оларды тұрақты орналымға айналдырмаса, желідегі келесі орналасқан жерге көшірілді. АҚШ-тың барлық аймақтарын қамтығаннан кейін, 2000-нан астам орналасқан жерлер пайдаланылды. Array Network Facility Тасымалданатын массив станцияларынан мәліметтерді жинауға жауапты болды. Икемді массив 291 кең жолақты станциядан, 120 қысқа мерзімді станциядан және 1700 белсенді көз станциясынан тұрды. Икемді массив Тасымалданатын массивке қарағанда белгілі бір мақсаттарға бағытталған зерттеулер жүргізуге мүмкіндік берді. Жердегі құрылымдарды картаға түсіру үшін табиғи немесе жасанды түрде туындаған сейсмикалық толқындар қолданылуы мүмкін. Анықтамалық желі шамамен 300 км арақашықтықта орналасқан тұрақты сейсмикалық станциялардан тұрды. Анықтамалық желі Тасымалданатын массив пен Икемді массив үшін базалық құрал болды. EarthScope бұрыннан бар Ұлттық сейсмикалық жүйеге 39 станция қосып, оларды жаңартты, ол Анықтамалық желінің бір бөлігі болды. Магнитотеллурикалық құралда жеті тұрақты және 20 портативті сенсорлар болды, олар электромагниттік өрістерді тіркеді. Бұл сейсмикалық массивтердің электромагниттік баламасы. Портативті сенсорлар Тасымалданатын массив желісіне ұқсас жылжымалы желіде жылжытылды, бірақ келесі орналасқан жерге жылжытылғанға дейін шамамен бір ай ғана орналастырылды. Магнитотеллурикалық станция магнитометрден, төрт электродтан және деректерді жазу блогынан тұрады. Электродтар солтүстік-оңтүстік және шығыс-батыс бағыттарында орналастырылып, топырақпен өткізгіштікті жақсарту үшін тұз ерітіндісіне толыққан.

USArray, managed by IRIS, was a 15 year program to place a dense network of permanent and portable seismographs across the continental United States. These seismographs recorded the seismic waves released by earthquakes that occur around the world. Seismic waves are indicators of energy disbursement within the earth. By analyzing the records of earthquakes obtained from this dense grid of seismometers, scientists could learn about Earth structure and dynamics and the physical processes controlling earthquakes and volcanoes. The goal of USArray was primarily to gain a better understanding of the structure and evolution of the continental crust, lithosphere, and mantle underneath North America. The USArray was composed of four facilities: a Transportable Array, a Flexible Array, a Reference Network, and a Magnetotelluric Facility. The Transportable Array was composed of 400 seismometers that were deployed in a rolling grid across the United States over a period of 10 years. The stations were placed 70 km apart, and could map the upper 70 km of the Earth. After approximately two years, stations were moved east to the next site on the grid – unless adopted by an organization and made a permanent installation. Once the sweep across the United States was completed, over 2000 locations will have been occupied. The Array Network Facility was responsible for data collection from the Transportable Array stations. The Flexible Array was composed of 291 broadband stations, 120 short period stations, and 1700 active source stations. The Flexible Array allowed sites to be targeted in a more focused manner than the broad Transportable Array. Natural or artificially created seismic waves could be used to map structures in the Earth. The Reference Network was composed of permanent seismic stations spaced about 300 km apart. The Reference Network provided a baseline for the Transportable Array and Flexible Array. EarthScope added and upgraded 39 stations to the already existing Advanced National Seismic System, which was part of the Reference Network. The Magnetotelluric Facility was composed of seven permanent and 20 portable sensors that recorded electromagnetic fields. It is the electromagnetic equivalent of the seismic arrays. The portable sensors were moved in a rolling grid similar to the Transportable Array grid, but were only in place about a month before they were moved to the next location. A magnetotelluric station consists of a magnetometer, four electrodes, and a data recording unit that are buried in shallow holes. The electrodes are oriented north south and east west and are saturated in a salt solution to improve conductivity with the ground.

