Tak a je to tady! Prý se sliby mají plnit, takže mi nezbývá, než podělit se s Vámi o několik málo tajemství, která se vyskytla při provozu seismické stanice. A aby jich nebylo tolik, zaměříme se na relativně nedávnou dobu. K tomu si nastíníme další směr, kterým lze jít při cestě za celkem solidním přístrojem – seismometrem či přímo seismografem. Zavřete tedy oči , zklidněte dech a potichoučku...
...jsme zde. Už jsme si v minulých dílech řekli, že na záznamech sesmografu můžeme nalézt nejen zemětřesení, ale také otřesy umělého původu. Sem patří různé odpaly v lomech či dolech, dále otřesy, které se tvoří v opuštěných dolech sesedáním šachet, změnou napětí v zemské kůře v důsledku zatížení hlušinovými haldami a odlehčením podloží v dolovaných úsecích, vojenské odpaly a také některé mimořádné události v průmyslových provozech. A jak takový netradiční otřes může vypadat?
Nejprve si ukážeme, jak se projevují opravdu lokální otřesy, způsobené lidskou činností (ať už za tím je cokoli, zde se jedná o složeninu různých podnětů, včetně ruchu od dopravy). Dne 11. prosince 2017 vypadala situace v oblasti „Hronovsko – poříčského zlomového systému“ na stanici Dobruška - Polom (relativně vzdálená oblasti dominantních podnětů) takto, výrazně blíže ležící Úpice už takto. No a Ostaš už ukazuje cosi výrazně navíc. A zlatý hřeb - Chvaleč - no to je paráda, co?
Ovšem druhý den to bylo dosti podobné, koneckonců tady je důkaz: zde Dobruška, tady Úpice, následuje Ostaš a Chvaleč to korunuje.
Myslíte, že to je všechno, co může seismická stanice ukázat? Nene, jsme teprve uprostřed divadla. Teď si „odskočíme" k jiné lokalitě a jiné události. Dne 20. dubna 2011 došlo k mediálně dostatečně proprané mimořádné události v podniku Explosia Semtín. Nás bude zajímat, zda a jak se tato událost projevila na seismografech České národní seismické sítě. Odpověď je ANO, projevila a to takto: při prvním pohledu na záznamy ze stanic Dobruška – Polom(DPC) a Kašperské Hory (KHC) nic moc vidět není. A teď malé opakování z dílu 2., kde jsme si ukazovali úplné základy zpracování nasbíraných dat. Takže po aplikaci Gaussova filtru na data, zobrazená výše, dostáváme už mnohem zajímavější obrázek. A když použijeme ještě větší časové rozlišení, je už lovec senzací jistě spokojen. V tomto případě byli spokojeni i vyšetřovatelé, kteří jsou dle mého mnohem prospěšnější, než ti lovci.
A vrátíme se zpět k nám do Podkrkonoší, tentokrát do okolí Ostaše. Protože teď přijde vrcholné číslo našeho dnešního cirkusu. A tím je ukázka ze dne 7. a 8. dubna 2014. Připraveni? Tak jo, záhada první, 7.4.2014 a o den později pak téměř stejná záhada druhá. Tak takhle může vypadat buď „poblázněný“ snímač, nebo také opravdu hodně specifický otřes. Můžeme si jen zanotovat s klasiky písničku Klobouk ve křoví:„...nikdo nic neví, nikdo se nic nedoví…“ :-) .
A teď úplně něco jiného. Slíbil jsem Vám, že se zmíním o zcela jiné možnosti, jak se dostat k dobrému „seismometru“. Tato cesta je ve fázi celkem urputného výzkumu a využívá jednak staré poznatky o samozřejmých věcech kolem nás a také nových trendech v konstrukcích moderních seismických aparatur. Ty samozřejmě jdou v detailech jinam,ale tady jde o princip. Nejdůležitější a nejsložitější je přijít k solidnímu snímači. Tak budeme samozřejmě potřebovat „velký balík“ … COŽE? ...Ale né peněz, ideálů a trpělivosti. Snímač sám je téměř zadarmo. Jo, už to tady bude, ještě chvíle napětí,
HRNEK a VODA !
Ano, tak je to jednoduché. Tedy alespoň z počátku. Kapaliny totiž velice dobře reagují na poměrně nepatrné vibrace. Pokud si vystačíme s 2D přístrojem, pak je mnoho práce hotové. Potíže začínají, když budeme chtít realizovat vertikální složku. A ta je pro laika obyčejně ta nejzajímavější. Ale dá se to. Prozrazovat ale nemohu vše, také si musíte trochu pocvičit představivost.
Další krok je sejmout vzruch z kapaliny a zaznamenat jej pro pozdější užití či jen převést na zobrazitelná data. A zde je to opět překvapivě snadné s nynější technikou. To, co totiž potřebujeme vyřešit, je převod obrazu vlnek na hladině kapaliny na signál. A k tomu nám může posloužit několik snadno dostupných věcí.
Základním krokem je poslat třeba paprsek z laserového ukazovátka na hladinu, ten se od ní odrazí a promítne se na stínítko, ze kterého se buď sejme kamerou, nebo se rovnou promítne na čip.
První cestou k vlastnímu obrazu odraženého paprsku je koupit VGA kamerku, kterou přes nám sympatické rozhraní připojíme k výpočetní technice, pak buď vlastními silami napíšeme, nebo použijeme již vytvořený kód pro zpracování obrazu – jmenuje se to „detekce pohybu“. A jsme téměř u cíle. Třeba SciLab má takový modul pro zpracování obrazu k dispozici.
Druhou možností je snímat paprsek také kamerkou, ale velice specializovanou. Má sice rozlišení jen 30 x 30 pixelů, ale její elektronika umožňuje rovnou zpracovat pohyb paprsku po čipu a ven poslat změnu jeho polohy v obou osách. Že nevíte, kde k ní přijít? A specializovaná = drahá? Ale kdepak! Takováto kamerka je totiž srdcem každé slušnější, dnes již standardní optické myši k počítači. Pokud by někdo chtěl konkrétní součástku, nechť hledá třeba ADNS3080 nebo ADNS6090. No a získané změny se snadno dají převést na rozkmit původního signálu a máme základ seismometru na světě.
Tak to je vše, snad jsem vám dal dost podnětů k přemýšlení. Těším se někdy příště a také na případné dotazy.
| Zdroj: Hvězdárna v Úpici, GfÚ AV ČR,v.v.i.
Seriál Rozechvělá příroda, díl 6.: O velkých tajemstvích
