Диссертация (1150499), страница 8
Текст из файла (страница 8)
Вариации ПЭС ионосферы перед землетрясением 8 января 2006 г., Мw6.8,Китира, Южная ГрецияЗемлетрясение Мw6.8 в Китире, Южная Греция 1, произошло 8 января 2006 г.,11:35UT (13:35LT), (36º 20‘N, 23º20‘E), глубина залегания гипоцентра D66 км (по даннымUSGS – U.S. Geological Survey). В течение нескольких дней после основногосейсмическогособытиярегистрировалисьафтершоки,магнитудамаксимальногоиз которых достигала величины Мw5.5.
Геомагнитная обстановка в рассматриваемыйпериодпередземлетрясениембыласпокойная(заисключением6 января,когда наблюдалась суббуревая активность в AE-индексе и kp индекс возрастал до 3)и меняласьслабо,чтопозволяетпредположитьотсутствиешумов,способных«маскировать» сейсмо-индуцированные возмущения ПЭС ионосферы (см. Рис. 14).Дляопределенияпространственныххарактеристикионосферногооткликана рассматриваемое сейсмическое событие мы рассчитали карты относительныхотклонений ПЭС ионосферы. Значения для каждого конкретного момента временивычислялисьвсоответствииссоотношениями(4)-(5).Результирующиекартыотносительных отклонений для 7 января 2006 г.
представлены на Рис. 15.Как следует из Рис. 15, в околоэпицентральной области будущего землетрясенияначиная с 10:00UT, наблюдались положительные возмущения ПЭС ионосферы,которые достигали по величине ~38-55% относительно фоновой вариации и существовалив течение следующих 10-12 часов. Максимальное повышение ПЭС (~55%) наблюдалосьв течение периода времени с 18:00UT по 20:00UT.
Аномально возмущѐнная область имелакуполообразнуюформу,максимумпроявлениякоторойнаблюдался○в околоэпицентральной области и был смещѐн на 5 долготы к западу от эпицентра.Пространственные размеры аномалии (отклонения ПЭС > 35%) составили ~4000 кмвдоль параллели и ~1500 км вдоль меридиана.Таким образом, 7 января 2006 г., т.е. за день до Мw6.8 землетрясения в Китире,Южная Греция, наблюдалась локальная долгоживущая положительная аномалия ПЭСионосферы, привязанная к географическому положению эпицентра этого сейсмическогособытия.1Описание события по каталогу USGS доступно по адресуhttp://earthquake.usgs.gov/earthquakes/eqinthenews/2006/ushrak/41Рисунок 14.
Индексы геомагнитной активности (сверху вниз) для 1-15 января 2006 г.:1) kp-индекс; 2) ap-индекс; 3) Dst-индекс; 4) AE-индекс. Синяя линия – момент реализацииземлетрясения 8 января 2006 г., 11:35UT (13:35LT). Ось абсцисс – дни января 2006 г.42Рисунок 15. Карты относительных отклонений (%) ПЭС ионосферы по сравнениюсо спокойной фоновой вариацией на 7 января 2006 г. для Мw6.8 землетясения 8 января2006 г., 11:35UT (13:35LT), Китира, Южная Греция. Чѐрный круг – положение эпицентра.Оси – географическая долгота (абсцисса) и широта (ордината). Над каждой картой указансоответствующий момент UT и kp индекс.2.3. Вариации ПЭС ионосферы перед землетрясением 25 сентября 2005 г., Мw7.5,ПеруГеомагнитная обстановка перед Мw7.5 землетрясением 26 сентября 2005 г.,01:55 UT(25 сентября2005 г.20:55 PM),Перу 2,(5.67º S,76.41º W),была преимущественно слабо возмущѐнной.
17-18 сентября имели место умеренныевозмущения в индексах геомагнитной активности с их последующим ослаблениемк 24 сентября 2005 г. Dst индекс изменялся от -50 нТл 17 сентября к 0 нТл 26 сентября,возмущения ap индекса тоже убывали, хотя в AE индексе видна суббуревая активностьдо 24 сентября. Умеренные возмущения, присутствующие в индексах после 25 сентября2005 г.