Пластинканың шекаралық обсерваториясы (PBO)

Плита шекаралық обсерваториясы (PBO) геодезиялық құралдардан, Global Positioning System (GPS) қабылдағыштары мен тесіктердегі деформация өлшегіштерден тұрды. Олар Солтүстік Америка және Тынық мұхиты плиталарының шекарасын түсінуге көмектесу үшін орнатылды. PBO желісі бірнеше маңызды обсерваториялық компоненттерді қамтыды: 1100 тұрақты, үздіксіз жұмыс істейтін Global Positioning System (GPS) станцияларының желісі, олардың көпшілігі жоғары жылдамдықпен және нақты уақытта деректерді ұсынады, 78 тесікшелік сейсмометр, 74 тесікшелік деформация өлшегіш, 26 беткі тесікшелік tiltmeter және алты ұзын базалық лазерлік деформация өлшегіш. Бұл құралдар GeoEarthScope жобасы аясында алынған InSAR (интерферометриялық синтетикалық апертуралық радар) және LiDAR (жарықпен анықтау және қашықтық өлшеу) суреттерімен және геохронологиялық зерттеулермен толықтырылды. PBO сонымен қатар кең ауқымды деректер өнімдерін, деректерді басқаруды, білім беру және насихаттау жұмыстарын қамтыды. Бұл тұрақты желілерге зерттеушілерге белгілі бір мақсатта немесе геологиялық оқиғаға жауап ретінде жер қыртысының қозғалысын өлшеу үшін уақытша желілерді құруға мүмкіндік беретін портативті GPS қабылдағыштар қосылды. EarthScope-тың Плита шекаралық обсерваториясы UNAVCO, Inc. компаниясымен басқарылды. UNAVCO – геодезияны пайдалана отырып, зерттеулер мен білім беруді жеңілдеткен коммерциялық емес, университет басқаратын консорциум.

Сан-Андреас қатпарлы жердің тереңдіктегі обсерваториясы (SAFOD)

Сан-Андреас айналымындағы тереңдіктегі бақылау станциясы (SAFOD) шамамен 3 км тереңдікте белсенді Сан-Андреас жарығын кесіп өтетін негізгі тесік пен Сан-Андреас жарығынан оңтүстік-батысқа қарай 2 км қашықтықтағы сынамалық тесіктен тұрды. Тесіктерге орнатылған гефондық сенсорлар, деректерді жинау жүйелері және GPS сағаттарынан алынған деректер, сондай-ақ бұрғылау барысында жиналған үлгілер Сан-Андреас жарығының қызметін анықтайтын процестерді жақсырақ түсінуге мүмкіндік берді.

Деректер өнімдері

Әр түрлі обсерваториялардан алынған деректер әртүрлі деректер туындыларын жасау үшін қолданылды. Әр дерек туындысы әртүрлі ғылыми мәселені шешуге бағытталған.

P-толқын томографиясы

Томография – қатты денелердің (мысалы, адам денесі немесе Жер) ішкі құрылымдарының үш өлшемді бейнесін жасау әдісі, ол осы құрылымдарға келіп түсетін энергия толқындарының әсеріндегі айырмашылықтарды байқау және тіркеу арқылы жүзеге асырылады. Энергия толқындары – жер сілкінісінен туындайтын P толқындары, олардың жылдамдықтары тіркеледі. USArray және Advanced National Seismic System (ANSS) тұрақты сейсмикалық станциялары жинаған жоғары сапалы деректер АҚШ астындағы Жердің ішкі бөлігінің жоғары ажыратымдылықтағы сейсмикалық бейнесін жасауға мүмкіндік берді. Сейсмикалық томография мантияның жылдамдық құрылымын анықтауға көмектеседі және жүріп жатқан химиялық және геодинамикалық процестерді түсінуге ықпал етеді. USArray және ғаламдық уақыт бойынша жиналған деректерді пайдалану арқылы мантиядағы P толқынының жылдамдығындағы әртүрліліктерді көрсететін жаһандық томографиялық модель құру мүмкін болды. Бұл техниканың мүмкіндіктері мен ажыратымдылығы Солтүстік Америка мантиясының литосферасындағы, соның ішінде маңызды тектоникалық ерекшеліктердің сипатындағы мәселелерді зерттеуге жол берді. Бұл әдіс континенттің тұрақты бөлігі мен Солтүстік Американың белсенді батыс бөлігі арасындағы мантия литосферасының қалыңдығы мен жылдамдық аномалияларындағы айырмашылықтарды көрсетеді. Бұл деректер жергілікті литосфераның эволюциясын түсіну үшін маңызды және қосымша жаһандық деректермен біріктірілгенде, мантияны USArray-дің қазіргі көлемінен тыс бейнелеуге мүмкіндік береді.

