Диссертация (1150727), страница 14
Текст из файла (страница 14)
3.15б) 2из 6 сейсмических событий имели предсейсмические аномалии в электрическомполе.88Рис. 3.15. Землетрясения с энергетическими классами 11.0 < K s ≤ 12.0 (а), K s > 12.0 (б) и эпицентральнымирасстояниями до пункта наблюдений D ≤ 240 , D ≤ 350 км соответственно на карте Камчатки. Квадрат - пунктнаблюдений «Микижа». Полуокружность – район выборки землетрясений, используемых при анализе. Точкамиобозначены эпицентры землетрясений, произошедших в период работы станции в условиях хорошей погоды.Окружность вокруг точки означает, что землетрясение предварялось возмущениями АЭП.89Рис. 3.16.
Землетрясения с энергетическими классами 11.0 < K s ≤ 12.0 (а), K s > 12.0 (б) и эпицентральнымирасстояниями до пункта наблюдений D ≤ 240 , D ≤ 350 км соответственно на карте Камчатки. Квадрат - пункт наблюдений «Карымшина». Полуокружность – район выборки землетрясений, используемых при анализе. Точкамиобозначены эпицентры землетрясений, произошедших в период работы станции в условиях хорошей погоды.Окружность вокруг точки означает, что землетрясение предварялось возмущениями АЭП.90В пункте наблюдений «Карымшина» в летне-осенние периоды в экспериментах 2009, 2011 и 2012 гг. исследовано поведение атмосферного электрического поля в условиях спокойной погоды перед 11 сейсмическими событиями.
Нарис. 3.16а приведены результаты сопоставления для землетрясений с энергетическим классом 11.0 < K s ≤ 12.0 , произошедших на расстоянии D ≤ 240 км. Из 9сейсмических событий 4 имели отклик в виде аномальных возмущений в электрическом поле за 2.5 суток до землетрясения. Сопоставление для землетрясенийс K s > 12.0 и D ≤ 350 км показало (рис. 3.16б), что 1 из 2 сейсмических событийпредварялось возмущением АЭП в интервале до 2.5 суток.Результаты сопоставления землетрясений с 11.0 < K s ≤ 12.0 ( D ≤ 240 км) иK s > 12.0 ( D ≤ 350 км) с аномальными возмущениями электрического поля впунктах наблюдений «Микижа» и «Карымшина» приведены в табл 3.3.Таблица 3.3. Результаты сопоставления землетрясений с аномальнымивозмущениями атмосферного электрического поля.ЗемлетрясенияПредваряютсявозмущениями АЭПВсегоПредваряютсявозмущениями АЭПКарымшинаВсегоМикижаK s > 12.011.0 < K s ≤ 12.0ГодПункт наблюденийЭнергетическийкласс200620072008200920112012Всего43323419110211640201181010103На рис.
3.17, 3.18 представлены примеры возмущений атмосферного электрического поля у поверхности земли, зарегистрированных перед сильными землетрясениями, эпицентры которых отмечены на карте (рис. 3.19). На рис.3.17 при-91веден пример аномального возмущения атмосферного электрического поля длительностью около 7 часов, зарегистрированного в пункте наблюдений «Микижа»за 47 часов перед землетрясением 18 сентября 2008 г.
с K s = 12.7 на эпицентральном расстоянии D = 138 км (см. № 55 в Приложении А).Рис. 3.17 Пример возмущения атмосферного электрического поля в пункте«Микижа» перед землетрясением 18.09.2008 с K s = 12.7 и D = 138 км.На рис. 3.18 представлено возмущение атмосферного электрического полядлительностью около трех часов, которое началось примерно в 03:00 за 11 часовдо землетрясения 24 сентября 2012 г. с энергетическим классом K s = 11.1 и эпицентральным расстоянием D = 99 км до пункта наблюдений «Карымшина»(см.
№ 111 в Приложении А).Рис. 3.18 Пример возмущения атмосферного электрического поля в пункте«Карымшина» перед землетрясением 24.09.2012 с K s = 11.1 и D = 99 км.Стрелкой отмечен момент землетрясения.92Рис. 3.19 Эпицентры землетрясений на карте Южной Камчатки.Квадраты - пункты наблюдений«Микижа» и «Карымшина», кружки – эпицентры землетрясений.Цифры возле них соответствуютпорядковым номерам землетрясений в Приложении А.3.5. Заключение к главе 3На основе анализа результатов наблюдений атмосферного электрическогополя и геоакустической эмиссии предложены критерии выявления их аномальныхвозмущений.Ихиспользованиепозволиловыявитьпредсейсмическиевозмущений в атмосферном электрическом поле у поверхности земли и высокочастотной геоакустической эмиссии.Анализ результатов длительных непрерывных наблюдений геоакустическойэмиссиисиспользованиемчисленногомоделированияпоказал,чтопредсейсмический эффект в виде аномальных возмущений ГАЭ являетсянеслучайным событием.
