Диссертация (1150499), страница 3
Текст из файла (страница 3)
В п.3.1-п.3.2обсуждаются возможные механизмы формирования ИПЗ в ПЭС ионосферы и путивозникновения сейсмогенных возмущений ионосферных электрических полей. В п.3.3описана Модель верхней атмосферы Земли UAM и еѐ модификация, применявшаясядля проведениячисленныхмоделированиясейсмогенныхэкспериментов.В п.3.4 представленывоздействийионосферунаметодомрезультатывозмущенийэлектрического потенциала. На основе сопоставления модельных результатов с данныминаблюдений показано, что для генерации возмущений в ПЭС ионосферы, аналогичныхнаблюдавшимся перед сильными землетрясениями, требуются возмущения зональнойкомпоненты электрического поля порядка нескольких единиц мВ/м.
В п.3.5 представленырезультаты моделирования сейсмогенных возмущений ПЭС ионосферы путѐм заданиявертикальных электрических токов, текущих между Землѐй и ионосферой над разломами,на примере Mw7.0 землетрясения (Гаити, 12 января 2010 г). Получены оценки величиныплотности вертикального сейсмогенного электрического тока, требуемого для генерациитаких полей и соответствующих им эффектов в ПЭС ионосферы: на средних широтахтребуется ток ~10-8А/м2 на площадке размерами ~200 км × ~2000 км.В Заключении сформулированы основные результаты диссертационной работы.Далее идѐт список литературы.12Глава 1. Проблема обнаружения и выявления свойств ионосферныхпредвестников землетрясений (обзор)Проблемаобнаруженияивыявлениясвойствионосферныхпредвестниковземлетрясений (ИПЗ) в целях прогнозирования последних исторически связана с анализомданныхнаблюденийвариацийпараметровионосфернойплазмывпериоды,предшествующие и сопутствующие сильным сейсмическим событиям.
Анализировалисьданные как наземных средств, таких как станции вертикального, наклонного, возвратнонаклонногозондирования,радарынекогерентногорассеяния,такиприборов,установленных на космических аппаратах, таких как INTERCOSMOS-BULGARIA-1300,INTERCOSMOS-19, INTERCOSMOS-24, AUREOL-3, ALOUETTE, GEOS-2, Sich-1M,QuakeSat, DEMETER, OGO-6, ISIS-2, AE-C, DE-2, COSMIC/FORMOSAT-3, CHAMP,TOPEX/POSEIDON, TwinSat, а также Resurs-DK1 (эксперимент ARINA, с 2006 г),Международная космическая станция (эксперимент VSPLESK с 2008 по 2014 г.,эксперимент SEISMOPROGNOZ с 2014 г.) и др.При анализе собранных данных были обнаружены ионосферные возмущения, связанныеc проникающими через толщу нейтральной атмосферы воздействиями от различныхисточников, – взрывов [Fitzgerald, 1997; Mikhailov et al., 2000], извержений вулканов[Igarashi et al., 1994; Heki, 2006; Dautermann et al., 2009a, 2009b; Zlotnicki et al., 2010],тайфунов [Lin, 2011], циклонов [Polyakova and Perevalova, 2011], землетрясений [Leonardand Barnes, 1965; Weaver et al., 1970; Lognonne et al., 2006; Astafyeva et al., 2011], цунами[Makela et al., 2011; Rozhnoi et al., 2012, 2014; Kakinami et al., 2012], техногенныхкатастроф, – а также особенностей тропосферной циркуляции и рельефа местности[Gossard and Hooke, 1975; Pulinets et al., 1998; Xu et al., 2008].Безусловный интерес для исследователя представляют сами землетрясения,в отношении которых можно сформулировать 2 вопроса: 1) Могут ли процессы,связанные с землетрясениями, приводить к возмущениям ионосферной плазмы?2) Могут ли процессы, связанные с подготовкой сильных землетрясений, приводитьк возмущениям параметров ионосферной плазмы, то есть могут ли сущестоватьионосферные предвестники землетрясений (ИПЗ)? В отношении первого вопросав научном сообществе достигнуто согласие, то есть сами воздействия установлены(как минимум – не отрицаются) и связываются с сейсмическими событиями.
В настоящеевремя нет сомнений в том, что некоторые ионосферные вариации, наблюдаемыеперед землетрясениями,являютсяиндикаторомподготовительныхсейсмических13процессов в литосфере, однако механизмы наблюдаемых эффектов нельзя считатьокончательно установленными.1.1. Волновые и плазменные эффектыАнализ имеющихся публикаций позволяет сформулировать следующие укрупнѐнныегруппы предвестников землетрясений в вариациях параметров ионосферной плазмы:1) вариации КНЧ/ОНЧ/УНЧ излучений и шумов [Gokhberg et al., 1982; Fraser-Smith etal., 1990, 2011; Molchanov et al., 1992, 1993, 1998, 2003, 2006; Parrot at al., 1993, 2006;Parrot.