Қабылдаушының анықтамалық үлгілері

EarthScope автоматтандырылған қабылдаушы зерттеуі (EARS) EarthScope өнімдерін жасаудың бірнеше маңызды аспектілерін шешуге арналған жүйенің прототипін құрды. Осы прототиптік жүйелердің бірі – қабылдаушының эталондық моделі. Ол USArray көшпелі станцияларының астындағы жер қыртысының қалыңдығын және орташа жер қыртысының Vp/Vs арақатынасын анықтады.

Қоршаған ортадағы сейсмикалық шу

Advanced National Seismic System (ANSS) және USArray жүйелерінің негізгі функциясы – жер сілкінісін бақылау, оның себептерін зерттеу және Жердің құрылымын зерттеу үшін жоғары сапалы деректерді ұсыну болды. Сейсмикалық деректердің тиімділігі шу деңгейі мен қажетсіз дірілдер азайтылғанда едәуір артады; алайда, кең жолақты сейсмограммаларда әрқашан белгілі бір деңгейде шу болады. Шудың басты көздері – аспаптың өзі немесе Жердің қоршаған ортадағы дірілі. Әдетте, сейсмометрдің өзіндік шуы сейсмикалық шу деңгейінен төмен болады, және әр станцияда есептеу немесе байқау арқылы анықтауға болатын ерекше шу үлгісі болады. Жердегі сейсмикалық шудың көздері мыналардың кез келгенінен туындауы мүмкін: Жер бетінде немесе оған жақын жердегі адамдардың іс-әрекеттері, желдің әсерінен қозғалған заттардың дірілі жерге берілуі, ағын су (өзен ағыны), толқындар, жанартаулық белсенділік немесе нашар станция дизайнынан туындаған термиялық тұрақсыздықтан ұзақ мерзімді еңіс. EarthScope жобасы сейсмикалық шуды зерттеуге жаңа көзқарас ұсынды, ол табиғи жер сілкінісінен туындаған дене және беттік толқындарды жою үшін үздіксіз толқын формаларын тексеруге тырыспады. Жер сілкінісі сигналдары, әдетте, шу деректерін өңдеуге қосылмайды, себебі олар тіпті төмен қуат деңгейлерінде де сирек кездеседі. Сейсмикалық шу деректерін жинаудың екі мақсаты болды: қоршаған ортаның сейсмикалық фонындағы шуды есептеудің стандартты әдісін ұсыну және құжаттау, сондай-ақ географиялық орналасу, маусым және тәуліктің уақытына байланысты АҚШ-тағы қоршаған ортаның сейсмикалық фонындағы шу деңгейінің өзгеруін сипаттау. Жаңа статистикалық тәсіл ықтималдық тығыздық функцияларын (PDF) есептеуге мүмкіндік берді, бұл берілген сейсмикалық станциядағы шудың толық диапазонын бағалауға және 0,01–16 Гц (100 0,0625 секундтік кезең) жиіліктерінің кең ауқымында шу деңгейін анықтауға мүмкіндік берді. Бұл жаңа әдіс әртүрлі аймақтардағы әртүрлі желілер арасындағы сейсмикалық шу сипаттамаларын салыстыруды әлдеқайда жеңілдетті.

The main function of the Advanced National Seismic System (ANSS) and USArray, was to provide high quality data for earthquake monitoring, source studies and Earth structure research. The utility of seismic data is greatly increased when noise levels, unwanted vibrations, are reduced; however broadband seismograms will always contain a certain level of noise. The dominant sources of noise are either from the instrumentation itself or from ambient Earth vibrations. Normally, seismometer self noise will be well below the seismic noise level, and every station will have a characteristic noise pattern that can be calculated or observed. Sources of seismic noise within the Earth are caused by any of the following: the actions of human beings at or near the surface of the Earth, objects moved by wind with the movement being transferred to the ground, running water (river flow), surf, volcanic activity, or long period tilt due to thermal instabilities from poor station design. A new approach to seismic noise studies was introduced with the EarthScope project, in that there were no attempts to screen the continuous waveforms to eliminate body and surface waves from the naturally occurring earthquakes. Earthquake signals are not generally included in the processing of noise data, because they are generally low probability occurrences, even at low power levels. The two objectives behind the collection of the seismic noise data were to provide and document a standard method to calculate ambient seismic background noise, and to characterize the variation of ambient background seismic noise levels across the United States as a function of geography, season, and time of day. The new statistical approach provided the ability to compute probability density functions (PDFs) to evaluate the full range of noise at a given seismic station, allowing the estimation of noise levels over a broad range of frequencies from 0.01–16 Hz (100 0.0625s period). With the use of this new method it became much easier to compare seismic noise characteristics between different networks in different regions.

