CC BY
218
Вестник ДВО РАН. 2011. № 3
УДК 550.34
А.А.РОЖНОЙ, М.С.СОЛОВЬЕВА, Б.В.ЛЕВИН, В.Н.ЧЕБРОВ
Электромагнитные предвестники землетрясений по наблюдениям очень низкочастотных и низкочастотных сигналов в Курило-Камчатском регионе в 2000-2008 гг.
Представлены результаты многолетних наблюдений связи вариаций субионосферных низкочастотных сигналов, принимаемых в Петропавловске-Камчатском и в Японии, с процессами подготовки сильных землетрясений. Анализ ионосферных возмущений сейсмического происхождения в Курило-Камчатском регионе включал в себя как рассмотрение отдельных случаев, так и статистические исследования сильных землетрясений. Результаты статистического анализа показали, что чувствительность низкочастотного сигнала к сейсмическим процессам становится заметной начиная с магнитуды 5,5. Рассматривается также механизм пресейсмиче-ского и постсейсмического влияния на атмосферу и ионосферу. В результате спектрального анализа выявлено, что в спектрах сейсмовозмущенных дней выделяются максимумы с периодами 10-20 мин, что совпадает с периодами атмосферных гравитационных волн, движущихся вверх. При анализе спектров во время магнитных бурь и суббурь подобного эффекта не обнаружено.
Ключевые слова: электромагнитные сигналы, предвестники землетрясений.
Electromagnetic forerunners of earthquakes from VLF/LF observations in Kuril-Kamchatka region in 2000-2008. A.A.ROZHNOI, M.S.SOLOVIEVA (Institute of Physics of the Earth RAS, Moscow), B.W.LEVIN (Institute of Marine Geology and Geophysics, FEB RAS, Yuzhno-Sakhalinsk), V.N.CHEBROV (Kamchatka Branch of Geophysical Survey of RAS, Petropavlovsk-Kamchatsky).
The results of long-term observation of connection of variations of subionosheric low-frequency signals received in Petropavlovsk-Kamchatsky and in Japan with processes of strong earthquake preparation are presented in the work. The analysis of ionosphere disturbances of a seismic origin in the Kuril-Kamchatka region included both the consideration of isolated cases and statistical researches of strong earthquakes. Results of the statistical analysis have shown that sensitivity of LF signal to seismic processes becomes noticeable since magnitude 5.5. The mechanism of pre-seismic and post-seismic influence on the atmosphere and ionosphere is considered in the work. Results of the spectral analysis have revealed that in spectra of the seismo-disturbed days maxima with the periods of 10-20 minutes are notable, that coincides with the periods of atmospheric gravity waves, moving upwards. At the analysis of spectra during magnetic storms and substorms the similar effect was not revealed.
Key words: electromagnetic signals, forerunners of earthquakes.
Очень низкочастотный (ОНЧ, 3-30 кГц) и низкочастотный (НЧ, 30-300 кГц) сигналы распространяются между Землей и ионосферой, как в сферическом волноводе, нижней стенкой которого является Земля, а верхней - самая нижняя часть ионосферы - слой D.
*РОЖНОЙ Александр Александрович - кандидат физико-математических наук, старший научный сотрудник, СОЛОВЬЕВА Мария Сергеевна - кандидат физико-математических наук, старший научный сотрудник (Институт физики Земли РАН, Москва), ЛЕВИН Борис Вульфович - член-корреспондент РАН, директор (Институт морской геологии и геофизики ДВО РАН, Южно-Сахалинск), ЧЕБРОВ Виктор Николаевич - кандидат технических наук, директор (Камчатский филиал Геофизической службы РАН, Петропавловск-Камчатский). *Е-тай: [email protected]
Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ (грант № 11-05-00155) и Европейского гранта FP7 № 262005 SEMEP.