1994, 1995; Kopytenko et al., 1993, 2001, 2006; Kopytenko and Nikitina 2004; Larkinaet al., 1989, 2002; Ruzhin et al., 1998; Hayakawa et al., 2004, 2007, 2008, 2010, 2012;Hayakawa and Hobara, 2010; Smirnova et al., 2001, 2004; Smirnova and Hayakawa 2007;Sergeeva et al., 2006; Sgrigna et al., 2007; Błęcki et al. 2011];2) возмущения компонент электрических и магнитных полей [Moore, 1964; Chmyrevet al., 1989; Hayakawa et al., 1996; Knížová, 1996; Gousheva et al., 2006a, 2006b, 2008a,2008b, 2009, 2012; Bhattacharya et al., 2009; Zhang et al., 2012a, 2014]3) появление тепловых IR-аномалий [Ouzounov, 2004; Ouzounov et al., 2006, 2007,2011; Tronin et al., 2002, 2004; Tronin, 2006; Tramutoli et al., 2005, 2013; Genzano et al., 2007,2009; Filizzola et al., 2004; Saradjian and Akhoondzadeh, 2011a, 2011b].4) увеличение диффузности в E и F-слоях, формирование спорадических слоевв Е-слое над околоэпицентральной областью будущего землетрясения [Гохберг и др.,1984, 1988; Alimov et al., 1989; Parrot and Mogilevsky, 1989; Silina et al., 2001; Liperovskayaet al., 2003, 2006b; Liperovsky et al., 2000, 2005; Корсунова и Хегай, 2008; Корсунова и др.,2013]5) увеличение (в ряде случаев - уменьшение) критических частот, высоты максимумаэлектронной концентрации, формирование неоднородностей, модификации аномалииЭпплтона [Leonard and Barnes, 1965; Davies and Baker, 1965; Depueva and Ruzhin, 1995;Депуева и Ротанова, 2000; Depueva and Rotanova 2001; Депуева и др., 2007; Depuev andZelenova,1996; Ruzhin et al., 1998; Liu et al., 2000, 2006; Silina et al., 2001; Liperovskaya etal., 2006a, 2008, 2009; Pulinets, 1998; Пулинец и Легенька, 2002; Pulinets et al., 2003;Pulinets and Liu, 2004; Pulinets, 2012].6) возмущения плотности электронного, ионного и нейтрального газов [Bošková etal., 1993, 1994; Hayakawa et al., 2000; Sarkar et al., 2007; Píša et al., 2011; Amani et al., 2013;Dologlou, 2013; Matsuda and Ikeya, 2001]14В работе [Бучаченко и др., 1996] определены три характерные зоны проявленияионосферныхпредвестниковземлетрясений(ИПЗ),определеныихразмеры,а также указан тип характерных для каждой зоны возмущений.Характерные образцы сейсмогенных возмущений представлены на рисунках 1 - 11.Более детальныйв монографииобзор[PulinetsперечисленныхandпредвестниковBoyarchuk,2004].Вможнонайти,настоящейнапример,диссертацииосновное внимание уделено ИПЗ в вариациях полного электронного содержания (ПЭС)ионосферы и связанных с ним параметров (foF2, NmF2).15Рисунок 1.
Вариации частоты сигнала станции вертикального зондированиядля Mw9.2 землетрясения, (61.05°N; 147.48°W), D 25 км, 28 марта 1964 г., 03:36 UT(27 марта 1964 г., 17:36 LT) Аляска, Анкоридж, США, наблюдавшиеся в г. Боулдер,Колорадо, США в день аляскинского землетрясения. Из [Davies and Baker, 1965] – однойиз первых работ, обращающих внимание на возможную связь ионосферных возмущенийс сейсмическими событиями. Из представленного рисунка следует, что 4-Mc/s сигналдо 0130UT отражался от ионосферы вследствие нормального рефрактивного процесса,а после наблюдалось рассеивание на ионосферных неоднородностях (см. Рис.
2),для которых частота проникновения для необыкновенной волны составляла менее 5 Mc/s.Особый интерес представляет особенность в 5-Mc/s сигнале (Боулдер) – начало пульсацийсигнала около 02:32 UT (отмечено литерой ‗A‘). Эта особенность важна, т.к. она совпадаетпо времени с магнитными возмущениями, представленными в работе [Moore, 1964].Эти пульсации продолжались до ~03:55UT (кроме короткого промежутка 02:45 – 03:00,когда доминировали отражения от спорадического E-слоя). Подобные возмущенияотсутствовали в 4-Mc/s сигнале (Боулдер) и 10-Mc/s – сигнале (Гавайи, примернона 5000 км удалѐн от Боулдера). За период 4-летних непрерывных наблюденийтолько одно событие имело нечто общее с представленными наблюдениями –атмосферный ядерный взрыв 9 июля 1962 г.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
