Некоторые эффекты в ночной среднеширотной ионосфере перед землетрясениями Силина, Александра Сергеевна

Короткий опис

Силина, Александра Сергеевна.Некоторые эффекты в ночной среднеширотной ионосфере перед землетрясениями : диссертация ... кандидата физико-математических наук : 25.00.29. - Москва, 2002. - 98 с.больше
Цитаты из текста:

стр. 1
' j/5Q Ъ-? РОССИЙСКАЯ А К А Д Е М И Я НАУК О Б Ъ Е Д И Н Е Н Н Ы Й ИНСТИТУТ Ф И З И К И З Е М Л И На правах рукописи УДК 550.314.11 Силина Александра Сергеевна Некоторые эффекты в ночной среднеширотной ионосфере перед землетрясениями (25.00.29. — физика атмосферы и гидросферы) ДИССЕРТАЦИЯ на соискание

стр. 4
наиболее разрушительные. В настоящей работе представлены результаты исследования эффектов в ночной среднеширотной ионосфере за несколько суток до землетрясений и после них на высотах Е-области ионосферы — от 90 до 130 км над поверхностью Земли и на высотах ^-области — от 250 до 350 км над поверхностью Земли.

стр. 33
спорадическом слое £ 5 - Показано, за что 1-4 величина суток коэффициента коровыми полупрозрачности увеличивается перед 33 землетрясениями. Перед глубокими землетрясениями этот эффект не наблюдается. 4. Проведен землетрясениями. анализ Эта временного частота хода частоты /min перед характеризует поглощение электромагнитных

Введение диссертации (часть автореферата)на тему «Некоторые эффекты в ночной среднеширотной ионосфере перед землетрясениями»
В последние десятилетия в разныхнах накоплен обширный экспериментальный материал по наблюдениям предвестников землетрясений.
Установлено, что подготовка землетрясений сопровождается аномальными изменениями слабой сейсмичности, электрических и магнитных свойств пород, деформаций и наклонов земной поверхности, уровня подземных вод, их химического состава и необычными явлениями природы. В то же время выяснено, что эти аномалии с трудом выделяются на фоне шумов, мозаично расположены на поверхности земли и по-разному развиваются перед конкретными землетрясениями в различных сейсмоактивных районах.
Если место и магнитуду будущего землетрясения можно оценить по данным долгосрочного и среднесрочного прогноза, то проблема прогноза времени землетрясений за несколько суток остается одной из важнейших нерешенных проблем в современной геофизике. Эту проблему в последние годы пытаются решить с применением электромагнитных и ионосферных методов.
Впервые возмущение ионосферы перед сильнейшим землетрясением на Аляске было обнаружено в 1964 году. В настоящее время проводится поиск статистических закономерностей проявлений сейсмоионосферных эффектов. В первую очередь представляют интерес сильные коровые землетрясения, как наиболее разрушительные.
В настоящей работе представлены результаты исследования эффектов в ночной среднеширотной ионосфере за несколько суток до землетрясений и после них на высотах ii-области ионосферы — от 90 до 130 км над поверхностью Земли и на высотах F-области — от 250 до 350 км над поверхностью Земли.
Эти исследования проводились на основе анализа экспериментальных данных — ионограмм за 1985-1990 гг., полученных методом вертикального зондирования ионосферы на станции Душанбе. Также были использованы часовые данные стандартного вертикального зондирования по станциям Алма-Ата и Кокубуни (Япония). Задача заключалась в выявлении закономерностей сейсмоионосферных процессов на основе статистического анализа нескольких десятков землетрясений.
В соответствии с поставленной задачей в работе изучены предшествующие землетрясениям возмущения ионосферных параметров, определены длительности таких возмущений и расстояния, на которых они проявляются. Результаты проведенного анализа позволяют проверить соответствие реальности предложенных гипотетических моделей литосферно-ионосферных связей, что необходимо в дальнейшем для применения радиофизических методов в системе прогноза землетрясений.
Цель работы: экспериментальное исследование закономерностей генерации возмущений в спорадических слоях Es и в области F2 среднеширотной ионосферы за несколько суток до и после землетрясений на основе анализа многолетних наблюдений.
Научная новизна работы
Впервые на статистическом материале, включающем наблюдения за 6 лет, проведено исследование эффектов в ночной среднеширотной ионосфере, возникающих за несколько суток до и после землетрясений с магнитудами М>5,5. Выявлена зависимость ряда таких сейсмоиносферных эффектов от глубины эпицентров. Изучена длительность ионосферных возмущений — от нескольких минут до нескольких часов для Е- и F-областей ионосферы и пространственные горизонтальные масштабы проявления возмущений — до пятисот километров. Полученные результаты могут быть интерпретированы с использованием акустической и электромагнитной моделей.
Научная и практическая ценность работы
Полученные в диссертации результаты являются важными для понимания физики процессов связи в системе литосфера-атмосфера-ионосфера и могут быть использованы для объяснения закономерностей сейсмоионосферных эффектов в ионосфере за несколько суток до сильных землетрясений. Полученные результаты вносят вклад в решение проблемы оперативного прогноза землетрясений, в первую очередь коровых, как наиболее опасных.
На защиту выносятся следующие положения
1. Обнаружено различие сейсмоионосферных эффектов для коровых (глубина эпицентра Н<33 км) и глубоких (//>33 км) землетрясений, по-видимому связанное с различными механизмами передачи части энергии подготовки землетрясения от области подготовки в ионосферу.
2. Показано, что вероятность наблюдений ^-рассеяния, характеризующего турбулизацию ионосферной плазмы в спорадических слоях, возрастает за 1-3 суток до землетрясений с магнитудами М>5,5, причем эффект имеет место для глубоких землетрясений.
3. Показано, что величина коэффициента полупрозрачности, характеризующего присутствие мелкомасштабных (метры и десятки метров) плазменных неоднородностей в спорадическом слое Es, увеличивается за 1-4 суток перед коровыми землетрясениями.
4. Выявлена активизация /^-рассеяния, характеризующего турбулизацию ионосферной плазмы в F-слое, за 1-3 суток перед землетрясениями. Радиус проявления эффекта для землетрясений с магнитудами М>4,5 достигает 300 км.
5. Выявлена активизация возмущений длительностью 2-3 часа в огибающей шумового низкочастотного электромагнитного поля, измеренного в пещере у поверхности Земли, за 1-2 суток перед землетрясениями.
Апробация работы
Результаты работы докладывались на конференции в ОИФЗ РАН, в Москве, в 1997 г.; на 22-й Ассамблее EGS в Вене, Австрия, в 1997 г.; на семинаре, посвященном космическим исследованиям, в Гессене, Германия, в 1999; на международном семинаре по электромагнетизму в Токио, Япония, в 2000 г.; на 26-й Ассамблее EGS в Ницце, Франция, 2001 г.
Публикации
Результаты, изложенные в диссертации, содержатся в 9 статьях и 7 тезисах. Работы автора приведены в диссертации в списке литературы (№31, 32, 33, 37, 38, 50, 74, 75, 76, 78, 80, 81, 87, 92, 93, 94).
Объем и структура работы

Диссертация состоит из введения, четырех глав и заключения. Общий объем 98 страниц, 24 рисунка, 7 таблиц, библиография из 99 наименований.