Российский фонд
фундаментальных
исследований

Физический факультет
МГУ им. М.В.Ломоносова
 

Солнечно-земные связи и физика предвестников землетрясений. V международная конференция 2–7 августа 2010 г., с. Паратунка, Камчатский край. Петропавловск-Камчатский: ИКИР ДВО РАН. 2010

 

Марапулец Ю.В., Руленко О.П., Мищенко М.А. «Результаты исследований связи между возмущениями высокочастотной геоакустической эмиссии и электрического поля в приземном воздухе на пункте "Микижа"» Солнечно-земные связи и физика предвестников землетрясений. V международная конференция 2–7 августа 2010 г., с. Паратунка, Камчатский край, http://www.ikir.ru/ru/Publications/Conferences/2010-V- (2010)

На расположенном в 28 км запад-юго-западнее г. Петропавловска-Камчатского пункте "Микижа" летом–осенью 2006–2008 гг. одновременно измерялись геоакустическая эмиссия в диапазоне частот 2.0–6.5 кГц, электрическое поле в воздухе у поверхности земли и метеорологические величины. Используя непараметрический метод корреляционного анализа Спирмена, исследована связь между рядами среднечасовых значений всех величин. Установлено, что наибольшие возмущения геоакустической эмиссии и электрического поля метеорологической природы вызывают дождь и ветер. Для их удаления проанализированы случаи отсутствия дождя, сильного и умеренного ветра, низкого атмосферного давления. Обнаружена высокозначимая отрицательная связь между возмущениями геоакустической эмиссии и электрического поля. По мнению авторов, она обусловлена деформированием приповерхностных осадочных пород в районе пункта "Микижа" во время измерений. Выявленная связь свидетельствует еще об одном проявлении воздействия литосферы на приземную атмосферу в сейсмоактивном регионе.

Солнечно-земные связи и физика предвестников землетрясений. V международная конференция 2–7 августа 2010 г., с. Паратунка, Камчатский край, http://www.ikir.ru/ru/Publications/Conferences/2010-V- (2010) | Рубрика: 09.04

 

Смирнов С.Э., Марапулец Ю.В. «Воздействие одиночного молниевого разряда на напряженность электрического поля воздуха и акустическую эмиссию приповерхостных пород.» Солнечно-земные связи и физика предвестников землетрясений. V международная конференция 2–7 августа 2010 г., с. Паратунка, Камчатский край, http://www.ikir.ru/ru/Publications/Conferences/2010-V- (2010)

Исследован эффект воздействия одиночного молниевого разряда на напряженность электрического поля в приземной атмосфере. Эффект проявился в резком падении величины градиента потенциала напряженности с 80 В/м до минус 21 В/м. Затем поле вернулось на свой уровень по формуле восстановления заряда конденсатора с характерным временем 17с. Одновременно с электрическим полем на разряд молнии обнаружен отклик акустической эмиссии приповерхостных пород в диапазоне частот 6.5–11 кГц.

Солнечно-земные связи и физика предвестников землетрясений. V международная конференция 2–7 августа 2010 г., с. Паратунка, Камчатский край, http://www.ikir.ru/ru/Publications/Conferences/2010-V- (2010) | Рубрика: 09.02

 

Чупин В.А., Долгих Г.И. «Энергообмен между сейсмическими и гидроакустическими волнами в переходной зоне залива Посьет» Солнечно-земные связи и физика предвестников землетрясений. V международная конференция 2–7 августа 2010 г., с. Паратунка, Камчатский край, http://www.ikir.ru/ru/Publications/Conferences/2010-V- (2010)

На основании результатов экспериментов по излучению сейсмических волн сейсмоакустическим излучателем и регистрации поверхностных волн, лазерным деформографом и гидроакустических волн лазерным измерителем вариаций давления гидросферы, показано, что излученные колебания присутствуют как в земной коре, так и в водной среде. При этом спектры колебаний в упругой и в водной средах практически совпадают, что указывает на линейный характер процесса трансформации акустической энергии. В земной коре присутствует сигнал на частоте излучения и на его гармониках, а в водной среде присутствует сигнал на основной частоте и на четных гармониках, а на нечетных гармониках сигнал слабый. При проведении теоретической оценки количества энергии сейсмических волн, преобразующейся в энергию гидроакустических волн, установлено, что около 0,3% излученных поверхностных волн трансформируется в энергию гидроакустических волн. Причём нет зависимости количества трансформированной энергии от частоты в изучаемом диапазоне частот (10–20 Гц), обоснованием чему служит установленный факт линейности процесса трансформации.

