Диссертация (1149487), страница 17
Текст из файла (страница 17)
Они представляют собой ночные всплывающие пузыри –бабблы и блобы – ограниченные области пониженной и повышенной электроннойконцентрации на противоположных сторонах от меридиана эпицентра. ВертикальныйдрейфплазмымезомасштабногоF2-слояподдействиемэлектрическогополязападнойвивосточнойсовокупностискомпонентыгоризонтальнымперераспределением плазмы под действием меридиональной компоненты поля приводит ких изменению.Рассчитаны пространственно-временные характеристики трехмерных возмущенийнейтрального газа, создаваемых под действием мезомасштабного электрического поля.Возмущения термосферы представляют собой типичные ВГВ, распространяющиеся отисточника.
Изменения температуры нейтрального газа на высотах 120 и 300 км составили,соответственно, 35–50 и 15–20 К по сравнению с невозмущенными условиями, чтосоответствовало спутниковым измерениям за несколько дней до землетрясений,изменения скорости нейтрального ветра составили 40–60 м/с, возмущения концентрацииатомов кислорода порядка 10 %.Показано, что генерируемые ВГВ не оказывают существенного влияния на 93возмущенияполногоэлектронногосодержанияпосравнениюсдействиемэлектромагнитного дрейфа плазмы, создаваемого электрическим полем, которое, в своюочередь, формируется в ионосфере вследствие генерации вертикального электрическоготока между Землей и ионосферой.Дано объяснение генерации мезомасштабных электрических полей в ионосфере врезультате действия вертикального электрического тока, текущего между Землей иионосферой и созданного преимущественно неэлектрическими силами. Он образуется врезультате вертикального разделения и переноса силой тяжести и градиентами давленияпротивоположно заряженных частиц разных размеров и массы, которые возникаютвследствие процессов ионизации воздуха, прилипания электронов к тяжелым частицам,конденсации и коагуляции водяных паров.
Для его генерации необходимы источникиионизации воздуха, крупные пылевые и/или водяные частицы и потоки теплого влажноговоздуха. По своей природе сторонний электрический ток аналогичен току, возникающемупри образовании грозовых облаков и заряжающему глобальную электрическую цепь. Онтечет вверх, против электрического поля, направленного от Земли к ионосфере и создаетдополнительную разность потенциалов между ними. Перенос дополнительных зарядовчерез нижнюю границу ионосферы в E-слой вызывает их перераспределение и создаетвозмущения электрического поля в ионосфере.Выполнены оценки плотности тока, которые объясняют высокие значениявертикальногоэлектрическоготока,необходимогодлягенерациивионосферемезомасштабных электрических полей напряженностью 10-15 мВ/м.
Показано, чтоиспользованные в модельных расчетах значения плотности вертикальных сейсмогенныхтоков не противоречат современным данным о скоростях вертикального переноса иконцентрациях заряженных частиц в нижней атмосфере.Таким образом в диссертационной работе исследован физический механизмгенерации мезомасштабных электрических полей в ионосфере над областями подготовкиземлетрясений и на основе численного моделирования дано объяснение наблюдаемымтермосферным и ионосферным эффектам этих полей.
Установленные закономерностифизических процессов системы литосфера-атмосфера-ионосфера могут быть такжеприменены к другим природным явлениям и техногенным катастрофам, которыехарактеризуются повышенной влажностью теплого ионизованного воздуха с высокимсодержанием аэрозольных частиц, такие как шторма и тайфуны, а также пылевые бури,извержения вулканов и ядерные взрывы.
Результаты численных расчетов, представленныев работе, могут быть использованы для разработки методик прогнозированиясейсмических событий и включены в курсы лекций по физике атмосферы и ионосферы 94длястудентов иаспирантовсоответствующих95специальностей.Список литературы1. Брюнелли Б.Е., Намгаладзе А.А. Физика ионосферы. М.: Наука, 1988. 528 с.2. Гохберг М.Б., Гершензон Н.И., Гуфельд И.Л., Кустов А.В., Липеровский В.А.,Хусамеддинов С.С.