Жер сілкінісі Жер қозғалысы анимациялары

USArray тасымалданатын массивінің сейсмометрлері Жер бетіне жақын нүкте арқылы көптеген сейсмикалық толқындардың өтуін тіркеді, және дәстүрлі түрде бұл сейсмограммалар Жердің құрылымы мен сейсмикалық көздің қасиеттерін анықтау үшін талданады. Тығыз орналасқан сейсмикалық жазбалар жиынтығын пайдалана отырып, бұл сигналдарды нақты, үздіксіз сейсмикалық толқындарды көрсетуге болады, бұл күрделі толқын таралу эффектілері туралы жаңа түсініктер мен интерпретациялау әдістерін ұсынады. Сейсмометрлер массивімен тіркелген сигналдарды қолдана отырып, EarthScope жобасы таңдаған ірі жер сілкіністері USArray тасымалданатын массиві арқылы өтетін сейсмикалық толқындарды анимациялап көрсетті. Бұл аймақтық және алыс сейсмикалық толқын таралу құбылыстарын бейнеледі. Бұл компьютерлік анимацияларды жасау үшін тұрақты және тасымалданатын сейсмикалық станциялардан алынған сейсмикалық деректер қолданылды.

Өңірлік момент тензоры

Сейсмикалық момент тензоры – сейсмикалық байқаулар арқылы анықталатын жер сілкіністерінің негізгі параметрлерінің бірі. Ол жер сілкінісінің жарылу жазықтығының бағытымен және жарылу бағытымен тікелей байланысты. Моменттік магнитуда, Mw, момент тензорының шамасынан есептелінеді және жер сілкінісінің мөлшерін басқа магнитудалармен салыстыру және өлшеу үшін ең сенімді көрсеткіш болып табылады. Момент тензорлары сейсмологиялық зерттеулердің көптеген салаларында қолданылады, мысалы, жер сілкінісі статистикасы, жер сілкінісінің масштабталу заңдылықтары және кернеу инверсиясы. АҚШ-тағы орташа және күшті жер сілкіністері үшін тиісті бағдарламалық қамтамасыздандырумен аймақтық момент тензоры шешімдерін жасау USArray көшпелі массиві және Advance National Seismic System кең жолақты сейсмикалық станцияларының нәтижесінде мүмкін болды. Нәтижелер уақыт және жиілік салаларында алынды. Толқын пішініне сай келу және амплитуда-фазалық сәйкестік суреттері пайдаланушыларға момент тензорының сапасын бағалауға мүмкіндік береді.

АҚШ-тың батыс және Гавайидің геодезиялық бақылауы

GPS құрылғылары мен техникалары жер ғалымдарына аймақтық және жергілікті тектоникалық тақталардың қозғалысын зерттеуге және табиғи қауіптерді бақылауға ерекше мүмкіндік береді. EarthScope жобасымен байланысты бірнеше GPS массивтерінен алынған тазартылған желілік шешімдер аймақтық кластерлерге біріктірілді. Бұл массивтерге Тынық мұхитының солтүстік-батыс геодезиялық массиві, EarthScope's Plate Boundary Observatory, Батыс Канаданың деформациялық массиві және АҚШ Геологиялық қызметі басқаратын желілер кірді. Тынық мұхиты/Солтүстік Америка тақтасының шекарасындағы ~1500 стансадан алынған күнделікті GPS өлшемдері миллиметрлік дәлдікті қамтамасыз етті және жер қыртысының орын ауыстыруын бақылауға қолданылуы мүмкін. Деректерді модельдеу бағдарламалық жасақтамасы мен тіркелген GPS деректерін пайдалану арқылы тектоникалық тақталар, жер сілкіністері, көшкіндер және жанартау жарылыстарынан туындаған жер қыртысы деформациясын сандық түрде бағалау мүмкіндігі туды.

