Automatyczna detekcja i lokalizacja wstrząsów mikrosejsmicznych na lodowcu Hansa na Spitsbergenie

Olszewski, Mateusz; Gajek, Wojciech

doi:10.32045/PG-2024-051

Artykuł - szczegóły

Tytuł artykułu

Automatyczna detekcja i lokalizacja wstrząsów mikrosejsmicznych na lodowcu Hansa na Spitsbergenie

Autorzy

Olszewski Mateusz , Gajek Wojciech

Treść / Zawartość

Pełne teksty:

Olszewski_M_Automatyczna_P. Geofiz._Z. 3-4_2024.pdf

Pobierz

Identyfikatory

DOI

10.32045/PG-2024-051

Warianty tytułu

Automatic detection and location of microseismic events on Hans Glacier on Spitsbergen

Języki publikacji

Abstrakty

Artykuł przedstawia wstępne wyniki badań sejsmiczności lodowca Hansa na Spitsbergenie. Dane z okresu 26.07-02.08.2021 r. zarejestrowano za pomocą sieci 8 geofonów jednoskładowych, krótkookresowych, ulokowanej na powierzchni lodowca. Opisana została metodyka badań, w tym algorytmów, które zostały wykorzystane w celu automatyzacji procesów detekcji i lokalizacji wstrząsów lodowcowych. Na podstawie analizy przestrzennej i czasowej zlokalizowanych zjawisk przedstawiono wnioski na temat aktywności sejsmicznej lodowca oraz wykazano skuteczność zastosowanych rozwiązań.

The article presents preliminary results of seismicity studies of Hans Glacier in Spitsbergen. Data from the period 26.07-02.08.2021 were recorded using a network of 8 single-component, short-period geophones located on the surface of the glacier. The methodology of the study was described, including the algorithms that were used to automate the processes of glacial shock detection and localization. On the basis of spatial and temporal analysis of the localized phenomena, conclusions on the seismic activity of the glacier were presented, and the effectiveness of the solutions used was demonstrated.

Słowa kluczowe

sejsmologia sejsmiczność lodowcowa Svalbard Hansbreen szczeliny

seismology glacial seismicity Svalbard Hansbreen crevasses

Wydawca

Polskie Towarzystwa Geofizyczne
Komitet Geofizyki PAN

Czasopismo

Przegląd Geofizyczny

Rocznik

2024

Tom

Z. 3-4

Strony

135--152

Opis fizyczny

Bibliogr. 31 poz., map., rys., wykr.