По результатам моделирования определен периодпроявления эффекта от 2.5 суток до 5 часов до наступления сейсмическогособытия.В результате сопоставления землетрясений из регионального сейсмическогокаталогаивозмущенийгеоакустическойэмиссиипередними,зарегистрированных в периоды спокойной погоды в пункте наблюдений«Микижа» в 2003 - 2012 гг., выявлено, что 42 из 69 землетрясений сэнергетическим классом 11.0 < K s ≤ 12.0 и эпицентральным расстоянием до93пункта наблюдения D ≤ 240 км предварялись возмущениями ГАЭ в интервале от2.5 суток до 5 часов. Для сейсмических событий с энергетическим классомK s > 12.0 и эпицентральным расстоянием до пункта наблюдения D ≤ 350 кмустановлено, что 28 из 38 землетрясений имели предсейсмические аномалиигеоакустической эмиссии в указанном временном интервале.Сопоставление возмущений ГАЭ с землетрясениями, имеющими энергетический класс K s > 9.0 , показало, что только после 36.8% выявленных возмущенийпроисходили землетрясения.В результате сопоставления землетрясений из регионального сейсмическогокаталога и возмущений атмосферного электрического поля перед ними,зарегистрированных в периоды спокойной погоды в пункте наблюдений«Микижа» в экспериментах 2006–2008 гг., выявлено, что перед 2-мя из 10землетрясений с энергетическим классом 11.0 < K s ≤ 12.0 и эпицентральным расстоянием до пункта наблюдения D ≤ 240 км в интервале до 2.5 сутокнаблюдались возмущения АЭП.
Для сейсмических событий с энергетическимклассом K s > 12.0 и эпицентральным расстоянием до пункта наблюдения D ≤ 350км установлено, что 2 из 6 землетрясений имеют предсейсмические аномалии вэлектрическом поле в указанном временном интервале.В результате сопоставления землетрясений из регионального сейсмическогокаталога и возмущений атмосферного электрического поля перед ними,зарегистрированных в периоды спокойной погоды в пункте наблюдений«Карымшина» в экспериментах 2009–2012 гг., выявлено, что 4 из 9 землетрясенийс энергетическим классом 11.0 < K s ≤ 12.0 и эпицентральным расстоянием допункта наблюдения D ≤ 240 км имели предсейсмический отклик в видеаномальных возмущений в электрическом поле за 2.5 суток до землетрясения.
Длясейсмических событий с энергетическим классом K s > 12.0 и эпицентральнымрасстоянием до пункта наблюдения D ≤ 350 км установлено, что только 1 из 2землетрясений предварялось возмущением АЭП в указанном интервале.94ЗАКЛЮЧЕНИЕСоздан уникальный аппаратно-измерительный комплекс для совместныхатмосферно-электрических и геоакустических наблюдений, который использовандля изучения возмущений атмосферного электрического поля у поверхности земли и высокочастотной геоакустической эмиссии на Камчатке.В результате натурных экспериментов зарегистрированы одновременныеаномальные возмущения атмосферного электрического поля и геоакустическойэмиссии.
Они могут проявляться в сейсмически спокойные периоды и на заключительной стадии подготовки землетрясений.Обнаружена связь между возмущениями атмосферного электрического поляу поверхности земли и высокочастотной геоакустической эмиссии. Наиболее характерной особенностью проявления связи является уменьшение градиента потенциала поля вплоть до изменения знака и его последующее восстановление через некоторое время примерно до прежнего уровня при значительных, как правило, с резким началом и длительностью не менее 15 минут, возмущениях акустического давления в килогерцовом диапазоне частот.Используя непараметрические методы корреляционного анализа, исследована связь между среднечасовыми значениями атмосферного электрического поля, геоакустической эмиссии и метеорологических величин.
После исключенияслучаев плохой погоды, а также выделения слабого влияния неучтенных метеорологических и других факторов в экспериментах 2006 и 2007 гг. обнаружена статистически высокозначимая связь между возмущениями эмиссии и поля.Анализ совместных атмосферно-электрических и геоакустических наблюдений вместе с измерениями деформации земной поверхности с использованиемлазерного деформографа–интерферометра показал, что аномальные возмущенияэлектрического поля у поверхности земли и геоакустической эмиссии возникаюткак одновременный отклик на деформацию приповерхностных осадочных пород.На основе анализа данных длительных геоакустических наблюдений с использованием численных методов, показано, что предсейсмические аномальные95возмущения ГАЭ, которые возникают за 2.5 суток – 5 часов до землетрясения, являются неслучайными событиями.Исследована статистика появления предсейсмических аномальных возмущений атмосферного электрического поля в летне-осенние периоды 2006–2012 гг.и геоакустической эмиссии в 2003–2012 гг.
Полученные результаты можно использовать для изучения сейсмотектонического процесса и разработки методовоценки сейсмической опасности.96СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ1.АдушкинВ.В.,СпивакА.А.Рольтектоническихнарушенийвмежгеосферных взаимодействиях на границе земная кора-атмосфера //Доклады АН. 2005. Т. 402. № 1. С. 92-97.2.Адушкин В.В., Спивак А.А., Кишкина С.Б., Локтев Д.Н., Соловьев С.П.Динамические процессы в системе взаимодействующих геосфер на границеземная кора-атмосфера // Физика Земли. 2006. № 7. С. 34-51.3.Аки К., Ричардс П. Количественная сейсмология.