Уақытқа тәуелді штамм

Мақсаты – GPS деректерімен расталган бірқатар соңғы жер сілкіністері мен басқа геологиялық құбылыстармен байланысты уақытқа тәуелді деформацияның модельдерін ұсыну. InSAR (Интерферометриялық синтетикалық апертуралық радар) – қашықтықтан зондтау әдісі және PBO (Тектоникалық тақта шекаралық обсерваториясы) – GPS қабылдағыштары мен деформация өлшегіштерінің бекітілген массивін пайдалану арқылы EarthScope жобасы кең географиялық аймақтарда дециметрден сантиметрге дейінгі дәлдікпен үздіріссіз деформация өлшемдерін қамтамасыз етті.

Әлемдік штаммдық қарқындылық картасы

Глобалды деформация жылдамдығы картасы (GSRM) – Халықаралық литосфералық бағдарламаның жобасы, оның мақсаты GPS, сейсмометрлер және деформация өлшегіштер арқылы жиналған геодезиялық және геологиялық өрістік байқауларға сәйкес келетін, жаһандық тұрақты деформация жылдамдығы мен жылдамдық өрісі моделін анықтау. GSRM – қазіргі кездегі жер қыртысы қозғалысын сипаттайтын жаһандық жылдамдық градиенті тензорының цифрлық моделі. Басты міндеттер: 1) жеке зерттеушілерден жаһандық, аймақтық және жергілікті модельдерді қабылдау; 2) деформация құбылыстарын жақсырақ түсінуге көмектесетін геологиялық, геодезиялық және сейсмикалық ақпараттың қолданыстағы деректер жиынтығын сақтау; 3) деформация жылдамдықтары мен деформация өзгерістерін модельдеудің қолданыстағы әдістерін сақтау. Дайын жаһандық деформация жылдамдығы картасы континенттік динамиканы түсінуге және сейсмикалық қауіптерді бағалауға үлкен үлес қосатын маңызды ақпаратты қамтиды.

Ғылым

EarthScope бағдарламасы обсерваториялардың көмегімен жеті мәселені қарастырды.

Білім беру және ауқымдылық

Білім беру және насихаттау бағдарламасы EarthScope-ты оқу орнына да, қоғамға да енгізу мақсытымен жасалды. Бағдарлама ғылыми білім берушілер мен студенттерге, сондай-ақ өнеркәсіптік мамандарға (инженерлер, жер/ресурс басқарушылар, техникалық қолданбалар/деректерді пайдаланушылар), жобаның серіктестеріне (UNAVCO, IRIS, USGS, NASA және т.б.), және жалпы халыққа жол ашты. Осы мақсатта EOP әртүрлі аудиторияға бағытталған, деректерді түсіндіру және оқу орнына деректерді енгізу бойынша қолдау көрсетуге арналған білім беру семинарлары мен тренингтердің кең ауқымын ұсынды. Олардың міндеті – баршаға EarthScope-тың не екенін, қоғамда қандай жұмыс атқарып жатқанын және алынған деректерді қалай пайдалануға болатынын түсіндіру болды. Ғылыми қауымдастықтағы студенттер үшін жаңа зерттеу мүмкіндіктерін жасау арқылы бағдарлама болашақ жер ғалымдарының қатарын толықтыруға үміттенді.

Миссия

EarthScope деректерін, өнімдерін және нәтижелерін пайдалану арқылы АҚШ-та Жер ғылымдарының оқытылу және қабылдану әдісіне нақты және ұзақ мерзімді өзгеріс енгізу.

Мақсаттар

EarthScope-тың ғылыми жаңалықтарының өзара байланыстылығын және EarthScope зерттеулерінің маңыздылығын көрсететін жоғары беделді қоғамдық имиджін қалыптастыру. Ғылыми, кәсіби және білім беру салаларындағы қауымдастықтар мен жалпы халық арасында EarthScope-қа деген меншік сезімін қалыптастыру, осылайша түрлі адамдар мен ұйымдар EarthScope-қа өз үлесін қоса алады және қосады. Барлық аудиторияның арасында EarthScope туралы ғылым сауаттылығын және түсінігін бейресми білім беру арналары арқылы кеңейту. Жер туралы түсінікті және EarthScope-тың пәнаралық сипатын зерттейтін, зерттеулерге негізделген сыныптық жұмыстарды қолдау арқылы жер ғылымдарындағы ресми білім беруді дамыту. EarthScope деректерін, жаңалықтарын және технологияларын күрделі мәселелерді шешуге және өмір сапасын жақсартуға бағыттап, оларды пайдалануға ынталандыру.

