Το αποτύπωμα των μέτρων περιορισμού κυκλοφορίας (Lockdown) λόγω κορωνοϊού COVID-19 στις σεισμικές καταγραφές

03/04/2020 4682 Eπισκέψεις Επιμέλεια άρθρου:

Ο νέος κορωνοϊός Covid-19 ανιχνεύθηκε για πρώτη φορά τον Δεκέμβριο του 2019 στην περιοχή Γιουχάν της Κίνας και αποτελεί ένα νέο επικίνδυνο στέλεχος κορωνοϊού, που μέχρι τότε δεν είχε απομονωθεί ποτέ στον άνθρωπο. Έκτοτε, ο ιός εξαπλώνεται παγκοσμίως με πολύ γρήγορους ρυθμούς, απειλώντας το σύνολο του πληθυσμού, με αποτέλεσμα στις 11 Μαρτίου του 2020, ο Παγκόσμιος Οργανισμός Υγείας να αναβαθμίσει το επίπεδο εξάπλωσης του ιού σε «πανδημία». Εξαιτίας αυτής της άνευ προηγουμένου τραγωδίας που βιώνουν όλο και περισσότερες περιοχές του πλανήτη, με την απώλεια δεκάδων χιλιάδων ανθρωπίνων ζωών, οι κυβερνήσεις παγκοσμίως έχουν θέσει σε εφαρμογή αυστηρά μέτρα περιορισμού της κυκλοφορίας για τον μετριασμό της εξάπλωσης του ιού.

Έχει παρατηρηθεί ότι τα μέτρα περιορισμού της κυκλοφορίας αφήνουν το αποτύπωμά τους στο περιβάλλον με ποικίλους τρόπους, ο αντίκτυπος των οποίων έχει ήδη γίνει αντικείμενο μελέτης διαφόρων κλάδων της επιστημονικής κοινότητας. Ένα ενδεικτικό παράδειγμα αποτελεί ο αντίκτυπος που έχουν αυτά τα μέτρα στα επίπεδα της ατμοσφαιρικής ρύπανσης, με την παρατηρούμενη μείωση των συγκεντρώσεων των ατμοσφαιρικών ρύπων. Όμως, εκτός από το προηγούμενο παράδειγμα, τα μέτρα περιορισμού της κυκλοφορίας που εφαρμόσθηκαν και συνεχίζουν να εφαρμόζονται στην Ελλάδα φαίνεται ότι αφήνουν το δικό τους χαρακτηριστικό αποτύπωμα και στα σεισμολογικά δεδομένα, όπως αυτά καταγράφονται από το Ενιαίο Εθνικό Σεισμολογικό Δίκτυο.

Το Ενιαίο Εθνικό Σεισμολογικό Δίκτυο, με σεισμολογικούς σταθμούς σε όλη την ελληνική επικράτεια, παρακολουθεί σε 24ωρη βάση τη σεισμική δραστηριότητα του ευρύτερου Ελληνικού χώρου. Οι σταθμοί αυτοί καταγράφουν συνεχώς και αδιαλείπτως τις μικροδονήσεις και τον θόρυβο από το έδαφος, σε ένα ευρύ συχνοτικό φάσμα καταγραφής (π.χ. 0.001 Hz – 50 Hz σε όρους συχνότητας, ή 0.02 – 100 s σε όρους περιόδου), έτσι ώστε μια 24ωρη σεισμική καταγραφή σε έναν σταθμό να μπορεί να περιέχει ενδεχομένως πολλούς τοπικούς σεισμούς, αλλά και μεγάλους μακρινούς σεισμούς από άλλες ηπείρους, καθώς και την αλληλεπίδραση θαλάσσιων κυμάτων σε ωκεανούς και γειτονικές θάλασσες, και -τέλος- υψίσυχνο θόρυβο που σχετίζεται με τις ανθρώπινες δραστηριότητες.