(см. Рис. 16), т.е. после момента реализации землетрясения, нами были исключеныиз анализа.На Рис. 17 представлены карты относительных (%) отклонений ПЭС ионосферыот невозмущѐнного фонового состояния для моментов времени 02UT с 20 по 28 сентября2005 г. Из них видно, что 20 сентября 2005 г. существенные возмущения ПЭС ионосферыотсутствовали.2ФормированиеобластиОписание события по каталогу USGS доступно по адресуhttp://earthquake.usgs.gov/earthquakes/eqinthenews/2005/usdlad/повышенныхзначенийПЭС43в околоэпицентральной области наблюдалось 21 сентября 2005 г. Затем, 22 сентября2005 г.,формировалсяв околоэпицентральной«провал» (внутриобластиобластис «двугорбым»увеличенныхмаксимумомзначенийпообеПЭС)стороныот геомагнитного экватора. 23 сентября 2005 г.
имело место углубление «провала»и увеличение амплитуд «двугорбого» максимума, также происходил рост областейувеличенных значений ПЭС ионосферы. Разрушения аномалии началось 25 сентября2005 г. в форме еѐ редукции и слиянии «двугорбой» структуры в одно пятно.В течение 27-28 сентября 2005 г. аномальные возмущения ПЭС не наблюдались.Рисунок 16. Индексы геомагнитной активности (сверху вниз) для 17-30 сентября 2005 г.:1) kp-индекс; 2) ap-индекс; 3) Dst-индекс; 4) AE-индекс. Синяя линия – момент реализацииМw7.5 землетрясения 26 сентября 2005 г., 01:55UT, Перу.Ось абсцисс – дни сентября 2005 г.44Рисунок 17. Карты возмущений ПЭС ионосферы (отклонений от фоновой невозмущѐннойвариации, %) для 02UT 20-28 сентября 2005 г.
Чѐрный круг – положение эпицентраземлетрясения. Координаты – географическая широта (φ) и долгота (λ), соответственно.Таким образом, с 22 по 24 сентября 2005 г. в околоэпицентральной областинаблюдалась локальная долгоживущая аномалия ПЭС ионосферы в форме «двугорбоговозмущения» (с максимумами по обе сторону от геомагнитного экватора и минимумомв электронной концентрации между ними), привязанная к географическому положениюэпицентра этого сейсмического события и магнитосопряжѐнной к эпицентру области.452.4. Вариации ПЭС ионосферы перед землетрясением 12 января 2010 г., Mw7.0, ГаитиЗемлетрясение в Гаити 3 произошло 12 января 2010 г., 21:53UT (16:53LT), (18.46ºN,72.5ºW), Mw7.0.Рисунок 18.
Индексы геомагнитной активности (сверху вниз) для 21 декабря 2009 г. –12 января 2010 г.: 1) kp-индекс; 2) ap-индекс; 3) Dst-индекс; 4) AE-индекс. Синяя линия –момент реализации землетрясения 12 января 2010 г., 21:52UT (16:53LT), Гаити.Геомагнитная ситуация в рассматриваемый период была преимущественноспокойной (см. Рис. 18), за исключением 3 января 2010 г.
(когда в AE индексе3Описание события по каталогу USGS доступно по адресуhttp://earthquake.usgs.gov/earthquakes/eqinthenews/2010/us2010rja6/46видна суббуря) и после 9 января, т.е. после землетрясения. В период 1-12 января 2010 г.kp индекс в основном не превосходил 2, при этом достигал единичных изолированныхпиковых значений меньше 3. Вариации ap индекса происходили около значения 5 нТли не выходили за пределы 10 нТл в рассматриваемый период. Dst индекс изменялсяв пределах от -15 нТл до 15 нТл. Таким образом, наблюдавшиеся возмущения ПЭСионосферы не могут быть объяснены солнечной или геомагнитной активностью,что позволяет их связывать с проникающим через толщу нижележащей атмосферывоздействием.Для оценки возмущений ПЭС ионосферы перед землетрясением мы построилиглобальные и региональные карты относительных отклонений (%) от невозмущѐнногоспокойного состояния.
