Диссертация (1150499), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Для проверки надѐжности установленных характеристик ИПЗ относительныеотклонения ПЭС ионосферы рассчитаны с использованием нескольких методовопределения спокойного невозмущѐнного состояния.ДостоверностьдостоверностьюииобоснованностьнадѐжностьюполученныхопределенияПЭСрезультатовионосферыобусловленаподаннымрадиопросвечивания ионосферы сигналами систем глобального позиционированияи применяемыхметодиквосстановлениявертикальногоПЭС;обоснованностьювыявления аномалий на основе анализа этих данных; физической обоснованностьюхорошоизвестныхформулировокбазовыхзаконовсохранения(уравненийнепрерывности, движения, теплового баланса) и уравнения для электрическогопотенциала, совместно решаемых в физико-математической модели верхней атмосферы7Земли UAM; апробированностью модели UAM; согласием результатов расчѐтов авторас данными наблюдений параметров ионосферной плазмы, с модельными результатамидругих исследователей, и согласием полученных оценок величин сейсмогенных токовс наблюдающимися токами в глобальной электрической цепи.Научнаяновизнадиссертационнойработызаключаетсявкомплексномисследовании ИПЗ в ПЭС ионосферы на основе электромагнитного механизмаих формирования (с учѐтом вытекающего из этого механизма требования магнитнойсопряжѐнности) с использованием современной гидродинамической модели верхнейатмосферы Земли, в которую введены параметры и воздействия, связанные с процессами,протекающими в литосфере и имеющими сейсмическую природу.В результате:1) на основе анализа вариаций ПЭС ионосферы перед землетрясениями впервыевыявлены эффекты положения терминатора и подсолнечной точки на ИПЗ.
Показано,что когда ионосфера освещена (подсолнечная точка находится в околоэпицентральнойобласти), относительные возмущения ПЭСослабляютсяв околоэпицентральнойи магнитосопряжѐнной к ней областях.2) Исследован электромагнитный механизм формирования ИПЗ в ПЭС ионосферы –дрейф ионосферной плазмы F2-области в скрещенных электрическом (Е) и магнитном (В)полях. Впервые с помощью модели UAM показана его эффективность.3) Впервые исследовано влияние пространственной локализации источниковсейсмогенного возмущения и их амплитуд (на уровне ионосферы) на характеристикиионосферного отклика в ПЭС на сейсмогенные воздействия.4) Получены оценки величин возмущений ионосферного электрического поля,требуемыхдлясозданиявозмущенийвПЭС,аналогичныхнаблюдавшимсяперед сильными землетрясениями.5) Впервые получены оценки величин вертикального тока (на нижней границеионосферы) сейсмического происхождения, требуемого для модельного воспроизведениясейсмогенных ПЭС-аномалий.6) Впервые показано, что на основе электромагнитного механизма осуществлениясвязисистемы«литосфера-ионосфера»([E×B]-дрейфа)могутбытьобъясненыморфологические особенности наблюдающихся перед сильными землетрясениямивозмущений ПЭС ионосферы, рассматриваемых в качестве ИПЗ.8Научная и практическая значимость работы состоит в том, что полученныеавторомрезультатымногопараметрических2) при построениимогутбытьметодикглобальныхиспользованыпрогнозаисильныхрегиональных1) для совершенствованиясейсмическихкомплексныхсобытий;системпрогнозаземлетрясений, включающих поиск и выявление аномальных сейсмогенных возмущенийПЭС ионосферы в качестве одной из компонент; 3) для осуществления корректнойфизической интерпретации данных наблюдений; 4) для эпигноза и прогноза вариацийпараметров верхней атмосферы в зависимости от параметров сейсмогенных источникови гелио-геофизических условий; 5) для тестирования результатов других исследований,привлекающихтеоретическиемодели,вчастиадекватностивоспроизведенияими структуры и динамики ионосферных возмущений, а также параметров привлекаемыхдля этого «генераторов» сейсмической природы, в том числе вертикальных электрическихтоков.На защиту выносятся:1) Установленныезакономерностипространственнойструктурыобластейаномальных возмущений ПЭС ионосферы, трактуемых как ИПЗ, полученные на основеанализаданныхнаблюденийирезультатовматематическогомоделированияс использованием глобальной трѐхмерной нестационарной самосогласованной моделиверхней атмосферы Земли UAM.2) Полученные на основе модельных расчѐтов оценки величины сейсмогенныхвозмущений ионосферных электрических полей и токов, а также их пространственныераспределения.3) Физическаяинтерпретациярезультатовмодельныхрасчѐтовиданныхнаблюдений по возмущениям ПЭС ионосферы в периоды подготовки сильныхсейсмических событий.Личный вклад автора.