Эффективная высота отражения сигнала обычно принимается днем 70 км, а ночью 90 км. Характер распространения ОНЧ/НЧ сигнала определяется, с одной стороны, электрической проводимостью земной поверхности, а с другой - проводимостью нижней ионосферы и верхней атмосферы. Проводимость земной поверхности менее подвержена изменениям, наблюдаемые изменения в сигнале зависят главным образом от высоты отражения, которая определяется величиной и градиентом электронной плотности около границы атмосфера-ионосфера. Метод анализа параметров распространения амплитуды и фазы сигналов от ОНЧ-передатчиков давно стал одним из основных методов исследования состояния нижней ионосферы и верхней атмосферы, где велика концентрация нейтральных частиц, и поэтому прямые измерения ионосферных параметров затруднительны.
Применение метода ОНЧ/НЧ-мониторинга для анализа вариаций сигнала, вызываемых сейсмической активностью, началось в России около 25 лет назад, когда были обнаружены ночные «бухтообразные» возмущения в амплитуде и фазе сигнала перед несколькими сильными землетрясениями на длинных трассах [1, 2, 8]. В дальнейшем помимо ночных возмущений было найдено изменение положения характерных минимумов в ежедневном ходе фазы и амплитуды сигнала во время восхода и захода солнца (терминаторов) за несколько дней до сильных землетрясений в Японии [9, 11]. Первые результаты были получены при анализе сигналов от радионавигационной системы «Омега», которая транслировала сигналы на частотах 10,2, 11,9 и 13,6 кГц. Проведенные исследования позволили сделать вывод, что наиболее чувствительной к возмущениям в связи с землетрясениями является фаза сигнала на частоте 10,2 кГц.
Современное развитие этот метод получил после развертывания сети принимающих Ошшра1-станций в Японии и установки приемника на Камчатке в 2000 г.
В работе обобщены результаты многолетних наблюдений на принимающей станции в Петропавловске-Камчатском и японской сети станций.
Методика наблюдений
Ошшра1-приемник установлен в Петропавловске-Камчатском (ф = 53,090 К, X = 158,550 Е) в июне 2000 г. в рамках российско-японского проекта МНТЦ 1121. Он измеряет одновременно амплитуду и фазу ОНЧ/НЧ сигналов от 4 передатчиков: JJY (40 кГц)
Рис. 1. Положение приемника в Петропавловске-Камчатском (РТК) и ОНЧ/НЧ передатчиков JJY, Л1, NWC и №М
Рис. 2. Пример определения разностного сигнала амплитуды СА и фазы с1Р. На нижних графиках - отклонения наблюдаемого сигнала от среднемесячных значений
и JЛ (22,2 кГц) в Японии, NWC (19,8 кГц) в Австралии и №М (21,4 кГц) на Гавайских островах (рис. 1).
Сигнал от каждого из передатчиков оценивался для землетрясений, эпицентры которых попадали в третью зону Френеля. Координаты проекции первой зоны на поверхность Земли рассчитывались по формуле у = [Х2/4+А,х(1-х/Э)]^, где X - длина волны, х - координата вдоль трассы распространения сигнала и D - расстояние между приемником и передатчиком.
Поскольку ОНЧ/НЧ сигналы имеют суточные и сезонные вариации, для анализа использовался разностный сигнал амплитуды и фазы, определяемый как разница между наблюдаемым и среднемесячным сигналом: ёА^) = А^) - <А>, ёР^) = Р^) - <Р> (рис. 2). В связи с тем что в дневное время сигнал сильно подвержен внезапным ионосферным возмущениям, вызываемым рентгеновскими вспышками, и менее чувствителен к слабым воздействиям, для анализа был выбран ночной интервал времени.
При анализе поведения амплитуды и фазы сигнала рассматривались следующие параметры: индексы активности магнитного поля Кр и Dst; данные с геостационарного спутника ГОЕС-10, который находится над Тихим океаном на высоте 6Re, по рентгеновским и протонным вспышкам и потокам релятивистских электронов (www.spidr.ngdc.noaa.gov); значения Х-компоненты магнитного поля Земли по данным геомагнитных обсерваторий Мошири и Магадан, расположенных на ближайшем к изучаемому району магнитном меридиане 210°; данные о землетрясениях из каталога USGS/NEIC (http://neic.usgs.gov/neis/ epic/epic_global.html).