Солнечно-земные связи и физика предвестников землетрясений. V международная конференция 2–7 августа 2010 г., с. Паратунка, Камчатский край, http://www.ikir.ru/ru/Publications/Conferences/2010-V- (2010) | Рубрики: 07.14 09.04

 

Кузичев И. В., Шкляр Д. Р. «Волновое описание прохождения свистовых волн через ионосферу в случае малых углов падения» Солнечно-земные связи и физика предвестников землетрясений. V международная конференция 2–7 августа 2010 г., с. Паратунка, Камчатский край, http://www.ikir.ru/ru/Publications/Conferences/2010-V- (2010)

Проблема прохождения свистовой волны через ионосферу является одной из наиболее важных и вместе с тем сложных проблем, возникающих при исследовании ОНЧ волн в околоземном пространстве. Анализ этого процесса необходим для понимания и интерпретации как спутниковых, так и наземных ОНЧ измерений. Вот почему этот вопрос был в центре внимания с самого начала ОНЧ исследований. Трудность рассмотрения этого вопроса связана, в конечном итоге, с быстрым изменением параметров ионосферы по сравнению с характерной длиной ОНЧ волны. Это делает неприменимым рассмотрение задачи в рамках геометрической оптики. С другой стороны, волновое рассмотрение данной задачи также сопряжено с серьезными трудностями, поскольку, как известно, волновые уравнения в данном частотном диапазоне описывают как распространяющуюся свистовую моду, так и экспоненциально нарастающую моду, что приводит к неустойчивости решений. В работе развит новый подход к решению этой проблемы, который заключается в том, что нарастающая мода исключается из рассмотрения с помощью аналитических методов; при этом численные расчеты сводятся к решению устойчивой системы уравнений, которая может быть проинтегрирована стандартными методами. С помощью этого подхода была решена задача о падении свистовой волны на ионосферу сверху под малым углом. Получена зависимость коэффициента отражения от частоты для различных углов падения. Эта зависимость имеет немонотонный характер, что отражает резонансные свойства ионосферы для волн данного частотного диапазона.

Солнечно-земные связи и физика предвестников землетрясений. V международная конференция 2–7 августа 2010 г., с. Паратунка, Камчатский край, http://www.ikir.ru/ru/Publications/Conferences/2010-V- (2010) | Рубрика: 08.04

 

Александров Д.В., Дубров М.Н., Ларионов И.А. «Применение лазерных интерферометров-деформографов для регистрации геофизических процессов в акустическом диапазоне частот» Солнечно-земные связи и физика предвестников землетрясений. V международная конференция 2–7 августа 2010 г., с. Паратунка, Камчатский край, http://www.ikir.ru/ru/Publications/Conferences/2010-V- (2010)