Для расчета фоновой вариации ПЭС (т.е. невозмущѐнногосостояния)использовалисьформулы (4)-(5).Полученныекартыотносительныхотклонений представлены на Рис. 19.Как следует из Рис. 19., аномальные относительные увеличения ПЭС наблюдалисьв течение 06UT – 14UT 9 января 2010 г., 12UT – 14UT 10 января 2010 г., 08UT – 16UT11 января 2010 г., 04UT – 10UT 12 января 2010 г.
и достигали более 50 % по величинеотносительнофоновойвариации.Величинаположительныхвозмущенийбыла существенно больше в магнитосопряжѐнной области. Возмущения были привязанык околоэпицентральной и сопряжѐнной с ней областям, их время жизни было ограниченопреимущественно ночными часами. Временная динамика (пространственное положение)терминатора и подсолнечной точки значительно влияли на поведение наблюдавшихсяположительных аномальных структур. Приближение освещѐнной области ионосферысопровождалось исчезновением аномалий.
Такое поведение положительных возмущенийПЭС может быть объяснено соответствующим исчезновением (вследствие увеличеннойпроводимости) электрического поля, порождѐнного вертикальным электрическим током.Необходимоотметить,также существоваличтообластивокругобластейотрицательныхповышенныхвозмущений,нозначенийихПЭСвеличинабыла существенно меньше (~15%).Дляуказанногосейсмическогособытиябылопроведеносопоставлениес результатами [Пулинец и Цыбуля, 2010] и [Akhoondzadeh and Saradjian, 2011].В отличие от представленного здесь подхода, [Akhoondzadeh and Saradjian, 2011]анализироваливариацииПЭСионосферывединственнойточке(ближайшейк координатам эпицентра землетрясения), не рассматривали магнитосопряжѐнную областьидетальноповедениесейсмо-ионосферногопредвестниканеанализировали,ограничившись выводом: «аномалии наблюдались за 1-5 дней до землетрясения».47В [Akhoondzadeh and Saradjian, 2011] ряды данных исследовались тремя методами –с помощью интерквартильного анализа, калмановской фильтрации и вейвлет-анализа.В отличие от работы [Пулинец и Цыбуля, 2010] нами рассматривались не широтновременные вариации, а пространственные карты ПЭС, рассчитывались отклоненияне в абсолютных единицах (TECu – TEC units), а относительные (в %) отклоненияот фоновых значений.Анализ приведѐнных в работе [Akhoondzadeh and Saradjian, 2011] карт отклоненийпозволяет сделать ряд выводов (отсутствующих в оригинальной работе): все три методаобнаруживают околополуденное «окно несуществования» аномалий.
Таким образом,исследование [Akhoondzadeh and Saradjian, 2011] подтверждает полученные оценкивремени жизни аномалий и выявленными нами эффект «околополуденного окнанесуществования» аномалий. Полученные нами морфологические характеристикианомально возмущѐнных областей согласуются с результатами [Пулинец и Цыбуля, 2010].48Рисунок 19.
Карты относительных (%) отклонений ПЭС ионосферы для 9-12 января 2010 г. (сверху вниз)02UT/21LT-24UT/19LT (слева направо) перед землетрясением 12 января 2010 г., 21:53UT. Звезда – эпицентр землетрясения.Ромб – магнитосопряжѐнная точка. Оранжевый круг – положение подсолнечной точки. Чѐрная кривая – линия терминатора.Местное время (LT) указано для долготы эпицентра.492.5. Вариации ПЭС ионосферы перед землетрясениями 1 января 2011 г., Мw7.0,Аргентина и 2 января 2011 г., Мw7.1, ЧилиВ данном подразделе рассматриваются землетрясения:а) 1 января 2011 г. 09:56UT, Аргентина4, Mw7.0, (26.794°S, 63.079°W), D 576.8 кмб) 2 января 2011 г., 20:20UT, Чили5, Mw7.1, (38.354°S, 73.275°W), D 25.1 км.Обратим внимание на две характеристики указанных землетрясений: 1) моментыреализации этих землетрясений разнесены по времени менее, чем на сутки;2) географически положения эпицентров обоих землетрясений находятся достаточноблизко друг к другу – значительно ближе 3500-4000 км.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