Μέσα σε αυτό το πλαίσιο, διερευνήσαμε τις συχνότητες μεταξύ 5 – 25 Hz σε 24ωρες σεισμικές καταγραφές συνολικής διάρκειας 2 μηνών (Φεβρουαρίου – Μαρτίου 2020), όπως αυτές καταγράφηκαν σε δύο σταθμούς του Ενιαίου Εθνικού Σεισμολογικού Δικτύου. Το κριτήριο με βάση το οποίο επιλέξαμε τους σταθμούς βασίστηκε στο ότι οι σταθμοί θα πρέπει να είναι εγκατεστημένοι εντός του αστικού ιστού μίας πόλης, θέση στην οποία ο ανθρωπογενής θόρυβος αναμένεται να είναι υψηλός. Με βάση τα παραπάνω, για τις ανάγκες της ανάλυσης σε αυτό το αρχικό στάδιο, επιλέχθηκαν σταθμοί που είναι εγκατεστημένοι στις δύο μεγαλύτερες πόλεις της χώρας. Επιλέχθηκε ο σεισμολογικός σταθμός της Αθήνας (ΑΤΗ), ο οποίος βρίσκεται στον Λόφο Νυμφών στο Θησείο, σε χώρο του ΕΑΑ ακριβώς δίπλα στο ιστορικό κέντρο της πόλης, και ο σεισμολογικός σταθμός της Θεσσαλονίκης (ΤΗΕ),  o οποίος βρίσκεται στο Αριστοτέλειο Πανεπιστήμιο Θεσσαλονίκης, στις 40 Εκκλησιές.

Υπολογίσαμε το φάσμα πυκνότητας ισχύος (Power Spectral Density – PSD) των σεισμικών καταγραφών των δύο υπό μελέτη σταθμών και αποτυπώσαμε τη χρονική του μεταβολή κατά τη διάρκεια των τελευταίων 2 μηνών – μια χρονική περίοδο που περιλαμβάνει την εξαγγελία των μέτρων περιορισμού της κυκλοφορίας από την κυβέρνηση. Η ανάλυση επικεντρώθηκε στις συχνότητες μεταξύ 5 – 25 Hz, καθώς αυτό αποτελεί ένα εύρος συχνοτήτων εντός του οποίου αναμένεται, μεταξύ άλλων, η καταγραφή θορύβου που προκαλείται από ανθρώπινες δραστηριότητες.

Τα αποτελέσματα καταδεικνύουν μια χαρακτηριστική σταδιακή μείωση των επιπέδων του σεισμικού θορύβου, η οποία σε πρώτη φάση, φαίνεται να ξεκινά αμέσως μετά την πρώτη εξαγγελία των μέτρων περιορισμού κυκλοφορίας στις 13 Μαρτίου 2020 (κλείσιμο χώρων εστίασης και αναψυχής, εμπορικών κέντρων, κλπ.), εξαγγελία η οποία ακολούθησε το κλείσιμο των σχολειών όλης της χώρας (11 Μαρτίου). Τα επίπεδα του σεισμικού θορύβου εμφανίζουν μια συνεχή μείωση μετά την πρώτη εξαγγελία των μέτρων, με τα επίπεδα να πέφτουν τελικά σε ακόμα μικρότερες τιμές αμέσως μετά τη δεύτερη εξαγγελία, που αφορούσε σε εφαρμογή μέτρων καθολικού περιορισμού κυκλοφορίας των πολιτών (lockdown) στις 23 Μαρτίου.