Результаты ОНЧ/НЧ-мониторинга
НЧ-аномалии несейсмического происхождения. Основная сложность при использовании метода ОНЧ/НЧ-мониторинга состоит в выделении предвестниковых эффектов на фоне глобальных возмущений в нижней ионосфере, вызванных магнитными бурями и суббурями, протонными вспышками и высыпаниями релятивистских электронов, а также циркуляцией атмосферы. Поэтому в первую очередь были проанализированы возмущения ОНЧ/НЧ-сигналов несейсмического происхождения [5-7, 15]. Анализ данных, полученных по наблюдениям на Камчатке и в Японии, показал, что аномалии в сигнале во время магнитных бурь и суббурь наблюдаются только тогда, когда внезапное начало и основная стадия бури приходятся на ночное время. При этом величина аномалий сигнала не зависит линейно от силы магнитной бури и возмущения сигнала одной частоты не всегда одновременно наблюдаются на всех принимающих станциях. Также величина возмущений сигналов, принимаемых на одной и той же станции, может быть различна для различных частот. Аномалии могут наблюдаться одновременно в амплитуде и фазе сигнала либо только в одной из характеристик. Для сети ОНЧ/НЧ-станций была получена статистическая зависимость между вариациями амплитуды и фазы НЧ сигнала в ночное время и индексом магнитной активности Dst, протонными вспышками и потоками релятивистских электронов, зарегистрированными на геостационарном спутнике ГОЕС-10.
Для анализа был использован осредненный за ночной период разностный сигнал амплитуды и фазы и серии данных индекса Dst и потоков частиц, зарегистрированных на спутнике ГОЕС-10. Сигнал считался возмущенным, если средние разностные значения амплитуды или фазы, или их дисперсии превышали два стандартных отклонения (2о). Для Dst рассчитывался максимальный размах по амплитуде в ночное время, а для частиц определялось среднее значение за этот же период. Каждый анализируемый параметр (Dst, поток электронов и протонов) разбивался на некоторые интервалы значений, и рассчитывалось количество дней с выбранными параметрами (К). Затем в каждом интервале значений выбирались дни с возмущенным сигналом (N1). Чувствительностью НЧ сигнала к анализируемым параметрам считалась величина М/М Существенно то, что характер связи одинаков для всех станций, и в особенности для амплитуды сигнала, что подтверждает ее большую стабильность по сравнению с фазой. Подобные результаты были также получены при статистическом анализе зависимости дисперсий амплитуды и фазы сигнала от этих же параметров.
Состояние нижней ионосферы, а особенно слоя D, определяется не только внешними космическими и солнечными факторами, но и метеорологическими характеристиками нижележащей атмосферы [3].
Было найдено, что значения амплитуды и фазы НЧ сигнала в ночное время подвержены квазипериодическим колебаниям, период которых совпадает с
но- I» "ал.
Рис. 3. Карта эпицентров землетрясений (М > 5,5) с июля 2000 г. по июль 2007 г. Третья зона Френеля показана для радиотрассы ЛУ-Петропавловск-Камчатский
периодом планетарных волн. Обнаружена зависимость между изменениями значений амплитуды НЧ сигнала в ночное время и вариациями атмосферного давления.
Полученные результаты принимались во внимание при анализе поведения ОНЧ/НЧ сигналов в связи с сейсмической активностью.
НЧ-аномалии, вызванные сейсмической активностью. В основном анализировался сигнал от японского JJY передатчика, поскольку эпицентры почти всех сильных коровых землетрясений в Дальневосточном регионе попадают в зону чувствительности радиотрассы JJY-Петропавловск-Камчатский (рис. 3). При этом сигнал JJY является наиболее стабильным из всех принимаемых сигналов, обеспечивает высокостабильную амплитуду и фазу сигнала.