EarthScope сыныпта

Білім беру және насихаттау жұмыстары АҚШ-тың барлық аймандарындағы педагогтар мен студенттерге жер ғылымдары саласындағы түрлі ғылыми мәселелерді шешу үшін осы ақпаратты түсініп, қолдануға мүмкіндік беретін құралдарды әзірледі. Жоба өз өнімдерін педагогтардың нақты қажеттіліктері мен талаптарына қарай бейімдеді.

К-12 білім беру

EarthScope білім беру және насихаттау бюллетені 5-8 сыныптарға арналған, EarthScope құжаттаған жанартаулық немесе тектоникалық құбылыстарды түйіндеп, диаграммалар мен 3D модельдермен толықтырылған, оңай түсінілетін форматта ұсынды. Бұл бюллетень балалардың сол жастағы оқу бағдарламасында үйренуі тиіс мазмұн стандарттарына сәйкес жасалған. EarthScope Voyager, Jr. студенттерге жиналған түрлі деректерді зерттеп, көруге мүмкіндік берді. Бұл интерактивті картада пайдаланушы әртүрлі базалық карталар, нысандар мен плиталардың жылдамдықтарын қоса алатын. Оқытушылар UNAVCO веб-сайты арқылы плиталардың қозғалысы мен олардың әсері туралы нақты уақыт GPS деректеріне қол жеткізе алатын.

Университет деңгейі

EarthScope ғылыми қоғамдастықта көптеген зерттеу мүмкіндіктері үшін мол геологиялық және геофизикалық деректерді қолжетімді етуге уәде берді. USArray Big Foot жобасы ел бойынша жылжығанда, университеттер өз аймақтарына жақын сейсмикалық станцияларды қабылдады. Бұл станцияларды профессорлар ғана емес, олардың студенттері де бақылап, күтіп ұстады. Жаңа сейсмикалық станциялардың орналасқан жерін іздеу студенттерге далалық жұмыс жасауға мүмкіндік берді. Деректердің көп болуы студенттік зерттеу жобаларын, магистрлік диссертацияларын және докторлық диссертацияларын жасауға көмектесті. Қаржыландырылған ұсыныстардың тізімін NSF веб-сайтында табуға болады.

Мұра

Жоғарыда айтылғандай, EarthScope деректеріне көптеген қолданыстар бар. EarthScope бағдарламасы Солтүстік Америка құрлығының үш өлшемді құрылымын анықтауға бағытталған болатын. Оның нәтижесінде алынған деректерді болашақта көмірсутектерді іздеу, жер асты суының шекараларын белгілеу, қашықтықтан сезіктеу әдістерін жетілдіру және жер сілкінісі қаупін бағалау сияқты мақсаттарда қолдануға болады. EarthScope және оның серіктестері ұстап тұратын ашық және тегін деректер порталдарының арқасында, қолданыстар тек гигабайт деректерді қарап шығуға ниет білдіретін адамдардың шығармашылығымен ғана шектеледі. Сонымен қатар, бағдарламаның кең ауқымы геологиялық қоғамнан тыс көптеген адамдар үшін әңгіме тақырыбына айналатыны сөзсіз. EarthScope туралы әңгімелер саяси, білім беру, әлеуметтік және ғылыми салалардағы адамдар арасында болады.