Twórcy

autor

Olszewski Mateusz

Akademia Górniczo Hutnicza w Krakowie

https://orcid.org/0009-0008-3727-1783

autor

Gajek Wojciech

Instytut Geofizyki Polskiej Akademii Nauk

https://orcid.org/0000-0002-8754-3440

Bibliografia

1. Allen Rex V., 1978, Automatic earthquake recognition and timing from single traces, Bulletin of the Seismological Society of America, 68 (5), 1521-1532, DOI: 10.1785/BSSA0680051521.
2. Amundson J.M., 2008, Glacier, fjord, and seismic response to recent large calving events, Jakobshavn Isbræ, Greenland, Geophysical Research Letters, 35 (22), DOI: 10.1029/2008GL035281.
3. Bartholomaus T.C., Amundson J.M., Walter J.I., O'Neel S., West M.E., Larsen C., 2015a, Subglacial discharge at tidewater glaciers revealed by seismic tremor, Geophysical Research Letters, 42 (15), 6391-6398, DOI: 10.1002/2015GL064590.
4. Bartholomaus T.C., Larsen C.F., West M.E., O'Neel S., Pettit E.C., Truffer M., 2015b, Tidal and seasonal variations in calving flux observed with passive seismology, Journal of Geophysical Research: Earth Surface, 120 (11), 2318-2337, DOI: 10.1002/2015JF003641.
5. Cichowicz A., 1983, Icequakes and glacier motion: The Hans Glacier, Spitsbergen, Pure and Applied Geophysics, 121, 27-38, DOI: 10.1007/BF02590118.
6. Corciulo M., Roux P., Campillo M., Dubucq D., Kuperman W.A., 2012, Multiscale matched-field processing for noise-source localization in exploration geophysics., Geophysics, 77 (5), KS33- KS41, DOI: 10.1190/geo2011-0438.1.
7. Gajek W., Trojanowski J., Malinowski M., 2017, Automating long-term glacier dynamics monitoring using single-station seismological observations and fuzzy logic classification: A case study from Spitsbergen, Journal of Glaciology, 63 (240), 581-592, DOI: 10.1017/jog.2017.25.
8. Głowacki O., Deane G.B., Moskalik G.B., Blondel P., Tegowski J., Blaszczyk M., 2015, Underwater acoustic signatures of glacier calving, Geophysical Research Letters, 42 (3), 804-812, DOI: 10.1002/2014GL062859.
9. Górski M., 2004, Predominant frequencies in the spectrum of ice-vibration events, Acta Geophysica, 52 (4), 457-464.
10. Górski M., 2014, Seismic Events in Glaciers, Springer, Berlin, 115 s.
11. Górski M., Teisseyre R., 1991, Seismic events in Hornsund, Spitsbergen, Polish Polar Research, 12 (3), 345-352.
12. Grabiec M., Jania J., Puczko D., Kolondra L., Budzik T., 2012, Surface and bed morphology of Hansbreen, a tidewater glacier in Spitsbergen, Polish Polar Research, 38 (2), 111-138.
13. Hudson T., Smith J., Brisbourne A., White R., 2019, Automated detection of basal icequakes and discrimination from surface crevassing, Annals of Glaciology, 60 (79), 167-181, DOI: 10.1017/ aog.2019.18.
14. Isaksen K., Nordli 0., F0rland E.J., Łupikasza E., Eastwood S., Niedźwiedź T., 2016, Recent warming on Spitsbergen - Influence of atmospheric circulation and sea ice cover, Journal of Geophysical Research: Atmosphere, 121 (20), 11913-11931, DOI: 10.1002/2016JD025606.
15. Jenkins W.F., Gerstoft P., Bianco M.J., Bromirski P.D., 2021, Unsupervised deep clustering of seismic data: Monitoring the Ross Ice Shelf, Antarctica, Journal of Geophysical Research: Solid Earth, 126 (9), DOI: 10.1029/2021JB021716.
16. Köhler A., Maupin V., Nuth C., Van Pelt W., 2019, Characterization of seasonal glacial seismicity from a single-station on-ice record at Holtedahlfonna, Svalbard, Annals of Glaciology, 60 (79), 23-36, DOI: 10.1017/aog.2019.15.
17. Köhler A., Nuth C., Schweitzer J., Weidle C., Gibbons S.J., 2015, Regional passive seismic monitoring reveals dynamic glacier activity on Spitsbergen, Svalbard, Polar Research, 34, DOI: 10.3402/ polar.v34.26178.
18. Larose E., Carriere S., Voisin C., Bottelin P., Baillet L., Guéguen P., Walter F., Jongmans D., Guillier B., Garambois S., Gimbert F., Massey C., 2015, Environmental seismology: What can we learn on earth surface processes with ambient noise?, Journal of Applied Geophysics, 116, 62-74, DOI: 10.1016/j.jappgeo.2015.02.001.
19. Lewandowska H., Teisseyre R., 1964, Investigations of the ice microtremors on Spitsbergen in 1962, Biuletyn Informacyjny Komisji Wypraw Geofizycznych PAN, 37, 1-5.
20. Lindner F., Laske G., Walter F., Doran A., 2019, Crevasse-induced Rayleigh-wave azimuthal anisotropy on Glacier de la Plaine Morte, Switzerland, Annals of Glaciology, 60 (79), 96-111, DOI: 10.1017/aog.2018.25.
21. Lindner F., Walter F., Laske G., Gimbert F., 2020, Glaciohydraulic seismic tremors on an Alpine glacier, The Cryosphere, 14, 287-308, DOI: 10.5194/tc-14-287-2020.
22. Lipovsky B.P., Dunham E.M., 2015, Vibrational modes of hydraulic fractures: Inference of fracture geometry from resonant frequencies and attenuation, Journal of Geophysical Research: Solid Earth, 120 (2), 1080-1107, DOI: 10.1002/2014JB011286.
23. Métaxian J.-P., Araujo S., Mora M., Lesage P., 2003, Seismicity related to the glacier of Cotopaxi Volcano, Ecuador, Geophysical Research Letters, 30 (9), DOI: 10.1029/2002GL016773.
24. Neave K.G., Savage J.C., 1970, Icequakes on the Athabasca glacier, Journal of Geophysical Research, 75 (8), 1351-1362, DOI: 10.1029/JB075i008p01351.
25. O'Neel S., Larsen C.F., Rupert N., Hansen, R., 2010: Iceberg calving as a primary source of regionalscale glacier-generated seismicity in the St. Elias Mountains, Alaska, Journal of Geophysical Research: Earth Surface, 115 (F4), DOI: 10.1029/2009JF001598.
26. O'Neel S., Marshall H.P., McNamara D.E., Pfeffer W.T., 2007, Seismic detection and analysis of ice- quakes at Columbia Glacier, Alaska, Journal of Geophysical Research: Earth Surface, 112 (F3), DOI: 10.1029/2006JF000595.
27. O'Neel S., Pfeffer W.T., 2007, Source mechanics for monochromatic icequakes produced during iceberg calving at Columbia Glacier, AK, Geophysical Research Letters, 34 (22), DOI: 10.1029/2007GL031370.
28. Podolskiy E.A., Walter F., 2016, Cryoseismology, Reviews of Geophysics, 54 (4), 708-758, DOI: 10.1002/2016RG000526.
29. Qamar A., 1988, Calving icebergs: a source of low-frequency seismic signals from Columbia Glacier, Alaska, Journal of Geophysical Research: Solid Earth, 93 (B6), 6615-6623, DOI: 10.1029/ JB093iB06p06615.
30. Richardson J.P., Waite G.P., Fitzgerald K.A., Pennington W.D., 2010, Characteristics of seismic and acoustic signals produced by calving, Bering Glacier, Alaska, Geophysical Research Letters, 37 (3), DOI: 10.1029/2009GL041113.
31. Schweitzer J., Fyen J., Mykkeltveit S., Gibbons S.J., Pirli M., Kühn D., Kvarna T., 2012, Seismic arrays, [w:] New manual of seismological observatory practice 2 (NMSOP-2), 1-80, Deutsches GeoForschungsZentrum GFZ.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa nr POPUL/SP/0154/2024/02 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki II" - moduł: Popularyzacja nauki (2025).

Typ dokumentu

Bibliografia

Identyfikator YADDA

bwmeta1.element.baztech-e563ee9b-08b9-414e-89e0-37dc1733ee79