Spektral analiz yöntemleri ile dalga fazlalarının ayrımı

Abstract

Bu çalışmada girişime uğramış dalga fazları arasındaki gecikme zamanlarının belirlenmesi amacıyla bazı spektral teknikler incelenmiştir. Kullanılan teknikler çeşitli durumlar için oluşturulan modellerde test edilmiş ve etkinlikleri belirlenmiştir. Daha sonra gözlemsel verile rimiz olan uzak alan depremlerin düşey bileşen kayıtlarına uygulanarak pP ve PcP fazlarına ait gecikme zamanları belirlenmeye çalışılmıştır. Model çalışmalarında telesismik bir olayı temsil eden Berlage fonksiyonu kullanılmıştır. Çeşitli gecikme zamanları için oluşturulan modeller üzerinde spektral sıfırlama (spectrall nulls), oziliski fonksiyonu, güç kepstrumu, kompleks kepstruro ve oziliski fonksiyonundan hesaplanan özilişki kepstrumu çalışmaları yapılmıştır. Modellerde ilk önce girişime uğrayan iki sinyal, daha sonra üç sinyal için analizler yapılmış, sinyaller arasında değişik faz farkları olması durumunda da uygulanan tekniklerin tepkileri ince lenmiştir. Güç kepstrumu dalgacığın varış zamanlarını ve gen liklerini belirlemede etkili bir yöntemdir. Kompleks kepstrum ise esas dalgacığın ve yankılarının (echoes) şeklinin kestirilmesinde çok kıymetli bir yöntemdir. Bunun yanında kompleks kepstrum dalga fazları arasındaki mevcut faz farkı hakkında bize önemli bilgi vermektedir. Aynı şekilde bu konuda özilişki kepstrumunun da kompleks kepstrum gibi hizmet verdiği belirlenmiştir. IVUygulanan yöntemler ilk önce teorik olarak incelenmiş, daha sonra basit modeller üzerinde adım adım uygulanarak anlaşılır hale getirilmeye çalışılmıştır- örnek olarak girişim olayında genlik ve faz modulasyonlarının incelenmesi gibi çalışmaları verebiliriz. Diğer taraftan model çalışmalarında spektral analiz yöntemleri ile gecikme zamanının belirlenmesi dışında ilk yalın sinyali elde etme çalışmaları da yapılmıştır. Bu amaçla çeşitli gecikme zamanları verilerek oluşturulan modellerin kompleks kepstrumları üzerinde lineer bir filtreleme işlemi yapılıp tekrar zaman ortamına dönülmesiyle (homomorfik dekonvolüsyon ) ilk yalın sinyal elde edilmiştir. Gözlemsel verilerimiz uzak alan deprem kayıtları olup, bir depremin tek bir kaydı üzerinde analiz çalışmaları sergilenmiş ve herbirinin tekil sonucunun kombinasyonundan ortak yoruma gidilmiştir. Kepstrum yöntemi ile dalga fazlarının ayırımı ve gecikme zamanlarını belirlemede uygun bir agırlıklandırmanın yapılmasının sağlıklı sonuç eldesi için çok önemli bir unsur olduğu görülmüştür. Ayrıca, bir sismik olay üzerinde sağlıklı bir faz ayrımı yapmak için bu olayın birden fazla kaydı üzerinde bahsedilen bu işlemlerin tek tek uygulanması ve daha sonra sonuçların ortak bir yorumundan tekil bir sonuca gidilmesi tavsiye edilir. Kepstrum yöntemi üzerinde yapılacak olan daha detaylı çalışmalar; örneğin sismolojide gerçek yerküre modelleri için oluşturulacak yapay sismogramlar üzerindeki kepstral incelemeler kepstral yöntemlerin etkinliğini arttıracak ve daha fazla bilginin elde edilmesini sağlayacaktır.