В настоящее время лазерные интерферометрические измерительные системы являются наиболее точными средствами, применяемыми для регистрации геодинамических, сейсмических и других геофизических деформационных процессов. В докладе рассматривается применение лазерных интерферометров-деформографов для регистрации геофизических процессов в акустическом диапазоне частот. Для измерений используются мобильный и портативный лазерные интерферометры-деформографы. В этих приборах применяется схема трехзеркального интерферометра, что упрощает установку и настройку в местах проведения наблюдений. Излучение лазера через светоделительную пластинку и электрооптический модулятор направляется в измерительное плечо. Часть излучения лазера, отражаясь от светоделительной пластинки, поступает на фотоприемник, где выделяется электрический интерференционный сигнал. Используемая система регистрации гетеродинного типа обладает устойчивостью к турбулентным искажениям волнового пучка, что позволяет проводить измерения в открытой атмосфере. Исследуются микросейсмические и акустические возмущения в диапазоне частот от 0,00005 Гц до 1000 Гц. Выполняется сопоставление результатов получаемых данных с деформографа и акустических датчиков, установленных в энергоактивной зоне. Наблюдения проводились на подземной лучеводной линии ИРЭ им. В.А. Котельникова РАН во Фрязино Московской области, на МЭС ТОИ ДВО РАН "мыс Шульца" и в ИКИР ДВО РАН п. Паратунка Камчатского края. Исследования и разработки направлены на создание технологии раннего обнаружения опасных геодинамических процессов – землетрясений, обвально-оползневых явлений, волн цунами. Создаваемые варианты лазерных деформографов могут быть эффективными при решении различных задач: геологические, геофизические и экологические службы, строительство, инженерная инфраструктура, и др. С их помощью также могут проводиться оценки фоновых процессов в натурных условиях, включая промышленные и строительные объекты, подземные и горные выработки, изыскательные экспедиции и полевые пункты наблюдения. Дальнейшее развитие данной работы в ИРЭ планируется в тесном сотрудничестве с ИКИР ДВО РАН и другими организациями.

Солнечно-земные связи и физика предвестников землетрясений. V международная конференция 2–7 августа 2010 г., с. Паратунка, Камчатский край, http://www.ikir.ru/ru/Publications/Conferences/2010-V- (2010) | Рубрика: 09.02

 

Богомолов Л.М., Закупин А.С., Гаврилов В.А., Мубассарова В.А. «О базовых физических эффектах, определяющих возможность влияния электромагнитных импульсов на трещинообразование в нагруженных образцах геоматериалов» Солнечно-земные связи и физика предвестников землетрясений. V международная конференция 2–7 августа 2010 г., с. Паратунка, Камчатский край, http://www.ikir.ru/ru/Publications/Conferences/2010-V- (2010)

Известно, что вариации активности акустической эмиссии (скорости роста микротрещин), вызванные воздействием вибраций или электромагнитных импульсов на нагруженные образцы горных пород, могут рассматриваться, с некоторыми оговорками, как миниатюризация эффекта управляемого изменения сейсмического режима. До последнего времени казалось само собой разумеющимся, что для образцов имеется лучшее понимание механизма влияния электромагнитных импульсов на скорость трещинообразования, по сравнению со случаем натурных явлений. Но недавно была предложена полукачественная каналовая модель, объясняющая первичное преобразование энергии мощных токовых импульсов, используемых для зондирований земной коры, в упругие (геоакустические колебания). Эта модель, представляемая в другом нашем докладе на настоящей конференции, позволила системно интерпретировать материалы о влиянии на процесс деструкции естественных и техногенных электромагнитных возмущений с позиций первичного возбуждения колебаний. К сожалению, модель, развитая для трещиноватой среды с жидкой фазой, оказалась неспособной описать чувствительность акустической эмиссии сухих образцов. Поскольку "отставание" в физической интерпретации материалов лабораторных экспериментов крайне нежелательно, в данной работе с новых позиций анализируются результаты исследований на образцах эффектов импульсных электромагнитных полей, которые проводились в НС РАН в г Бишкеке. Углубленная интерпретация позволила обосновать новую физическую модель, объясняющую сходное, во многом, поведение стимулированных вариаций АЭ образцов со значительно отличающимися свойствами: полухрупких и псевдопластичных, сухих и водонасыщенных. В модели, опирающейся на сходство с фундаментальными эффектами нелинейной оптики и физики конденсированных сред, генерация откликов АЭ связывается с нелинейным резонансным взаимодействием, аналогичным вынужденному рассеянию Бриллюэна. Модель указывает на соотношения между спектром электромагнитных импульсов, амплитудой импульсов и акустической добротностью материала образца, выполнение которых необходимо для триггерного эффекта (всплеска активности АЭ при постоянной нагрузке и отсутствии макроразрушения).