Ночные «бухтообразные» аномалии НЧ сигнала наблюдались за 5-6 дней до сильных изолированных землетрясений. Пример такого рода аномалий показан на рис. 4. Эффект считался достоверным, если сигнал оставался возмущенным в течение нескольких дней перед землетрясением на фоне спокойного магнитного поля и сигналы на контрольных трассах находились в пределах
среднеквадратических отклонений. Амплитудные аномалии во всех случаях были отрицательные, в фазе сигнала наряду с отрицательными нередко наблюдались аномалии переменных знаков.
Наиболее явные и длительные аномалии в поведении сигнала наблюдались во время периодов сильной сейсмической активности, когда несколько землетрясений, эпицентры которых располагались в одной области, следовали одно за другим в течение небольшого промежутка времени. Аномалии такого типа в отсутствие сейсмической активности не были зарегистрированы. Всего за весь период наблюдений было три серии сильных землетрясений (М > 7): в ноябре 2004 г., в августе 2005 г. и в ноябре 2006 г. (рис. 5).
Сейсмическая активность в зоне чувствительности трассы JJY-Петропавловск-Камчат-ский в ноябре-декабре 2004 г. вблизи о-ва Хоккайдо (Япония) определялась тремя сериями землетрясений с М = 5,6-7,1. Эпицентры рассматриваемых землетрясений располагались вблизи зоны чувствительности австралийской радиотрассы и на большом удалении от гавайской радиотрассы.
Рис. 4. Фазовые и амплитудные аномалии НЧ сигнала (40 кГц), наблюдавшиеся в Петропавловске-Камчатском перед землетрясением 17 марта 2001 г. (М = 5,5). Стрелкой отмечен момент землетрясения. Пунктирная линия - средний уровень сигнала для невозмущенных дней. Закрашенные области показывают отклонение текущих значений от средних
1Я? ЧЛ.
А 0 у тк
7 / 1С \Ы 10.1ОБ > А [^МяШ # ГЩндичп* М • !.0-Т,0 Щ 7,0 ВО ф >во
г зо.о&оа гт
Рис. 5. Положение эпицентров землетрясений для трех периодов сильной сейсмической активности в 2004-2006 гг.
Результаты наблюдений за поведением ОНЧ/НЧ сигнала на трех радиотрассах в интервале с 1 октября 2004 г. по 15 января 2005 г. показали, что трем сериям землетрясений соответствуют три серии аномалий в амплитуде и фазе на радиотрассе сигнала от передатчика JJY (рис. 6). На австралийской трассе аномалии выражены менее заметно, чем на японской, а на гавайской трассе (контрольная) сигнал остается невозмущенным на всем интервале анализа.
В течение всего периода, когда наблюдались ночные аномалии в НЧ сигнале, был найден также заметный сдвиг в положении вечернего
Рис. 6. Аномалии в сигнале, наблюдавшиеся в Петропавловске-Камчатском в ноябре-декабре 2004 г. в связи с тремя периодами (А, В и С) сейсмической активности.
