Все
 
 
 


Сейсмоиносферные вариации во время сильных землетрясений на примере землетрясения 2010 г. в Чили
 
Код статьиS002342060000347-9-1
DOI10.31857/S002342060000347-9
Тип публикации Статья
Статус публикации Опубликовано
Авторы
Смирнов В. М. 
Аффилиация:
Институт радиотехники и электроники им. В.А.Котельникова Российской академии наук
Научно-исследовательский институт аэрокосмического мониторинга «АЭРОКОСМОС»
Адрес: Российская Федерация, г. Фрязино Московской области ; Российская Федерация, Москва
Смирнова Е. В.
Аффилиация: Институт радиотехники и электроники им. В.А.Котельникова Российской академии наук
Адрес: Российская Федерация, г. Фрязино Московской области
Цидилина М. Н.
Аффилиация: Научно-исследовательский институт аэрокосмического мониторинга «АЭРОКОСМОС»
Адрес: Российская Федерация, Москва
Гапонова М. В.
Аффилиация: Научно-исследовательский институт аэрокосмического мониторинга «АЭРОКОСМОС»
Адрес: Российская Федерация, Москва
Название журналаКосмические исследования
ВыпускТом 56 Номер 4
Страницы283-292
Аннотация

Рассмотрены сейсмоионосферные вариации во время сильного землетрясения 27.II 2010 в Чили. Анализ состояния ионосферы проводился по данным измерений спутниковой навигационной системы GPS. По данным обработки показано, что падение электронной концентрации 24.II.2010 относительно предыдущего дня составило от 24% до 35%. Также отмечено, что за трое суток до наступления сейсмического события в течение 1.5 часов вблизи эпицентральной зоны наблюдалось существенное уменьшение скорости изменения полной электронной концентрации. Показано, что непосредственно перед землетрясением наблюдаются мгновенные вариации скорости изменения электронного содержания, на порядки величин превышающие обычный фоновый ход.

Ключевые словаземлетрясение, сейсмоионосферные вариации, предвестники, ионосфера, электронная концентрация, навигационные системы, GPS, спутник.
Источник финансированияИсследование частично выполнено за счет гранта Российского научного фонда (проект 16-17-00139) в НИИ «АЭРОКОСМОС».
Получено12.08.2018
Дата публикации11.10.2018
Кол-во символов17721
Цитировать  
100 руб.
При оформлении подписки на статью или выпуск пользователь получает возможность скачать PDF, оценить публикацию и связаться с автором. Для оформления подписки требуется авторизация.

Оператором распространения коммерческих препринтов является ООО «Интеграция: ОН»

Размещенный ниже текст является ознакомительной версией и может не соответствовать печатной.

Оглавление

1. ВВЕДЕНИЕ
2. Характеристики ионосферных предвестников
3. Гелиофизическая обстановка и сейсмическая активность исследуемого региона 27.II.2010
4. Методика исследований и исходные данные
5. Динамика изменения электронной концентрации ионосферы
6. ЗАКЛЮЧЕНИЕ
1

1. ВВЕДЕНИЕ

Землетрясения оказывают существенное влияние на различные параметры околоземного космического пространства. Наиболее чувствительной областью является ионосфера – ионизированная часть земной атмосферы, которая находится в области высот от 80 до 1000 км над поверхностью Земли. Ионосферные предвестники землетрясений проявляются в виде специфических вариаций параметров космической плазмы, электрических и магнитных полей, характеристик электромагнитных волн. Характерной особенностью наблюдаемых вариаций является то, что они регистрируются в определенной области пространства, проекция которой на поверхность Земли включает положение эпицентра будущего землетрясения [1-6].
2

Механизмы осуществления связи системы «литосфера-атмосфера-ионосфера» достаточно подробно рассмотрены в работах [2,7,8]. Критический анализ существующих экспериментальных результатов и теоретических представлений о механизмах литосферно-ионосферной связи, обусловленной сейсмической активностью на заключительной стадии подготовки землетрясений, выполнен в работе [9]. Проверка концепции сейсмо-ионосферных связей в спокойных гелиомагнитных условиях проведена в работе [10].
3 Ионосферные возмущения над сейсмически активными регионами проявляются как специфические неоднородности за несколько дней перед сильными землетрясениями. Эти неоднородности, по-видимому, вызваны прохождением атмосферных гравитационных волн через ионосферу. В качестве возможных путей воздействия сейсмических возмущений на ионосферу обычно рассматриваются электромагнитный и атмосферно-волновой каналы, включая акустико-гравитационные и внутренние гравитационные волны (ВГВ). В работе [9] показано, что в качестве механизма литосферно-ионосферных связей в сейсмически активных регионах нужно рассматривать ВГВ, одним из механизмов генерации которых является поступление массы литосферных газов в приземную атмосферу, где в периоды подготовки землетрясений достигаются их сверхфоновые концентрации.
4 Появление сейсмических вариаций в ионосфере перед землетрясениями объясняется также воздействием квазистатического электрического поля, возникающего в атмосфере на поверхности Земли в области подготовки сильного землетрясения [1, 2]. Предполагаемый механизм генерации аномального электрического поля связан с истечением из земной коры радона [2, 11], который производит ионизацию атмосферных газов и аэрозолей, приводящую к резкому усилению электрического поля и, соответственно, вариациям электронной концентрации в областях Е и F. В зависимости от направления электрического поля на поверхности Земли и от местного времени суток в ионосфере могут возникать как положительные, так и отрицательные вариации плотности ионосферной плазмы [1-6, 12-17]. В настоящее время одной из наиболее реальных моделей представляется электродинамическая модель ионосферных предвестников землетрясений, основанная на теоретических соображениях и анализе существующих экспериментальных данных [18-22].

