Deprem ülkesinde yaşıyoruz. Doğa bize bu gerçeği belirli aralıklarla hatırlatıyor. Böyle zamanlarda insanlar, özellikle de Android kullanıcıları, sıkça şu sözleri dile getirir: “Telefonum beni depremden kısa bir süre önce uyardı!” veya “Android Deprem Uyarı Sistemi senin telefonunda da var mı?” Bu tarz konuşmalara şahit olmuşsunuzdur. Gerçekten hayati öneme sahip olan bu sistemin ne olduğunu anlamak için öncelikle depremler hakkında teknik bilgi sahibi olmamız gerekir. Bu nedenle önce sismik dalgaların ne olduğunu, ardından Moment büyüklük ölçeğini inceleyelim; sonrasında geleneksel bir Deprem Erken Uyarı Sistemi’ne, en sonunda ise Google’ın Android Deprem Uyarı Sistemi’ne göz atalım.
Sismik Dalgalar Nedir?
Sismik dalgalar, Dünya’nın içinden ve yüzeyinden yayılan mekanik dalgalardır. Bu dalgalar; deprem, volkanik patlama, magma hareketleri, büyük heyelan veya insan yapımı büyük bir patlama sonucu meydana gelebilir.
Depremler, farklı hızlara sahip çeşitli dalga türleri üretir. Bu dalgalar genel olarak gövde dalgaları ve yüzey dalgaları olarak ikiye ayrılır.
Gövde dalgaları, Dünya’nın içinden hareket eder.
Yüzey dalgaları, adından da anlaşılacağı üzere yüzey boyunca hareket eder. Yüzey dalgaları, iki boyutta yayıldığı için, üç boyutta yayılan gövde dalgalarına göre daha yavaş zayıflar.
Yüzeydeki nesneler, yüzey dalgalarında gövde dalgalarına göre daha fazla hareket ettiğinden, yüzey dalgaları yıkım oluşturmaya daha meyillidir.
P dalgaları (Primary), boyuna yayılan sıkıştırma dalgalarıdır. Diğer dalgalardan daha hızlı ilerlediği için rasathanelere ilk bu dalga ulaşır. P dalgası, akışkanlar dahil her tür maddenin içerisinden geçebilir.
S dalgaları (Secondary), yatayda yayılan kesme dalgalarıdır. Rasathanelere P dalgalarından sonra ulaşır. P dalgalarının aksine sıvılardan geçemez.
Yüzey dalgaları (Surface waves), Dünya’nın yüzeyi boyunca yayılır. Genlikler, yüzeyden derine doğru ve yatay mesafe arttıkça azalır. Yüzey dalgaları, gövde dalgalarına kıyasla daha yavaş hareket ederler. Büyük depremler sonucu oluşan yüzey dalgaları, küresel ölçekte bile birkaç santimetre (hatta çok büyük depremlerde onlarca santimetre) mertebesinde yüzey yer değiştirmelerine yol açabilir.
Rayleigh dalgaları, katıların yüzeylerinden yayılan bir tür yüzey dalgasıdır. Bu dalgalar hem enine hem boyuna bileşenlere sahip olup, genlikleri yüzeyden uzaklaştıkça eksponansiyel olarak azalır.
Sismolojide, Rayleigh dalgaları yüzey dalgalarının en önemli türlerinden biridir. Büyük depremler sonucu oluşan Rayleigh dalgaları, Dünya’nın çevresini birden fazla kez dolaşabilir. Yüzey dalgaları, enerjiyi yüzeye yakın yoğunlaştırdıkları için, yüzeydeki yapılar üzerinde gövde dalgalarına kıyasla daha uzun süreli ve şiddetli sarsıntılar oluşturarak daha fazla hasara neden olabilir.
Rayleigh dalgasının herhangi bir noktadaki sarsıntı şiddeti, depremin büyüklüğü, deprem merkezine olan mesafe ve depremin derinliği gibi faktörlere bağlıdır.
Love dalgaları, P ve S dalgalarında yavaş, ancak Rayleigh dalgasından hızlı olan, yüzeyde yatay doğrultuda ve dalganın yayılma yönüne dik salınım yapan bir yüzey dalgası türüdür.
Parçacık hareketi, Love dalgasının yayılma yönüne dik doğrultudadır ve derinlikle birlikte azalır.
Düşük yavaşlama hızları ve yüksek enerjileri nedeniyle, Love dalgaları deprem merkez üssünden uzak mesafelerde bile en yıkıcı yüzey dalgalarından biridir. İnsanlar deprem anında bu dalgaları doğrudan hissederler.
Moment Büyüklük Ölçeği Nedir?
Moment büyüklük ölçeği (Mw), deprem büyüklüğünü sismik momente göre ölçen bir ölçektir. Basında, Mw değeri çoğu zaman eski bir ölçüm yöntemi olan Richter ölçeği ile karıştırılır. Moment büyüklük ölçeği, depremde ortaya çıkan toplam sismik momenti temel alır. Sismik moment; fayın kayma miktarı (yer değiştirme), fayın kırılan yüzey alanı ve kaymanın gerçekleşmesi için gereken ortalama kayma direnci (kaya sertliği) çarpımından elde edilir.