Сверху вниз: индексы магнитной активности Кр и Dst, магнетограмма обсерватории Кагашима (Х-KAG), маг-нитуды землетрясений с М > 5, ночные разностные значения (с часовым осреднением) амплитуды и фазы НЧ сигнала от передатчика JJY (40 кГц) и ночные разностные значения амплитуды ОНЧ сигналов от NWC(19,8 кГц) и №М (21, 4 кГц) передатчиков. Горизонтальные линии на графиках - уровень 2о
01.07.(15 06.07.05 15Ц07.05 22.0Т05 2S.07.05 0508.05 !20105 19.ИЯ5 2fl.0a.D4 « 09.05 М.«05 1fl.09.05
Да»
Рис. 7. Средние ночные разностные значения амплитуды (dA) и фазы (ёР) ОНЧ/НЧ сигналов для 5 радиотрасс с 1 июля по 9 сентября 2005 г. Пунктирные линии на графиках - ±2о. Закрашенные области показывают превышение двух стандартных отклонений (аномалии сигнала). На двух нижних графиках представлены Dst и магни-туда землетрясений
терминатора в амплитуде и фазе сигнала. Сдвиг терминатора относительно его нормального положения «увеличил» длительность ночи на 2 ч. Появление в данном случае сдвига терминатора в вечернее время можно объяснить особенностью его прохождения через радиотрассу в это время года. Утренний терминатор подходит к трассе JJY-Петропавловск-Камчатский почти параллельно, и весь регион от Камчатки до Японии освещается практически одновременно. В то же время вечерний терминатор почти перпендикулярен трассе, и ночь наступает в течение 2 ч по мере продвижения терминатора вдоль трассы. Весь этот период верхняя атмосфера и нижняя ионосфера находятся в нестабильном состоянии, и внешнее воздействие, которое вызывается пресейсмическими процессами, может стимулировать увеличение плотности ионосферных возмущений, что в свою очередь влияет на величину и форму регистрируемого НЧ сигнала.
Поведение ОНЧ/НЧ сигналов во время серии землетрясений в августе 2005 г. вблизи северной части о-ва Хонсю (Япония) представлено на рис. 7. Эпицентры трех землетрясений с М = 6-7,2 находились в зоне чувствительности трасс JJY-Петропавловск-Камчатский и JЛ-Петропавловск-Камчатский и очень близко к зоне чувствительности трасс JJY-Мошири и NWC-Петропавловск-Камчатский. Результаты анализа поведения сигнала с 1 июля по 15 сентября 2005 г. для 5 наземных трасс показали, что на всех трассах, кроме контрольной гавайской ^РМ-РТК), заметно появление аномалий в сигнале во время периода сейсмической активности. При этом характер аномалий несколько различен. На камчатских трассах от двух японских передатчиков аномалии появляются за 2 дня до первого землетрясения и длятся до конца серии землетрясений. Наиболее
Рис. 8. Трехмерное изображение суточных вариаций амплитуды НЧ сигнала в ноябре 2000-2002 и 2004-2006 гг. Стрелками показаны даты землетрясений с М > 6
заметно общее понижение величины фазы НЧ сигнала. Аномалии на двух других трассах менее длительные.
Поскольку 3 из 9 землетрясений с М > 7, зарегистрированных за весь период наблюдения в зоне чувствительности трассы JJY-Петропавловск-Камчатский, произошли в ноябре, был проведен анализ поведения сигнала в этом месяце за несколько лет наблюдений (рис. 8). В ноябре 2000 и 2001 гг. сейсмическая активность была низкой, и сигнал в ночное время оставался спокойным. 3 ноября 2002 г. произошло землетрясение с М = 6,4, и заметно появление некоторого возмущения вблизи даты этого землетрясения. В ноябре 2004 г. хорошо видны 2 серии возмущений в сигнале в связи с 2 сериями сейсмической активности вблизи о-ва Хоккайдо (М = 5,6-7,1). В ноябре 2005 г. сильные возмущения в сигнале появляются перед землетрясением 14 ноября с М = 7,0, которое произошло на севере о-ва Хонсю. Наиболее сильные и длительные возмущения сигнала отчетливо прослеживаются в течение всего ноября 2006 г. во время периода очень сильной сейсмической активности. 15 ноября 2006 г. произошло землетрясение с М = 8,3 в районе Северных Курильских островов, сильные афтершоки с М = 5,6-6,5 наблюдались в течение нескольких месяцев после этого. Аномалии в НЧ сигнале на трассе JJY-Петропавловск-Камчатский начались за две недели до первого толчка и продолжались в течение всего периода афтер-шоковой активности.
Всего за 2000-2008 гг. в зоне чувствительности радиотрассы произошло девять землетрясений с М > 7 (каталог USGS). Явные аномалии в амплитуде и фазе сигнала наблюдались в пяти случаях на фоне спокойной геомагнитной обстановки (см. таблицу).