Σχήμα 1: Χρονοσειρά των τιμών του φάσματος πυκνότητας ισχύος (Power Spectral Density – PSD) σεισμικών καταγραφών διάρκειας 2 μηνών από τον σταθμό της Αθήνας (ATH), μεταξύ των συχνοτήτων 5 – 25 Hz. Η πορτοκαλί διακεκομμένη γραμμή υποδηλώνει τον χρόνο έναρξης της εφαρμογής των πρώτων μέτρων περιορισμού κυκλοφορίας (13 Μαρτίου 2020) λόγω του κορωνοϊού COVID-19. Η μαύρη διακεκομμένη γραμμή υποδηλώνει τον χρόνο έναρξης της εφαρμογής μέτρων καθολικού περιορισμού κυκλοφορίας «lockdown» (23 Μαρτίου 2020). Η κόκκινη διακεκομμένη γραμμή υποδηλώνει μία καμπύλη πολυωνυμικής παλινδρόμησης, Οι κάθετες γκρι ζώνες υποδηλώνουν τα Σαβ/κα κατά τη διάρκεια των μηνών Φεβρουαρίου-Μαρτίου.

 

Σχήμα 2: Χρονοσειρά των τιμών του φάσματος πυκνότητας ισχύος (Power Spectral Density – PSD) σεισμικών καταγραφών διάρκειας 2 μηνών από τον σταθμό της Θεσσαλονίκης (ΤΗΕ), μεταξύ των συχνοτήτων 5 – 25 Hz. Η πορτοκαλί διακεκομμένη γραμμή υποδηλώνει τον χρόνο έναρξης της εφαρμογής των πρώτων μέτρων περιορισμού κυκλοφορίας (13 Μαρτίου 2020) λόγω του κορωνοϊού COVID-19. Η μαύρη διακεκομμένη γραμμή υποδηλώνει τον χρόνο έναρξης της εφαρμογής μέτρων καθολικού περιορισμού κυκλοφορίας «lockdown» (23 Μαρτίου 2020). Η κόκκινη διακεκομμένη γραμμή υποδηλώνει μία καμπύλη πολυωνυμικής παλινδρόμησης, Οι κάθετες γκρι ζώνες υποδηλώνουν τα Σαβ/κα κατά τη διάρκεια των μηνών Φεβρουαρίου-Μαρτίου.

Ο σημαντικός περιορισμός των ανθρώπινων δραστηριοτήτων (κίνηση στους δρόμους, βιομηχανική/εμπορική δραστηριότητα κ.ά.) εξαιτίας της εφαρμογής των μέτρων περιορισμού λόγω του κορωνοϊού COVID-19 έχει προκαλέσει μία χαρακτηριστική μείωση της ισχύος του σεισμικού θορύβου, η οποία κυμαίνεται μεταξύ 3 – 5 dB. Από τα παραπάνω, γίνεται φανερό ότι μεμονωμένοι σεισμολογικοί σταθμοί ευρέος φάσματος ή και δίκτυα σταθμών μπορούν να συμβάλουν σημαντικά στην παρακολούθηση και καταγραφή μη σεισμολογικών φαινομένων, καθώς και των αποτελεσμάτων τους στο περιβάλλον και στον άνθρωπο.

Μέλη της ομάδας που πραγματοποίησε την ανάλυση:

  • Δρ Δημήτριος Γιαννόπουλος, Σεισμολόγος, Εξωτερικός Συνεργάτης, ΓΙ/ΕΑΑ, dgiannopoulos@upatras.gr
  • Δρ Χρήστος Ευαγγελίδης, Κύριος ερευνητής, ΓΙ/ΕΑΑ – cevan@noa.gr
  • Καθηγ. Ευθύμιος Σωκος, Εργαστήριο Σεισμολογίας, Τμήμα Γεωλογίας Πανεπιστημίου Πατρών – esokos@upatras.gr

Δεδομένα:

Επεξεργασία δεδομένων:

Παρουσίαση Αποτελεσμάτων:

  • Ο τρόπος παρουσίασης έχει υιοθετηθεί από τον Thomas Lecocq, Royal Observatory of Belgium, Brussels (doi: 10.1038/d41586-020-00965-x)

 

Tags

ΔΙΑΒΑΣΤΕ ΕΠΙΣΗΣ

Skip to content