Инь Ц., Короченцев В.И., Виланд А.В., Шабанов Г.А., Корчака А.В., Сошина Н.С. «Взаимодействие упругих волн со слоем льда в шельфовой зоне» X Юбилейная международная конференция "Солнечно-земные связи и физика предвестников землетрясений"2019. 207. Петропавловск-Камчатский, 01–05 октября 2019 г., с. 40 (2019)

Разработанна теоретическая модель распространения упругих волн в слое льда произвольных волновых размеров от 0,5 до 20 единиц. Расчеты основаны на теории функции Грина для уравнения Гельмгольца. Введены специальные направленные функции Грина, позволяющие провести анализ волновых полей в замкнутых объемах, ограниченных различными по углу импедансами. Разработанные алгоритмы расчета позволяют провести анализ полей на компьютерах средней мощности в течение 1-5 минут. Предложенные методы позволяют оценить взаимодействие упругих волн с различными импедансами в морских бухтах, озерах и других объемах с ограниченными волновыми размерами.

Чен В., Черненко В.А., Петросьянц В.В., Рыбченко А.А. «Комплекс для экспериментальных исследований взаимодействия упругих волн со слоем льда» X Юбилейная международная конференция "Солнечно-земные связи и физика предвестников землетрясений"2019. 207. Петропавловск-Камчатский, 01–05 октября 2019 г., с. 46-47 (2019)

Созданы излучающие и приемные широкополосные системы для экспериментальных исследований взаимодействия упругих волн низкого диапазона в пределах от 10 до 100 Гц, распространяющихся в слое льда. Излучающие системы сконструированы на основе пневматических излучателей, которые позволяют регулировать давление упругих волн в широком диапазоне. Приемные системы созданы на базе магнитострикционных материалов с переходными слоями из пассивных материалов. Получена численная оценка коэффициента связи упругих волн с границами раздела лед-атмосфера и лед-морская среда. Предложены методы использования комплекса для изучения эмиссии упругих волн от очагов землетрясения.

Гапеев М.И., Сенкевич Ю.И. «Метод выделения импульсов геоакустической эмиссии» X Юбилейная международная конференция "Солнечно-земные связи и физика предвестников землетрясений"2019. 207. Петропавловск-Камчатский, 01–05 октября 2019 г., с. 50-51 (2019)

Рассматривается задача очистки сигнала геоакустической эмиссии от естественных и искусственных помех с использованием априорных знаний характеристик выделяемых импульсов. Сложность выделения обусловлена широким динамическим диапазоном (от 10 до 100 дБ), изменчивости длительности (от 0,1 до 10 мс), а также большим многообразием форм огибающей полезного сигнала, который воспринимается на фоне нестационарной помехи. Последние два обстоятельства не позволяют организовать оптимальный в статистическом смысле прием и выделение импульсов. Количество ошибок можно значительно уменьшить, если использовать некоторые эмпирические правила полученные в ходе длительных наблюдений. Предлагается метод выделения импульсов геоакустической эмиссии, с использованием адаптивного порога, рассчитываемого на основании дисперсии скользящего окна, и последующей селекции с применением последовательного многопроходного ранжирования участков сигнала, на которых уровень аддитивной смеси сигнала и помехи в окнах фиксированной длинны превышают значение порога. Отобранные импульсы проверяются на состоятельность применением правила логического включения определенного количества локальных экстремумов, число которых зависит от ранга импульса и размаха его амплитуды. Результаты вычислительного эксперимента показали возможность понижения значения порога выделения импульсов на 3–6 дБ при практическом исключении ошибок первого рода вплоть до значений SNR порядка 0–3 ДБ.

Чен В., Короченцев В.И., Тарасов С.П., Пивнев П.П., Дуров Д.С. «Методы нелинейной акустики в исследованиях взаимодействия упругих волн в океане» X Юбилейная международная конференция "Солнечно-земные связи и физика предвестников землетрясений"2019. 207. Петропавловск-Камчатский, 01–05 октября 2019 г., с. 51 (2019)

Рассмотрены гидроакустические параметрические системы и методы нелинейной акустики в исследованиях океана и арктического шельфа. Приведено краткое описание наиболее перспективных направлений развития гидроакустических систем с параметрическими антеннами. Рассматриваются результаты применения для решения задач гидроакустики для прогноза землетрясений.