Всего подписок: 0, всего просмотров: 1231

Оценка читателей: голосов 0 

1. Липеровский, В.А. Похотелов О.А., Шалимов С.Л. Ионосферные предвестники землетрясений. М.: Наука, 1992. 304 с.
2. Pulinets S.A., Boyarchuk K. Ionospheric Precursors of Earthquakes. Springer: Berlin. Germany. 2004. 315 P.
3. Бондур В.Г., Смирнов В.М. Метод мониторинга сейсмоопасных территорий по ионосферным вариациям, регистрируемым спутниковыми навигационными системами // Доклады Академии наук. 2005. Т.402. №5. С. 675-679.
4. Кузнецов, В.Д. Ружин Ю.Я. Изучение ионосферных явлений, предшествующих землетрясениям и другим природным и техногенным катастрофам (проект Вулкан) // Сб. докл. XXI Всерос. науч. конф. Йошкар-Ола, 25-27 мая 2005 г.- Йошкар-Ола: 2005. Т.1. С.27-38.
5. Бондур В.Г., Смирнов В.М. Ионосферные возмущения в период подготовки сейсмических событий по данным спутниковых навигационных систем // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. Сборник научных статей ИКИ РАН. Выпуск 3. Том II – М.: 2006. С.190-197.
6. Смирнов В.М. Вариации ионосферы в период землетрясений по данным навигационных систем// Исследовано в России. 2001. №153. С.1759.
7. Гохберг М.Б., Шалимов С.Л. Литосферно-ионосферная связь и ее моделирование // Российский журнал наук о Земле. Т. 2. № 2. Апрель 2000.
8. Liperovsky V.A., Pokhotelov O.A., Meister C.-V., Liperovskaya E.V. Physical models of coupling in the lithosphere-atmosphere-ionosphere system before earthquakes // Geomagnetism and Aeronomy. 2008. V. 48. № 6. P. 795-806.
9. Sorokin V.M., Hayakawa M. Generation of seismic-related DC electric fields and lithosphere-atmosphere-ionosphere coupling // Modern Applied Science. 2013. V. 7. № 6. P. 1–25.
10. Пулинец С.А., Бондур В.Г., Цидилина М.Н., Гапонова М.В. Проверка концепции сейсмо-ионосферных связей в спокойных гелиогеомагнитных условиях на примере Венчуаньского землетрясения в Китае 12 мая 2008 г. // Геомагнетизм и аэрономия. 2010. Т. 50. № 2. С. 240–252.
11. Pulinets S.A., Ouzounov, D.P., Karelin A.V., Davidenko D.V., Physical Bases of the Generation of Short-Term Earthquake Precursors: A Complex Model of Ionization-Induced Geophysical Processes in the Lithosphere–Atmosphere–Ionosphere–Magnetosphere System, Geomagnetism and Aeronomy, 55, No.4, 540-558, 2015.
12. Klimenko, M.V., Klimenko V.V., Zakharenkova I.E., Pulinets S.A., Zhao B., Tsidilina M.N. Formation mechanism of great positive TEC disturbances prior to Wenchuan earthquake on May 12, 2008. J. Adv. Space Res. (2011), doi:10.1016/j.asr.2011.03.040.
13. Пулинец С.А., Легенька А.Д., Зеленова Т.И. Зависимость сейсмоионосферных вариаций в максимуме слоя F от местного времени // Геомагнетизм и аэрономия. 1998. Т. 38. №3. С.188-193.
14. Liperovskaya E.V., Bogdanov V.V., Biagi P.-F., Meister C.-V., Liperovsky V.A., Rodkin M.V. Day-time variations of foF2 connected to strong earthquakes // Natural Hazards and Earth System Sciences. 2009. V. 9. № 1. P. 53-59.
15. Liperovskaya E.V., Parrot M., Bogdanov V.V., Meister C.-V., Rodkin M.V., Liperovsky V.A. On variations of foF2 and F-spread before strong earthquakes in Japan // Natural Hazards and Earth System Sciences. 2006a. V. 6. N. 5. P. 735-739.
16. Шарадзе З.С. Сильные землетрясения и связанные с ними возмущения в ионосфере и геомагнитном поле // Изв. АН СССР. Физика Земли. 1989. №1. С.20-32.
17. Смирнов В.М., Смирнова Е.В. Исследование возможности применения спутниковых навигационных систем для мониторинга сейсмических явлений. //Вопросы электромеханики. Труды ВНИИЭМ. 2008. Т.105. С.94-104.