Геологиялық мұра

EarthScope-тың көпсалалы сипаты барлық типтегі геологтардың және елдің түкпір-түкпірінен келген геологтардың арасындағы байланыстарды нығайтуға көмектесті. Осы масштабтағы Жер моделін құру үшін күрделі қоғамдық күш-жігер қажет болды, ал бұл модель EarthScope-тың ең маңызды мұрасы болып табылады. Деректерді талдаған зерттеушілер бізге Ұлы Аймақтағы геологиялық ресурстарды және Солтүстік Американың батыс жағалауындағы плита шекарасының эволюциясын ғылыми тұрғыдан жақсырақ түсінуге мүмкіндік берді. Бастаманың тағы бір геологиялық мұрасы – Жер ғылымдары қауымдастығын жандандыру болды. Жандану өзін-өзі дамытады, бұл әлемнің түкпір-түкпірінен келген мыңдаған ұйымдардың, сондай-ақ студенттер мен зерттеушілердің барлық деңгейлерінің қатысуымен дәлелденеді. Бұл жалпы халықтың, оның ішінде болашақ Жер ғалымдарының келесі буынының хабардарлығын едәуір арттырады. EarthScope жобасының одан әрі дамуымен Мексика шығанағы мен Калифорния шығанағында USArray-ді кеңейтуді қоса алғанда, жаңа және күшті обсерваториялар құруға мүмкіндік туды. EarthScope құралдары мен обсерваториялары зейнеткерлікке шыққаннан кейін де университеттер мен кәсіби геологтар үшін үлкен мүмкіндіктер бар. Бұл құралдар физикалық жабдықтарды, деректерді талдауға арналған бағдарламалық жасақтаманы, сондай-ақ EarthScope бастаған немесе оған ықпал еткен басқа деректер мен оқу материалдарын қамтиды.

Саяси мұра

EarthScope компаниясы және оның деректерін пайдаланатын зерттеушілер қоршаған ортаны қорғау саясатын, қауіптерді анықтауды және осы сияқты ірі жобаларды федералдық қаржыландыруды қолдайды. Солтүстік Америка құрылымының үш физикалық өлшемінен өзге, континенттің төртінші өлшемі EarthScope деректерін пайдалана отырып, геохронология арқылы сипатталуда. Материктің геологиялық тарихын жақсырақ түсіну, болашақ ұрпақтарға геологиялық ресурстарды тиімді басқаруға және пайдалануға, сондай-ақ геологиялық қауіп-қатерлермен өмір сүруге мүмкіндік береді. Экологиялық саясатқа қатысты заңдар Еуропалықтардың Солтүстік Америкаға қоныстанғаннан бері дау-дамайдың нысаны болған. Атап айтқанда, су және минералдық құқықтар мәселелері даудың ошағы болды. Вашингтон қаласы мен штаттардың өкілдері еліміз үшін ең тиімді экологиялық заңдарды әзірлеу үшін сенімді ғылыми мәліметтерге мұқтаж. EarthScope зерттеу қауымдастығы үкіметке қоршаған ортаны қорғау саясаты бойынша ең сенімді бағытты ұсыну мүмкіндігіне ие болды. EarthScope көмегімен қауіптерді анықтау – қазірдің өзінде қолданылып жүрген мүмкіндік. Шындығында, Федералдық Төтенше Жағдайларды Басқару Агенттігі (FEMA) Аризона геологиялық қызметі мен оның серіктес университеттеріне сегіз көшмелі станцияны қабылдау және күтіп ұстау үшін қаржы бөлді. Бұл станциялар Аризонаның жер сілкінісі қаупін жаңарту үшін пайдаланылады.

Әлеуметтік мұра

EarthScope Жер ғылымдарындағы әлеуетін толыққанды пайдалануы үшін, зерттеулер мен білім беру және насияттау ұйымдары арасындағы байланыстарды одан әрі нығайту қажет. Музейлерге, ұлттық саябақтар жүйесіне және жалпы білім беретін мектептерге насият жұмыстарын күшейту осы жаңашыл байланыстарды дамытуға көмектеседі. Discovery Channel, Science Channel және National Geographic сияқты танымал БАҚ құралдарымен ынтымақтастық әлемдік қоғамдық санада EarthScope-тың ұзаққа созылатын із қалдыруына мүмкіндік береді. Жер ғылымы, әсіресе қазіргі "жасыл" мәдениетте, маңызды заманауи ғылым саласы ретінде танылып, EarthScope осы салаға үлес қосуда. EarthScope жобасының ауқымы біз өмір сүретін планетаның құрылымы туралы халықтың білуін арттыруға септігін тигізеді.

EarthScope консорциумы

IRIS және UNAVCO жобаның жұмыс істеуіне қажетті құрал-жабдықтардың сейсмология және геодезия бөліктерін қамтамасыз еткендіктен, осы екі ұйым 2023 жылы бірігіп, жаңа ұйымның ортақ мақсатын көрсететін EarthScope консорциумы деген атауды қабылдады.