Солнечно-земные связи и физика предвестников землетрясений. V международная конференция 2–7 августа 2010 г., с. Паратунка, Камчатский край, http://www.ikir.ru/ru/Publications/Conferences/2010-V- (2010) | Рубрика: 14.04

 

Ларионов И.А., Марапулец Ю.В., Шевцов Б.М. «Исследования деформационного и высокочастотного геоакустического процесса в осадочных породах на станции карымшина» Солнечно-земные связи и физика предвестников землетрясений. V международная конференция 2–7 августа 2010 г., с. Паратунка, Камчатский край, http://www.ikir.ru/ru/Publications/Conferences/2010-V- (2010)

Изучение деформаций осадочных пород обусловлено их важной ролью во многих геофизических процессах, которые рассматриваются в сейсмологии, океанологии, горном деле и т.д. Широкий круг природных явлений в осадочных породах связан с их малой прочностью и высокой пластичностью, которые существенно зависят от внешних факторов. В средах с такими свойствами создаются благоприятные условия для проявления даже слабых деформационных изменений, которые вызывают появление хорошо регистрируемых акустических сигналов. Поэтому в таких средах перспективно размещение систем обнаружения и исследования предвестников землетрясений, проявление которых и обусловлено специфическими свойствами осадочных пород. Приводятся результаты совместных исследований деформационного и высокочастотного геоакустического процесса в осадочных породах на станции Карымшина. Измерения деформаций осуществлялась с помощью неравноплечного лазерного деформографа-интерферометра. Геоакустическая эмиссия регистрируется направленными акустическими приемниками, ориентированными вертикально вниз и расположенными вокруг измерительного плеча деформографа в искусственных бассейнах.

Солнечно-земные связи и физика предвестников землетрясений. V международная конференция 2–7 августа 2010 г., с. Паратунка, Камчатский край, http://www.ikir.ru/ru/Publications/Conferences/2010-V- (2010) | Рубрика: 09.02

 

Мищенко М.А. «Статистический анализ временного ряда геоакустических возмущений со станции наблюдения "Микижа" в период 2002–2007 гг.» Солнечно-земные связи и физика предвестников землетрясений. V международная конференция 2–7 августа 2010 г., с. Паратунка, Камчатский край, http://www.ikir.ru/ru/Publications/Conferences/2010-V- (2010)

На протяжении нескольких лет в ИКИР ДВО РАН ведётся мониторинг геоакустической эмиссии. С ростом временного ряда наблюдений появилась необходимость в систематизации, анализе и классификации данных. Работа посвящена результатам исследования рядов геоакустических возмущений, их сопоставлению с метеорологическими и сейсмическими каталогами и последующему статистическому анализу. Для автоматизации процесса выявления возмущений разработана методика и создан программный комплекс. Рассмотрена локализация событий, определены зоны отклика, типы возмущений, их параметры и критерии отбора. Представлены результаты статистической обработки данных.

Солнечно-земные связи и физика предвестников землетрясений. V международная конференция 2–7 августа 2010 г., с. Паратунка, Камчатский край, http://www.ikir.ru/ru/Publications/Conferences/2010-V- (2010) | Рубрика: 09.04

 

Москвитин А.Е., Ларионов И.А. «Автоматизация сбора, хранения и анализа данных с автономных станций геоакустических наблюдений» Солнечно-земные связи и физика предвестников землетрясений. V международная конференция 2–7 августа 2010 г., с. Паратунка, Камчатский край, http://www.ikir.ru/ru/Publications/Conferences/2010-V- (2010)

В работе автономных пунктов наблюдений ИКИР ДВО РАН существует проблема сохранения целостности данных и оперативного контроля состояния систем регистрации. Для ее решения разработан специализированный комплекс программ, работающий по принципу клиент-сервер. Система автоматизации позволяет осуществлять централизованный сбор данных и мониторинг текущего состояния удаленных станций. Одновременно со сбором, на базе сервера лаборатории акустических исследований ИКИР организована облачная система, предоставляющая удаленный доступ к собираемой информации и позволяющая вести ее обработку и анализ. Этот подход дает возможность, имея одну мощную ЭВМ, пользоваться ее ресурсами всем сотрудникам лаборатории. Система построена на платформе AltLinux и полностью бесплатна. В настоящее время система автоматизации осуществляет сбор, хранение и анализ геоакустических данных с трех удаленных пунктов наблюдения: "Карымшино", "Паратунка" и "Микижа".