О возможных эффектах воздействия электрических полейсейсмического происхождения на ионосферу // Геомагнетизм и Аэрономия. 1984. Т.24. №. 2. С. 217-222.3. Гохберг М.Б., Кустов А.В., Липеровский В.А., Липеровская Р.Х., Харин Е.П.,Шалимов С.Л. О возмущениях в F-области ионосферы перед землетрясениями //Известия АН СССР.
Физика Земли. 1988. № 4. C. 12-20.4. Гохберг М.Б., Шалимов С.Л. Воздействие землетрясений и взрывов на ионосферу. М.:ИФЗ РАН, 222 с. 2004.5. Депуева А.Х., Ротанова Н.М., Модификация ионосферы низких и экваториальныхширот перед землетрясениями // Геомагнетизм и Аэрономия. 2000. Т. 40. № 6. С. 5054.6. Депуева А.Х., Михайлов А.В., Деви М., Барбара А.К. Пространственные и временныевариации критических частот области F ионосферы над зоной подготовкиэкваториального землетрясения // Геомагнетизм и Аэрономия. 2007.
Т. 47. № 1. С. 138142. doi: 10.1134/S0016794007010191.7. Ермаков В.И., Стожков Ю.И. Физика грозовых облаков. Препринт № 2. М.: ФИАН,2004.8. Захаренкова И.Е. Использование измерений сигналов системы GPS для обнаруженияионосферных предвестников землетрясений // Диссертация на соискание ученойстепени кандидата физико-математических наук. Калининград. РГУ им. Канта. 2007.146 с.9. Золотов О.В., Прохоров Б.Е., Намгаладзе А.А., Мартыненко О.В. Вариации полногоэлектронного содержания ионосферы в период подготовки землетрясений //Химическая Физика. 2011.
Т. 30. № 5. С. 84-87.10. Золотов О.В., Намгаладзе А.А., Прохоров Б.Е. Особенности вариаций полногоэлектронного содержания ионосферы в периоды подготовки землетрясений 11 марта2011 г. (Япония) и 23 октября 2011 г. (Турция) // Химическая физика. 2013. Т. 32. № 9.C. 20-26.11. Золотов О.В. Эффекты землетрясений в вариациях полного электронного содержанияионосферы // Диссертация на соискание ученой степени кандидата физикоматематических наук. Мурманск. МГТУ. 2015. 146 с. 9612. Ивлев Л.С., Довгалюк Ю.А. Физика атмосферных аэрозольных систем. СПб.: НИИХСПбГУ, 1999.
94 c.13. Карпов М.И., Намгаладзе А.А., Золотов О.В. Моделирование возмущений полногоэлектронного содержания ионосферы, создаваемых электрическими токами междуЗемлей и ионосферой // Химическая физика. 2013. Т. 32. № 9. С. 14–19. doi:10.7868/S0207401X13090069.14. Клименко В.В., Намгаладзе А.А. Ионосферные эффекты зональных и меридиональныхэлектрических полей в вечернем секторе // Геомагнетизм и аэрономия. 1977. Т. 17. №3.
С. 441-444.15. КлименкоВ.В.НамгаладзеА.А.Ионосферныеэффектымеридиональныхэлектрических полей // М., Наука, Вариации ионосферы во время магнитосферныхвозмущений, с.3-10, 1980.16. Клименко В.В., Намгаладзе А.А. Эффекты меридиональных электрических полей ввысокоширотной ионосфере // М., Радио и связь, Ионосферные исследования, №33,1983.17. Кореньков Ю.Н., Намгаладзе А.А. Моделирование ионосферных эффектов солнечнойвспышки // М., Наука, кн.: Ионосферные возмущения и методы их прогноза, с.85-91,1977.18. Корсунова Л.П., Хегай В.В. Анализ сейсмоионосферных возмущений на цепочкеяпонских станций вертикального зондирования ионосферы // Геомагнетизм иАэрономия. 2008.
Т. 48. № 3. С. 407-415.19. Корсунова Л.П., Хегай В.В., Михайлов Ю.М., Смирнов С.Э. Закономерности впроявлении предвестников землетрясений в ионосфере и приземных атмосферныхэлектрических полях на Камчатке // Геомагнетизм и Аэрономия. 2013. Т. 53. № 2. С.239-246. doi: 10.7868/S0016794013020089.20. Липеровская Е.В., Христакис Н., Липеровский В.А., Олейник М.А.