Büyüklükler logaritmik bir ölçeğe sahiptir. Bu şu anlama gelir: Büyüklükteki her 1 birimlik artış, yer hareketi genliğinde yaklaşık 10 kat artışa karşılık gelir. Ancak enerji açısından fark çok daha büyüktür: Her 1 birimlik artış, yaklaşık 32 kat daha fazla enerji açığa çıkarır.
Buradan şu sonuca varırız: deprem büyüklüğündeki küçük farklar bile açığa çıkan enerji bakımından devasa farklara yol açar. Yani, örnek olarak 6.2Mw büyüklüğündeki bir deprem ile 6.5Mw büyüklüğündeki bir deprem arasında çok ciddi enerji farkı vardır.
Aşağıdaki tabloda, deprem büyüklüklerinin açığa çıkardığı enerjinin joule cinsinden değerleri ile bu enerjinin yaklaşık TNT eşdeğeri (ton olarak) ve Hiroshima’ya atılan atom bombasına (≈12.5 kT TNT) göre yaklaşık karşılıkları gösterilmiştir.
Deprem Uyarı Sistemi Nasıl Çalışır?
Deprem erken uyarı sistemlerinde bulunan sensörler, P dalgalarını algılar ve bu sinyalleri seri bir şekilde deprem uyarı merkezine iletir. Veriler ulaştıkça depremin konumu ve büyüklüğü belirlenir. Deprem uyarı merkezi de deprem hakkında kullanıcılar acil olarak bilgilendirir.
Bu sistemin kısıtlamalarıysa şunlardır:
- Deprem erken uyarı sistemi, ileride gerçekleşecek bir depremi önceden tahmin edemez.
- Uyarılar, deprem başladıktan sonra ancak yıkıcı sarsıntı hissedilmeden önce gelebilir.
- Bu sistemin amacı, insanları yıkıcı sarsıntıdan önce uyarmaktır.
- İnsanlar bu uyarıları, bulundukları konuma göre sarsıntı gelmeden önce, sarsıntı anında veya sarsıntıdan sonra alabilir.
- Uyarıların uzunluğu; sismik sensörlerin birbirlerine olan mesafelerine, verilerin merkeze iletilme hızına, depremin büyüklüğüne, derinliğine ve yüzeydeki yayılım özelliklerine bağlıdır.
- Bazı durumlarda kullanıcılar deprem olmasa bile uyarı alabilir (yanlış alarm).
Google’ın Android Erken Uyarı Sistemi Nasıl Çalışıyor?
Akıllı telefonlar, titreşimlere duyarlı ivmeölçer sensörlere sahiptir. Bu sensörler, sarsıntıları algılayarak deprem olup olmadığını belirlemede kullanılabilir. Telefon, sarsıntı tespit ettiğinde bu veriyi ve yaklaşık konum bilgisini Google’ın veri merkezlerine iletir. Google sunucuları, çok sayıda cihazdan gelen verileri birleştirerek gerçekten deprem olup olmadığını belirler. Bu yöntemde, dünya genelindeki 2 milyardan fazla Android telefonu mini birer sismik sensör gibi görev yapar. Google, bu telefonlardan elde edilen veriler aracılığıyla sarsıntının şiddetini ve frekansını hesaplar ve etkilenen bölgedeki Android kullanıcılarına uyarı gönderir.
Sistem, yalnızca 4.5 ve üzeri büyüklükteki depremler için iki farklı uyarı türü gönderir:
Dikkatli olun (Hafif sallantı)
Harekete geçin (Orta / şiddetli sallantı)
Bu duruma örnek olarak bir Android kullanıcısı ele alalım. Bu kişinin yaşadığı bölgede 5.3 büyüklüğünde bir deprem meydana geldiğini varsayalım. Telefonuna önce sesli bir uyarı gelecek ve Google, kullanıcılarına bazı önerilerde bulunacaktır.
Bu sistem sayesinde kullanıcı, depremlerde oldukça kritik bir öneme sahip olan zamanı kazanacak ve yıkılma riski taşıyan bir binadan aldığı bu uyarı sayesinde kurtulabilecektir.
Sonuç
Bu yazımızda, deprem dalgalarını ve hangilerinin yıkıcı olduğunu, deprem büyüklük kavramını ve bu büyüklüklerin enerji olarak karşılığını, deprem büyüklüğünün logaritmik bir artış gösterdiğini yani büyüklükteki ufak sayısal değişimlerin bile açığa çıkan enerji büyüklüğü olarak devasa farklar gösterdiğini, deprem erken uyarı sistemlerinin nasıl bir çalışma sırasına sahip olduğunu, Google’ın uyarı sisteminin ne şekilde çalıştığına değindik.
Kaynaklar: Google Crisis Response, Wikipedia, Earthquake Warning California