18. Сорокин В.М., Ященко А.К. Возмущение проводимости и электрического поля в слое Земля-ионосфера над очагом готовящегося землетрясения // Геомагнетизм и аэрономия. 1998. Т. 36. №4. С. 145-149.
19. Сорокин В.М. Изменение состояния ионосферы в результате роста электрического поля над зоной готовящегося землетрясения // Геомагнетизм и аэрономия. 1998. Т. 32. №2. С. 24-30.
20. Sorokin V.M. and Chmyrev V. M. The physical model of electromagnetic and plasma response of the ionosphere on the pre-earthquake processes// in: Atmospheric and ionospheric electromagnetic phenomena associated with earthquakes, Ed. M. Hayakawa. Terra Sci. Publ. Co. Tokyo. 1999.P. 819-828,  
21. Sorokin V.M., Chmyrev V.M., Yaschenko A.K. Theoretical model of DC electric field formation in the ionosphere stimulated by seismic activity // Journal of Atmospheric and Solar Terrestrial Physics. 2005a. V. 67. P. 1259-1268.
22. Harrison R.G., Aplin K.L., Rycroft M.J. Atmospheric electricity coupling between earthquake regions and the ionosphere // Journal of Atmospheric and Solar-Terrestrial Physics. 2010. V. 72 N. 5-6. P. 376-381. doi: 10.1016/j.jastp.2009.12.004.
23. Zolotov O.V., Namgaladze A.A., Prokhorov B.E. Total electron content disturbances prior to Great Tohoku March 11, 2011 and October 23, 2011 Turkey Van earthquakes and their physical interpretation // Proceedings of the MSTU. 2012. V. 15. N. 3. P. 583-594. 
24. Zakharenkova I.E., Shagimuratov I.I.; Tepenitzina N.Yu., Krankowski A. Anomalous modification of the ionospheric total electron content prior to the 26 September 2005 Peru earthquake // Journal of Atmospheric and Solar-Terrestrial Physics. 2008b. V. 70. № 15. P. 1919-1928.
25. Liu J.Y., Chuo Y.J., Shan S.J., Tsai Y.B., Chen Y.I., Pulinets S.A., Yu S.B. Pre-earthquake ionospheric anomalies registered by continuous GPS TEC measurements // Annales Geophysicae. 2004. V. 22. № 5. P. 1585-1593.
26. Liu J.Y., Le H., Chen Y.I., Chen C.H., Liu L., Wan W., Su Y.Z., Sun Y.Y., Lin C.H., Chen M.Q. Observations and simulations of seismoionospheric GPS total electron content anomalies before the 12 January 2010 M 7 Haiti earthquake // Journal of Geophysical Research. 2011. V. 116. № A4.
27. Namgaladze A.A., Zolotov O.V., Zakharenkova I.E., Shagimuratov I.I., Martynenko O.V. Ionospheric total electron content variations observed before earthquakes: Possible physical mechanism and modeling // Proc. of the MSTU. 2009. V. 12. N. 2. P. 308-315.
28. Золотов О.В. Эффекты землетрясений в вариациях полного электронного содержания ионосферы. //Диссертация на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук. Мурманск. 2015. 146 с.
29. Zhao B., Wang M., Yu T. Ionospheric total electron content variations prior to the 2008 Wenchuan earthquake // International Journal of Remote Sensing. 2010. V. 31. №13. P. 3545-3557.
30. Андрианов В.А., Смирнов В.М. Определение высотного профиля электронной концентрации ионосферы Земли по двухчастотным измерениям радиосигналов искусственных спутников Земли. //Радиотехника и электроника. 1993. Т.38. №7. С.13-26.
31.  Смирнов В.М. Решение обратной задачи радиопросвечивания ионосферы Земли градиентными методами//Радиотехника и электроника. 2001. Т.46. №1. С.47-52.
32. Ружин Ю.Я., Смирнов В.М., Смирнова Е.В. Импульсные аномалии TEC ионосферы перед мощным землетрясением в Чили (27 февраля 2010г.) // Труды VII Всероссийской научной конференции «Радиофизические методы в дистанционном зондировании Земли». Муром. 2016. С.118-125.

Система Orphus

Загрузка...
Вверх