Природа аномалий, наблюдавшихся в двух случаях, имеет, скорее всего, не сейсмическое происхождение. Наиболее неоднозначным является землетрясение с М = 8,3, которое произошло 25 сентября 2003 г. вблизи западного побережья о-ва Хоккайдо. Этот случай рассматривается некоторыми исследователями как проявление возмущений перед
Дата Магнитуда | Глубина, км | Наличие аномалий
26.05.2003 г. 7,0 68 Нет
25.09.2003 г.* 8,3 27 Да
31.10.2003 г.** 7,0 10 -//-
28.11.2004 г. 7,1 39
16.08.2005 г. 7,2 36
14.11.2005 г. 7,0 11
15.11.2006 г. 8,3 34
13.01.2007 г. 8,2 10 -//-
19.07.2008 г. 7,0 22 -//-
*Очень сильный поток протонов и электронов. **Сильнейшая магнитная буря.
землетрясением. Аномалии в амплитуде и фазе НЧ сигнала на камчатской трассе от JJY передатчика наблюдались в течение 5 дней (с 18 по 22 сентября) во время необычайно сильной протонной вспышки и потока релятивистских электронов. Возможно, что в данном случае аномалии от электронов существенно превышают по интенсивности сейсмические аномалии, и последние невозможно выделить на их фоне. Землетрясение 31 октября 2003 г. совпало по времени с сильнейшей магнитной бурей «Хэллуин» ^б! > 400 нТ), которая значительно деформировала суточный ход сигнала.
Для определения порога чувствительности сигнала к магнитуде землетрясений и выявления наиболее возможных периодов наблюдения аномалий, вызванных сейсмичностью, был выполнен статистический анализ. Результаты анализа для двух лет наблюдений подробно приводятся в работе [13]. Средние разностные значения амплитуды и фазы НЧ сигнала и их дисперсии за ночной период исследовались в интервале ±10 дней перед землетрясением и после. Магнитуды землетрясений были разбиты на 4 интервала: 4,0-4,5; 4,5-5,0; 5,0-5,5; 5,5-6,0. Для каждого дня до и после землетрясения рассчитывались отношения количества дней с возмущенным сигналом (N1) к общему количеству дней в данном интервале (К). Результаты анализа для радиотрассы JJY-Петропавловск-Камчатский показали, что на анализируемой трассе чувствительность НЧ сигнала к сейсмическим процессам становится заметной начиная с магнитуды 5,5.
В дальнейшем статистический анализ был повторен для данных, полученных за 7 лет наблюдений. Радиус зоны, где возможно появление предвестников землетрясений, зависит от магнитуды землетрясения. Согласно работе [4], этот радиус примерно 50 км для землетрясений с М = 4 и 150 км - с М = 5. Поэтому землетрясения с 4 < М < 5 анализировались в третьей зоне Френеля, а землетрясения с 5 < М < 6,5 - в пятой зоне Френеля. Если в один день в зоне чувствительности радиотрассы было несколько землетрясений, то выбиралось одно, максимальное по амплитуде, и афтершоки не включались в анализ. При таком подходе количество землетрясений в выбранных интервалах анализа оказалось соизмеримым (80-100). Результаты этого анализа для средних разностных значений амплитуды и фазы сигнала подтвердили, что появление возмущений в сигнале возможно только в случае довольно сильных землетрясений (М > 5,5). Для таких землетрясений аномалии в сигнале наблюдались в 25-30% случаев. При этом наиболее вероятно появление аномалий в сигнале от 2 до 7 дней перед землетрясением и на 6-7-й день после него.
В обзоре работы [10] были предложены различные теоретические механизмы пресейс-мического и постсейсмического влияния на атмосферу и ионосферу в связи с наблюдаемыми эффектами. Полученные в последние годы результаты свидетельствуют, что механизм возбуждения движущихся вверх атмосферных гравитационных волн является наиболее вероятным. На основе данных, накопленных за период наблюдений на Камчатке, были проведены исследования в этом направлении в целях подтверждения механизма сейсмо-ионосферной связи с помощью гравитационных волн [14].