Новиков В.А., Ключкин В.Н., Ружин Ю.Я., Сорокин В.М., Ященко А.К. «Может ли солнечная вспышка инициировать землетрясение? Анализ полевых наблюдений, теоретическая модель и лабораторные эксперименты» X Юбилейная международная конференция "Солнечно-земные связи и физика предвестников землетрясений"2019. 207. Петропавловск-Камчатский, 01–05 октября 2019 г., с. 52-53 (2019)

Представлены результаты комплексных исследований возможности инициирования землетрясений солнечными вспышками, включающих теоретический анализ воздействия ионизирующего излучения солнечной вспышки на очаг землетрясения, анализ отклика сейсмичности Земли на мощную солнечную вспышку 6 сентября 2017 г. класса Х.3, лабораторные эксперименты по изучению инициирования землетрясения импульсом электрического тока в имитаторе разлома на пружинно-блочной модели, а также экспериментальное определение концентрации тока в модельном разломе. Разработана физическая и математическая модель взаимодействия ионизирующего излучения солнечной вспышки с ионосферой и литосферой. Расчетами показано, что солнечные вспышки могут вызвать вариации плотности теллурических токов в сейсмогенных разломах, сопоставимые с плотностями тока, генерируемого в земной коре искусственными импульсными источниками, вызывающими пространственно-временное перераспределение региональной сейсмичности, на основании чего можно сделать вывод о том, что инициирование землетрясений возможно не только искусственными источниками, но и ионосферными возмущениями, генерируемыми солнечными вспышками. Для проверки гипотезы о возможном инициировании землетрясений конкретной солнечной вспышкой проведен анализ сейсмической активности Земли после сильнейшей за последние 12 лет солнечной вспышки класса Х9.3 6 сентября 2017 г. Установлено, что число землетрясений с магнитудой 4,1–8,2 по каталогу USGS в течение 10 суток после солнечной вспышки возросло в 1,65 раза по сравнению с аналогичным периодом до вспышки. Полученные результаты подтверждаются экспериментами на пружинно-блочной модели, имитирующей сейсмогенный разлом, когда подача электрического тока в разлом при уровне сдвиговых напряжений 0,98–0,99 от критического значения, приводит к резкому росту акустической эмиссии (трещинообразованию), лавинообразно переходящему в динамическую подвижку борта модельного разлома (лабораторное "землетрясение"). С учетом того, что плотность тока, инициирующего подвижку в лабораторных экспериментах, на несколько порядков превышает оценки плотности тока на глубине расположения очагов землетрясений, проведено экспериментальное изучение концентрации тока в проводящем разломе, сопротивление которого на порядок ниже вмещающих пород. Показано, что за счет концентрации тока в разломе его плотность может быть в несколько раз выше плотности тока, протекающего в однородной среде.

Муратов П.В., Руленко О.П., Марапулец Ю.В. «Особенности проявления электрического и акустического отклика приповерхностных осадочных пород на сейсмические волны от землетрясений» X Юбилейная международная конференция "Солнечно-земные связи и физика предвестников землетрясений"2019. 207. Петропавловск-Камчатский, 01–05 октября 2019 г., с. 57-58 (2019)

В пункте "Карымшина"(52.83° N, 158.13° E), расположенном в районе Верхне-Паратунской гидротермальной системы Южной Камчатки, одновременно измерялись две ортогональные горизонтальные компоненты электрического поля и акустическая эмиссия в приповерхностном слое осадочных пород. Диапазон регистрируемых частот был 0.1 Гц–11 кГц. При прохождении сейсмических волн от некоторых землетрясений магнитудой 4.0–7.3 на расстоянии 80–500 км от эпицентра зарегистрирован совместный электрический и акустический отклик этих пород, обусловленный их интенсивным деформированием. Представлены результаты частотновременного анализа откликов, рассмотрены особенности их проявления в зависимости от местонахождения эпицентров землетрясений и магнитуды. Обнаружено, что верхняя частота электрического отклика достигает при сильном землетрясении 30 Гц и больше, а акустического – 11 кГц. Это превышает частоты механического воздействия сейсмических волн на породы и несет информацию об особенностях механизмов генерации данных откликов. Исследование сейсмоэлектроакустического преобразования в широко распространенных приповерхностных осадочных породах актуально для понимания формирования возмущений различных приповерхностных полей во время деформирования этих пород при сейсмотектоническом процессе.

Зотов Л.В. «Вращение Земли и изменения гравитационного поля» X Юбилейная международная конференция "Солнечно-земные связи и физика предвестников землетрясений"2019. 207. Петропавловск-Камчатский, 01–05 октября 2019 г., с. 73-74 (2019)

Под действием центробежного потенциала Земля стремится принять гидростатически равновесную форму, однако твердой планете это не вполне удается. Сжатие планеты и неравновесность ее фигуры находят отражение в гравитационном поле. Распределение масс, определяющее тензор инерции, задаёт режим вращения, а перераспределения масс, связанные с процессами, протекающими в оболочках, приводят к неоднородностям во вращении Земли. Если отбросить моменты внешних сил, приводящие к прецессии и нутации земной оси, и сосредоточить внимание на геофизических факторах, то они определят колебания полюса Земли и изменения скорости ее вращения в широком диапазоне частот. В докладе представлено современное состояние дел в области наблюдений за параметрами вращения Земли и за глобальным гравитационным полем со спутников GRACE. Делается обзор геофизических процессов, которые их вызывают. Особое внимание уделено вопросам изменений климата, которые индуцируют перераспределения масс и могут вести к наблюдаемым смещениям оси вращения Земли.