Солнечно-земные связи и физика предвестников землетрясений. V международная конференция 2–7 августа 2010 г., с. Паратунка, Камчатский край, http://www.ikir.ru/ru/Publications/Conferences/2010-V- (2010) | Рубрика: 09.02

 

Пережогин А.С. «Нестационарная задача отражения волн в неоднородных средах с фрактальными свойствами» Солнечно-земные связи и физика предвестников землетрясений. V международная конференция 2–7 августа 2010 г., с. Паратунка, Камчатский край, http://www.ikir.ru/ru/Publications/Conferences/2010-V- (2010)

Исследована нестационарная задача отражения волн в неоднородных средах с фрактальными свойствами. Получено уравнение для оператора рассеяния назад в обобщении на неоднородные среды с дисперсионными эффектами с помощью метода инвариантного погружения. В этом случае электрическая индукция содержит дополнительное слагаемое, которое включает функцию характеристики среды. Рассмотрены фрактальные свойства среды, связанные с типом процесса релаксации наведенной электрической поляризации, который следует из уравнения осциллятора с дробным порядком. Приведены численные решения уравнения для оператора рассеяния назад, которое соответствует отклику среды на облучение её дельта-импульсом. Обсуждены изменения отклика среды на падающий дельта-импульс в зависимости от значения показателя уравнения дробного осциллятора.

Солнечно-земные связи и физика предвестников землетрясений. V международная конференция 2–7 августа 2010 г., с. Паратунка, Камчатский край, http://www.ikir.ru/ru/Publications/Conferences/2010-V- (2010) | Рубрика: 04.12

 

Шадрин А.В. «Использование информационной системы с искусственным интеллектом для выявления аномалий геоакустической эмиссии, предшествующих сильным землетрясениям на Камчатке» Солнечно-земные связи и физика предвестников землетрясений. V международная конференция 2–7 августа 2010 г., с. Паратунка, Камчатский край, http://www.ikir.ru/ru/Publications/Conferences/2010-V- (2010)

С 1999 г. на Камчатке ведутся исследования высокочастотной геоакустической эмиссии в диапазоне частот 0.1–10 кГц гидроакустическими датчиками, установленными в небольших водоемах. Результаты исследований показали, что за период наблюдений, на большинство сейсмических событий с энергетическим классом Ks > 11, расположенных, как правило, в радиусе до 250 км, были зарегистрированы акустические аномалии, регистрируемые в суточном временном интервале до землетрясений. Эффективность акустического отклика зависит от энергии землетрясения, его удаления, глубины и пространственного расположения. Анализ регистрируемых данных трудоемок, кроме аномалий геоакустической эмиссии перед землетрясениями, датчики регистрируют подобные сигналы, обусловленные метеорологическими и техногенными факторами. Исследовав характеристики сигналов эмиссии различной природы, была построена информационная система, использующая нейронные сети Кохонена. Она позволила выделить и спроецировать аномалии геоакустической эмиссии на нейронную карту и однозначно разделить их на кластеры различной природы. Проведены испытания системы на тестовых наборах данных. В настоящее время проводится ее адаптация к данным со станций наблюдения "Паратунка", "Микижа" и "Карымшина".