Спектральный анализ выполнен для трех периодов сильной сейсмической активности, описанных выше. Для каждой серии землетрясений рассчитаны накопленные спектры амплитуды и фазы НЧ сигнала, фильтрованного в частотном диапазоне 0,28-15 мГц, что соответствует временному периоду от 1 до 60 мин. Анализ выполнялся только для ночного интервала времени. Для расчета были отобраны дни, когда фильтрованный сигнал превышал фоновый более чем на 3 о, при этом магнито-возмущенные дни были исключены из рассмотрения. Для каждой серии землетрясений отобрано 12-15 дней с аномалиями в сигнале, наблюдавшимися как до первого землетрясения в серии, так и в течение всего периода сейсмической активности. Так как возмущения в сигнале следуют непрерывно, то не всегда можно разделить аномалии на пресейсмические возмущения, относящиеся к следующему землетрясению, и постсейсмический эффект после предыдущего сейсмического толчка. В любом случае эти аномалии являются проявлением влияния землетрясения на границу атмосферы и ионосферы, которая определяет параметры распространяющегося НЧ сигнала.
Для сравнения были рассчитаны суммарные спектры амплитуды и фазы сигнала 19 дней, отобранных для периодов спокойных магнитных и сейсмических условий. В спектрах как спокойных, так и аномальных дней основной максимум приходится на период 30-35 мин, однако в спектрах сейсмовозмущенных дней во всех случаях выделяются максимумы с периодами 20-25 мин и 10-12 мин, что совпадает с периодами атмосферных гравитационных волн, движущихся вверх. При анализе спектров во время магнитных бурь и суббурь подобного эффекта не обнаружено. Никакого эффекта также не найдено для инфразвукового диапазона (Т = 1-5 мин).
Заключение
Результаты проведенных исследований дают возможность сделать вывод об эффективности использования метода ОНЧ/НЧ-мониторинга для краткосрочного прогноза сильных землетрясений. Для локализации области, связанной с источником возмущения, необходимо использовать сеть ОНЧ/НЧ-станций с взаимно пересекающимися трассами. Такой анализ был сделан на европейской сети станций в период землетрясения в Аквиле (Италия) 6 апреля 2009 г. [12]. Анализ сигналов от одних и тех же передатчиков на пересекающихся трассах впервые дал возможность локализовать область подготовки землетрясения.
В целях расширения Дальневосточной сети в Институте морской геологии и геофизики ДВО РАН (г. Южно-Сахалинск) в апреле 2009 г. установлен приемник, который позволяет регистрировать одновременно амплитуду и фазу практически любого количества MSK-модулированных сигналов. Кроме этого, за счет использования современного программного обеспечения появилась возможность оперативно получать информацию через Интернет. Первые результаты ОНЧ/НЧ-наблюдений на Сахалине показали хорошую и стабильную работу всего приемного комплекса.
ЛИТЕРАТУРА
1. Гохберг М.Б., Гуфельд И.Л., Маренко В.Ф., Пономарев Е.А., Рожной А.А., Ямпольский В.С. Исследование возмущений естественных и искусственных электромагнитных полей источниками сейсмического происхождения // Изв. АН СССР. Сер. Физика Земли. 1987. № 2. С. 17-24.
2. Гуфельд И.Л., Рожной А.А., Тюменцев С.Н., Шерстюк С.В., Ямпольский В.С. Возмущения радиоволновых полей перед Рудбарским и Рачинским землетрясениями // Изв. РАН. Сер. Физика Земли. 1992. № 3. С.102-106.
3. Данилов А.Д., Казимировский Э.С., Вергасова Г.В., Хачикян Г.Я. Метеорологические эффекты в ионосфере. Л.: Гидрометеоиздат, 1987. 268 с.