Благовещенская Е.Э., Лыскова Е.Л., Санников К.Ю. «Вариации сейсмической активности, вызываемые чандлеровским качанием полюса» X Юбилейная международная конференция "Солнечно-земные связи и физика предвестников землетрясений"2019. 207. Петропавловск-Камчатский, 01–05 октября 2019 г., с. 77-78 (2019)

Проблема корреляции глобального динамического явления чандлеровское колебание с локальной динамикой земной коры и литосферы все еще далека от решения. В этом исследовании была сделана попытка приблизиться к решению путем анализа временных вариаций локальной сейсмической активности в ограниченных объемах геосреды (geospace volumes, GSV) в однородных сейсмоактивных регионах. Сейсмические данные (1965-1990, M=2-7) были взяты из каталога USGS (http://earthquake.usgs.gov). Колебание Эйлера или Чандлера это одна из мод вращения твердой Земли. Его причины связаны с высокой жесткостью средней и нижней мантии твердого и самого массивного слоя Земли, чье большое значение тензора инерции способно поддерживать Чандлеровскую моду в течение длительного времени. В геоцентрической системе координат, где суточное вращение отсутствует, колебания Чандлера представляют собой очень медленное вращение Земли (как целого) вокруг текущей экваториальной оси (полюс которой обозначен как EP14). Именно это медленное вращение влияет на состояние геоматериала и, соответственно, на сейсмические события в нем. Это влияние мы характеризуем статистическим параметром EP14gsv, который указывает наиболее типичное положение EP14 на экваторе в моменты времени, когда происходят землетрясения в данном GSV. Полюс EP14 (t) в своем движении вдоль экватора на восток проходит весь цикл 0–360° за время около 14 месяцев (430 дней). Для каждого времени t_i можно указать положение экваториальной оси EP14 (t_i)=λ_i. Таким образом, для данного GSV можно определить количество сейсмических событий на разных фазах цикла EP14. Замечено, что для некоторых GSV распределение указывает на определенные долготы, где количество сейсмических событий оказывается максимальным, и долготы, где количество событий минимально. На интервале времени 25 лет для некоторых GSV, удовлетворяющих условиям: 1) расположение в зоне Срединно-океанических хребтов (от 5 до 50° ю.ш.) в Южном полушарии; 2) субмеридиональное простирание, выявлено преобладание в спектре вариаций сейсмической активности в полосе 0,5–2 года периода Чандлера (430 дней). Однако, значения EP14gsv для них оказались разными. Объединенный GSV (Тихий океан+Индийский океан) демонстрирует отсутствие значительных максимумов в спектре на периоде Чандлера. Вероятно, потому, что их значения EP14gsv имеют максимумы на противоположных меридианах. Для объединенного GSV, обрамляющего юг Африканской плиты, суммарный EP14gsv определяет меридиан 17° з.д., близкий к полюсу вращения Африканской плиты (Minster and Jordan, 1978).

Луковенкова О.О., Солодчук А.А., Марапулец Ю.В., Тристанов А.Б., Малкин Е.И. «Комплексный анализ предсейсмических сигналов геоакустической и электромагнитной эмиссии» X Юбилейная международная конференция "Солнечно-земные связи и физика предвестников землетрясений"2019. 207. Петропавловск-Камчатский, 01–05 октября 2019 г., с. 83-84 (2019)

Представлены результаты комплексного анализа сигналов геоакустической и электромагнитной эмиссии, зарегистрированных в пункте наблюдения «Карымшина» на Камчатке. Проведено исследование сигналов, зарегистрированных в фоновые периоды и в периоды подготовки землетрясений. Методика комплексного анализа включает в себя этапы выделения участков полезного сигнала, содержащих импульсы; их структурного анализа методами системного подхода; частотно-временного анализа с использованием методов разреженной аппроксимации и преобразования Вигнера–Вилля. Проведена статистическая обработка результатов вычислительного эксперимента. Рассмотрены характерные особенности фоновых и предсейсмических сигналов геоакустической и электромагнитной эмиссии.

Щербина А.О., Солодчук А.А. «Пространственный анализ сигналов геоакустической эмиссии в мелком водоеме оз. Микижа Камчатского края» X Юбилейная международная конференция "Солнечно-земные связи и физика предвестников землетрясений"2019. 207. Петропавловск-Камчатский, 01–05 октября 2019 г., с. 88 (2019)

Представлены результаты локации источников геоакустической эмиссии точечной приемной системой на основе комбинированного приемника, установленной у дна природного водоема. Определены направления прихода геоакустических сигналов в горизонтальной и вертикальной плоскостях в сейсмически спокойные периоды и перед землетрясениями, произошедшими в 2008–2016 гг. Установлено, что источники эмиссии располагаются в осадочных породах на глубинах от 1 до 5 м. Рассмотрены особенности применения векторно-фазовых методов для локации источников геоакустических сигналов в мелких водоемах.