Автор участвовал в постановке задач, лично с помощьюмоделиUAMвыполнилрасчѐтыпоизучениюоткликаионосфернойплазмына сейсмогенные воздействия, численно исследовал зависимость возмущений в ПЭСот пространственной локализации (конфигурации границы), амплитуд и режимовдействия сейсмогенных источников. По результатам расчѐтов автором построеныглобальные и региональные карты абсолютных и относительных возмущений ПЭСионосферы, проведѐн их анализ и сопоставление с данными наблюдений и результатамидругих исследователей, дана физическая интерпретация полученных результатов.9Автор принимал непосредственное участие в обсуждении, написании и подготовкепубликаций по теме диссертационного исследования.Апробацияработыипубликации.Основныерезультатыдокладывалисьи обсуждались на IUGG XXIV General Assembly (2007, Perugia, Italy), InternationalWorkshoponSeismo-ElectromagneticPhenomena(2007,Bandung,Indonesia),Международных научно-технических конференциях «Наука и образование» (2007, 2008,2009, 2010, 2011, 2012, 2013, 2014, Мурманск), EGU General Assembly (2008, Vienna,Austria), XXIX General Assembly of URSI (2008, Chicago, USA), XXX URSI GeneralAssembly and Scientific Symposium (2011, Istanbul, Turkey), International Conference«Fundamental Space Research» (2008, Sunny Beach, Bulgaria), 31ом, 32ом, 33ем, 34ом и 35омежегодных семинарах «Физика авроральных явлений» (2008, 2009, 2010, 2011, 2012,Апатиты), 1ой, 2ой, 3ей и 4ой международных конференциях «Atmosphere, Ionosphere,Safety» (2008, 2010, 2012, 2014, Калининград), 7ой, 8ой,9ой и 10ой международныхконференциях «Problems of Geocosmos» (2008, 2010, 2012, 2014, Санкт-Петербург), IAGA11th Scientific Assembly (2009, Sopron, Hungary), 38th COSPAR Scientific Assembly (2010,Bremen, Germany), AGU Fall Meeting (2010, San-Francisco, CA, USA), 6ой международнойсейсмологическойшколе«Современныеметодыобработкииинтерпретациисейсмологических данных» (2011, Апатиты), Школе молодых учѐных «Высокоширотныегеофизические исследования» (2011, Мурманск), International Workshop on ElectromagneticPhenomena Associated with Earthquakes and Volcanoes (EMSEV-2012) (Gotemba, Japan,2012).Публикации.
По теме диссертации опубликовано 55 работ, из них 10 статейв журналах, включѐнных в перечень ВАК, 6 статей в иных научных журналах,2 коллективные монографии, 17 работ в трудах и материалах научных конференцийи 20 тезисов докладов. Исследования по теме диссертационной работы и представлениеполученных результатов на международных научных конференциях было поддержаноРоссийским Фондом Фундаментальных Исследований, гранты №№ 08-05-98830-а,08-05-09231-моб_з.Структура и объѐм диссертации. Диссертационная работа состоит из введения,3х глав, заключения.
Работа содержит 146 страниц текста, в том числе 53 рисункаи 3 таблицы. Список цитируемой литературы содержит 228 наименований.10Содержание работы.Во Введении обоснована актуальность темы диссертационного исследования,сформулирована цель работы, приведены сведения о методах исследования, научнойновизне, научной и практической значимости, достоверности и обоснованностиполученныхрезультатов.Сформулированыположения,выносимыеназащиту,представлены личный вклад автора, сведения об апробации результатов работы,публикациях, структуре и объѐме диссертационной работы.Глава первая носит обзорный характер. В п.1.1 Главы на основе анализапубликаций представлены типичные возмущения в вариациях параметров ионосфернойплазмы, трактуемые в качестве предвестников сильных сейсмических событий,приведенынаглядныеиллюстрации,В п.1.2 кратко рассматриваетсяпонятиедемонстрирующиеполногоэтивариации.электронного содержания(ПЭС)ионосферы, источники данных ПЭС-наблюдений; систематизированы и обобщеныосновные морфологические особенности вариаций ПЭС ионосферы, наблюдавшихсяпередсильнымипредвестников.землетрясениями, рассматриваемыеВ п.1.3 краткоанализируютсяв качестве ихвозможныефизическиевозможныхмеханизмыформирования указанных предсейсмических особенностей в ПЭС ионосферы.Во второй главе представлены результаты исследований морфологическихособенностей аномальных вариаций ПЭС ионосферы по данным наземных и спутниковыхинструментальныхGPS/GLONASSземлетрясениямиисредствсетинанаблюденийназемныхпримере(восновном,приѐмниковрядаихконкретныхнавигационныхсигналов)спутниковпередсильнымисейсмическихсобытий.В п.2.1 рассматривается вопрос определения спокойных гелиогеофизических условийи невозмущѐнной фоновой вариации ПЭС ионосферы.
В п.2.2-п.2.10 представленырезультаты обработки данных наблюдений и анализ выявленных возмущений ПЭСионосферы перед конкретными сильными землетрясениями для спокойных, умеренныхи возмущѐнных гелиогеофизических условий, для случаев как одиночных землетрясений,так и осложнѐнных форшоками, афтершоками и другими сейсмическими событиями.В п.2.11 исследуется зависимость полученных результатов от выбора метода расчѐтафоновой вариации. В п.2.12 (Заключение к Главе 2) обобщены основные особенностивозмущений ПЭС ионосферы, наблюдавшихся перед сильными землетрясениями,приведѐн новый, – дополненный выявленными в п.2.2-п.2.10 ионосферными эффектами, –перечень ПЭС-аномалий, рассматриваемых в качестве возможных предвестников сильныхземлетрясений.11В третьей главе представлены результаты исследований физического механизмаформирования предвестников землетрясений (ИПЗ) в полном электронном содержании(ПЭС) ионосферы – электромагнитного дрейфа плазмы F2-области ионосферыв скрещенных электрическом (E) и магнитном (B) полях, – методом физикоматематическогомоделированиясиспользованиемглобальнойтрѐхмернойнестационарной самосогласованной модели верхней атмосферы Земли UAM.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