Солнечно-земные связи и физика предвестников землетрясений. V международная конференция 2–7 августа 2010 г., с. Паратунка, Камчатский край, http://www.ikir.ru/ru/Publications/Conferences/2010-V- (2010) | Рубрика: 09.04

 

Щербина А.О., Марапулец Ю.В. «Результаты исследования направленности геоакустической эмиссии на пункте Микижа» Солнечно-земные связи и физика предвестников землетрясений. V международная конференция 2–7 августа 2010 г., с. Паратунка, Камчатский край, http://www.ikir.ru/ru/Publications/Conferences/2010-V- (2010)

Исследование направленности геоакустического излучения производилось на пункте "Микижа" с помощью приемной системы, позволяющей определять направление прихода энергии акустической волны и анализировать характер движения частиц среды в ней с использованием векторно-фазовых методов. В качестве акустического приемного устройства использован комбинированный векторный приемник. Разработан метод для автоматизации обнаружения, высокоточного определения направления на источник излучения и анализа потока геоакустических импульсов, который был реализован в аппаратно-программном комплексе. При оценке направленности акустического излучения были использованы понятия интегральной и дифференциальной геоакустической активности. Первая из этих величин представляет собой зависящую от времени частоту следования импульсов. Вторая – распределение частоты следования импульсов по направлениям. Исследования направленности геоакустической эмиссии проводились как в спокойные периоды, когда отсутствовали деформационные и метеорологические возмущения, так и в периоды повышения уровня эмиссии в суточном интервале перед сейсмическими событиями. Установлено, что при росте интенсивности эмиссии более чем на порядок возникают ярко выраженные максимумы в направленности продольных акустических колебаний. По их положениям можно оценивать ориентацию оси наибольшего сжатия пород в районе пункта наблюдений.

Солнечно-земные связи и физика предвестников землетрясений. V международная конференция 2–7 августа 2010 г., с. Паратунка, Камчатский край, http://www.ikir.ru/ru/Publications/Conferences/2010-V- (2010) | Рубрика: 09.04

 

Кузнецов В.В. «К вопросу о физике землетрясения» Солнечно-земные связи и физика предвестников землетрясений. V международная конференция 2–7 августа 2010 г., с. Паратунка, Камчатский край, http://www.ikir.ru/ru/Publications/Conferences/2010-V- (2010)

Кратко изложены основные параметры землетрясения, приводится сравнительный анализ двух моделей землетрясения: общепринятой модели выхода магистральной трещины на поверхность Земли и, разрабатываемой автором, ударно-волновой модели. Предлагается физическая модель явлений, приводящих, в конечном счете, к возникновению в литосфере ударной волны. Обсуждаются такие вопросы как: физика очага землетрясения и сильных движений в эпицентре разрушений, физика афтершоков и причина повторяемости землетрясений, как известное в природе явление фликкер-шум, физика явлений, связанных с землетрясениями и предшествующих им. Обсуждается проблема кооперативности геофизической среды и квантовой запутанности, как возможного механизма кооперативности.

Солнечно-земные связи и физика предвестников землетрясений. V международная конференция 2–7 августа 2010 г., с. Паратунка, Камчатский край, http://www.ikir.ru/ru/Publications/Conferences/2010-V- (2010) | Рубрика: 09.07

 

Ларкина В.И. «Низкочастотные радиопомехи, как средство диагностики окружающей среды» Солнечно-земные связи и физика предвестников землетрясений. V международная конференция 2–7 августа 2010 г., с. Паратунка, Камчатский край, http://www.ikir.ru/ru/Publications/Conferences/2010-V- (2010)

Комплексный анализ результатов спутниковых измерений интенсивности низкочастотных электромагнитных излучений в звуковом диапазоне частот (100 Гц – 20 кГц) (которые принято считать радиопомехами), потоков энергичных электронов, плотности и температуры ионосферной плазмы продемонстрировал реакцию ионосферной плазмы на процессы геомагнитных возмущений, подготовки активных сейсмических и медленных геодинамических процессов. Установлено изменение параметров ионосферной плазмы, особенно, интенсивности низкочастотных шумов, над регионами радиоактивных загрязнений. Предлагается схема глобального спутникового мониторинга для дистанционного зондирования экологической обстановки с целью выявления возмущений природного и техногенного характера.

Солнечно-земные связи и физика предвестников землетрясений. V международная конференция 2–7 августа 2010 г., с. Паратунка, Камчатский край, http://www.ikir.ru/ru/Publications/Conferences/2010-V- (2010) | Рубрика: 14.04