Эффектысейсмической и антропогенной активности в ночном спорадическом E-слоеионосферы // Геомагнетизм и аэрономия. 1994. Т. 34. №. 3. С. 56–59.21. Морозов В.Н. Математическое моделирование атмосферно-электрических процессов сучетом влияния аэрозольных частиц и радиоактивных веществ. Монография. РГГМУ.- СПб, 2011, 253 с.22. Морозова Л.И. Облачные индикаторы геодинамики земной коры // Известия АкадемииНаук СССР. Физика Земли. 1993.
№ 10. С. 108–112. 9723. НамгаладзеА.А.Численноемоделированиесреднеширотныхионосферныхвозмущений // М., Наука, кн.: Диагностика и моделирование ионосферныхвозмущений, с.57-68, 1978.24. Намгаладзе А.А., Клименко В.В., Суроткин В.А., Саенко Ю.С. Глобальная модельсистемы ионосфера-протоносфера с учетом магнитосферной конвекции // Тбилиси,Тез. докл. V Всесоюзного семинара по моделированию ионосферы. 1980. С. 28-29.25. Намгаладзе А.А., Захаров Л.П., Смертин В.М.
О широтной зависимости возмущенийтермосферных ветров // Геомагнетизм и аэрономия. 1982. Т. 22. № 3. С. 440-443.26. Намгаладзе А.А., Кореньков Ю.Н., Клименко В.В., Карпов И.В., Бессараб Ф.С.,Суроткин В.А., Глущенко Т.А., Наумова Н.М. Математическая модель термосферы,ионосферы и протоносферы Земли как единой системы // Математические моделиближнего космоса.
Тез. докл. М. НИИЯФ МГУ. 1988. C. 3.27. Намгаладзе А.А., Кореньков Ю.Н., Клименко В.В., Карпов И.В., Бессараб Ф.С.,Суроткин В.А., Глущенко Т.А., Наумова Н.М. Глобальная численная модельтермосферы, ионосферы и протоносферы Земли // Геомагнетизм и Аэрономия. 1990. T.30. № 4. С. 612–619.28.
Намгаладзе А.А., Мартыненко О.В., Намгаладзе А.Н. Глобальная модель верхнейатмосферы с переменным шагом интегрирования по широте // Геомагнетизм иАэрономия. 1996. T. 36. № 2. С. 89–95.29. Намгаладзе А.А. О возможных физических механизмах формирования ионосферныхпредвестников землетрясений // Материалы Международной научно-техническойконференции "Наука и образование-2007", МГТУ, Мурманск, 2007.
С. 358-362.30. Намгаладзе А.А., Клименко М.В., Клименко В.В., Захаренкова И.Е. Физическиймеханизмиматематическоемоделированиеионосферныхпредвестниковземлетрясений, регистрируемых в полном электронном содержании // Геомагнетизм иаэрономия. 2009. Т. 49. № 2. С.267-277. doi:10.1134/S0016793209020169.31.
Намгаладзе А.А., Золотов О.В., Прохоров Б.Е. Численное моделирование вариацийполного электронного содержания ионосферы, наблюдавшихся перед землетрясением12 января 2010 г. на о-ве Гаити // Геомагнетизм и Аэрономия. 2013. Т. 53. № 4. С. 553–560.32. Намгаладзе А.А., Карпов М.И. Ток проводимости и сторонний электрический ток вглобальной электрической цепи // Химическая физика. 2015. Т. 34. № 10. С. 8–11.
doi:10.7868/S0207401X15100106.33. Нусинов А.А. Зависимость интенсивности линии коротковолнового излучения солнцаот уровня активности // Геомагнетизм и Аэрономия. 1984. T. 24. № 4. С. 529–536. 9834. Пулинец С.А., Легенька А.Д. Динамика приэкваториальной ионосферы в периодподготовки сильных землетрясений // Геомагнетизм и аэрономия.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
