Slika 1: Karta intenzitete potresa po naseljih po potresu na Hrvaškem, pri naselju Petrinje, 29. 12. 2020, objavljena na spletni strani ARSO
V torek, 29. 12. 2020, nekaj po 12. uri je Hrvaško stresel hud potres, ki smo ga zaznali tudi na območju cele Slovenije. Ugotovljeno je bilo, da je bil potres magnitude 6.1 z epicentrom v bližini naselja Petrinje, 49 km južno od Zagreba. Iz poročanj v medijih smo lahko razbrali, da sta bili najbolj prizadeti Petrinje in Glina, velika gmotna škoda pa je bila tudi v Sisku. Kako intenzivno in kje točno smo na območju Slovenije ta potres občutili, prikazuje slika 1, ki so jo objavili na spletni strani ARSO. Iz slike se vidi, da se je tresenje tal čutilo po celi Sloveniji, bolj intenzivno v njenem JV delu, manj proti SZ delu. Na kakšen način pa lahko zaznavamo potrese?
V Sloveniji imamo že od leta 2006 vzpostavljeno omrežje stalno delujočih postaj SIGNAL (SI – Slovenija, G – GNSS, NA – navigacija in L – Lokacija). Postaje omrežja SIGNAL neprestano sprejemajo signal, ki ga oddajajo v tistem trenutku na obzorju vidni sateliti GNSS (Globalni Navigacijski Satelitski Sistemi). Na osnovi signala GNSS, kjer trenutno uporabljamo sistema GPS (angl. Global Positioning System) in GLONASS (rus. Globalnaja Navigacionnaja Sputnikovaja Sistema), lahko za vsak trenutek določimo položaj antene GNSS, ki je stabilizirana na postaji GNSS. Lokacije postaj, ki so vključene v omrežje SIGNAL, so prikazane na sliki 2. Da bi lahko ugotovili, ali lahko s sistemi GNSS zaznamo potres, smo uporabili opazovanja GNSS vseh postaj, ki so na sliki 2 prikazane z rdečimi peterokotniki. Ostale postaje imajo opazovanja slabše kakovosti, zato smo jih izločili, a zaradi lege blizu potresa, uporabili tudi opazovanja postaje DELN (Delnice).
Slika 2: Lokacija stalnih postaj GNSS omrežja SIGNAL, lokacija obravnavanega potresa, nabor uporabljenih postaj GNSS (rdeči peterokotniki) in izločene postaje GNS
Slika 3: Shema dvojic postaj za oceno zmožnosti zaznavanja potresov
Zaznavanje potresa na posamezni postaji
S sistemi GNSS lahko zelo natančno določimo položaj postaje GNSS le v relativnem načinu, kar pomeni, da lahko določimo natančno le položaj ene postaje glede na drugo. Zato smo izdelali shemo dvojic postaj GNSS, ki smo jih povezali v pet različnih vlakov in v eno zvezdasto shemo, kar prikazuje slika 3. Za zaznavanje potresa na posamezni postaji oz. v okviru posamezne dvojice postaj, pa smo gledali, kako se spreminja razdalja med tema postajama v odvisnosti od časa.
Kako lahko zaznamo potres na posamezni postaji? Slika 4 prikazuje, kako so se spreminjale razdalje med dvojicami postaj, ki so na sliki 4 prikazane v sivi barvi. Ti pari tvorijo zvezdast šop in vsi kažejo proti postaji KARL (Karlovac). Pri vseh parih ugotovimo, da se na postaji KARL ob okoli 11:20 uri po GPS času dolžina začne spreminjati bolj silovito in v povsem drugačni obliki, kot pred tem. Potres na postaji KARL je bil tako močan, da je postaja nekaj minut za potresom (ko je tresenje prišlo do postaje) nehala delovati. Podoben vzorec spremembe dolžine med pari postaj smo potem poiskali pri vseh ostalih parih iz slike 3.
Slika 4: Prikaz spremembe razdalje v odvisnosti od časa med postajo KARL in postajami DELN, CRNM, BRZC in ZABO
Potresni valovi preko Slovenije potovali približno 70s
Ugotovili smo, da je bil potres v Petrinji tako močan, da smo ga lahko zaznali na vseh postajah GNSS na območju Slovenije, ki smo jih uporabili pri obdelavi. Potres smo zanesljivo ugotovili tudi na postajah, ki ležijo na avstrijskem Koroškem. Na osnovi trenutka zaznavanja potresa na posamezni postaji GNSS smo tudi lahko ugotovili, koliko časa so potresni valovi potovali preko Slovenije, kar prikazuje slika 5. Od trenutka, ko so valovi prišli do postaje KARL, so preko Slovenije potovali približno 70 sekund. Potresni valovi so se hitreje širili v smeri SV kot v smeri SZ ali v smeri Z.
Slika 5: Čas zaznave potresa na postajah GNSS omrežja SIGNAL od trenutka zaznave
Sistemi GNSS se zaradi svoje visoke kakovosti in enostavnosti uporabe že dalj časa uporabljajo za merjenje premikov točk, tako v globalnem kot tudi v lokalnem smislu. V okviru znanstvenega projekta ARRS J2-2489, SLOKIN – Geokinematski model ozemlja Slovenije, na osnovi opazovanj GNSS, ki so bila pridobljena v različnih časovnih obdobjih na številnih geodetskih točkah po Sloveniji, skušamo določiti, kako se površje Slovenije deformira zaradi geotektonskih procesov. Po drugi strani omrežje GNSS predstavlja osnovno orodje za kakovosten dostop do državnega koordinatnega sistema, ki ga skušamo ovrednotiti preko projekta CRP V2-1944, Razvoj metodologije in sistema verifikacije referenčnih omrežij in postaj GNSS.
Oprema GNSS, ki je nujna za pridobivanje podatkov, pa je bila delno financirana preko projekta »RAZVOJ RAZISKOVALNE INFRASTRUKTURE ZA MEDNARODNO KONKURENČNOST SLOVENSKEGA RRI PROSTORA – RI-SI-EPOS«, ki ga financirata Ministrstvo za izobraževanje, znanost in šport Republike Slovenije in Evropska unija iz Evropskega sklada za regionalni razvoj.