4. Добровольский И.П., Зубков С.И., Мячкин В.И. Об оценке размеров зоны проявления предвестников землетрясений // Моделирование предвестников землетрясений. М.: Наука, 1980. C. 7-44.
5. Клейменова Н.Г., Козырева О.В., Рожной А.А., Соловьева М.С. Вариации параметров СДВ сигналов на радиотрассе Австралия-Камчатка во время магнитных бурь // Геомагнетизм и аэрономия. 2004. Т. 44, № 3. С. 385-393.
6. Рожной А.А., Клейменова Н.Г., Козырева О.В., Соловьева М.С. Влияние неоднородностей солнечного ветра и ММП на параметры ДВ (40 кГц) сигналов на среднеширотной трассе // Геомагнетизм и аэрономия. 2005. Т. 45, № 4. С. 459-466.
7. Рожной А.А., Клейменова Н.Г., Козырева О.В., Молчанов О.А., Соловьева М.С. Ночные среднеширотные вариации параметров ДВ (40 кГц) сигналов и геомагнитные пульсации Pi3 // Геомагнетизм и аэрономия. 2003. Т. 43, № 4. С. 553-560.
8. Gokhberg M.B., Gufeld I.L., Rozhnoi A.A., Marenko V.F., Yampolsky V.S., Ponomarev E.A. Study of seismic influence on the ionosphere by super long wave probing of the Earth-ionosphere wave guide // Phys. Earth Planet. Inter. 1989. Vol. 57. P. 64-67.
9. Hayakawa M., Molchanov O.A., Ondoh T., Kawai E. Precursory Signature of the Kobe Earthquake on VLF Sub-ionospheric Signal // J. Atmos. Electr. 1996. Vol. 16, N. 3. P. 247-257.
10. Molchanov О., Hayakawa M. Seismo-electromagnetics and related phenomena: History and latest results, TER-RUPUB. 2007. 432 p.
11. Molchanov O.A., Hayakawa M. Subionospheric VLF signal perturbation possibly related to earthquakes // J.G.R. 1998. Vol. 103 (A8). P. 17489-17504.
12. Rozhnoi A., Solovieva M., Molchanov O., Schwingenschuh K., Boudjada M., Biagi P.F., Maggipinto T., Castellana L., Ermini A., Hayakawa M. Anomalies in VLF radio signals prior the Abruzzo earthquake (M = 6,3) on 6 April 2009 // Natural Hazard and Earth System Sciences. 2009. Vol. 9. P. 1727-1732.
13. Rozhnoi A.A., Solovieva M.S., Molchanov O.A., Hayakawa M. Middle latitude LF (40 kHz) phase variations associated with earthquakes for quiet and disturbed geomagnetic conditions // Physics and Chemistry of the Earth. 2004. Vol. 29. P. 589-598.
14. Rozhnoi A., Solovieva M., Molchanov O., Biagi P.-F., Hayakawa M. Observation evidences of atmospheric Gravity Waves induced by seismic activity from analysis of subionospheric LF signal spectra // Natural Hazard and Earth System Sciences. 2007. N 7. P. 625-628.
15. Rozhnoi A.A., Solovieva M.S., Molchanov O.A., Hayakawa M., Maekawa S., Biagi P.F. Sensitivity of LF signal to global ionosphere and atmosphere perturbations in the network of stations // Physics and Chemistry of the Earth. 2006. Vol. 31. P. 409-415.
Новые книги
Звягинцев А.Ю., Мощенко А.В. Морские техноэкосистемы энергетических станций.
ZvyagintsevA.Yu., Moshchenko А.У. Marine techno-ecosystems of power stations.
Владивосток: Дальнаука, 2010. - 343 с. - ISBN 978-5-8044-1140-5.
Институт биологии моря им. А.В.Жирмунского ДВО РАН
690041, Владивосток, ул. Пальчевского, 17
Fax: (4232) 31-09-00. E-mail: [email protected]
Монография посвящена исследованию морских антропогенных экосистем водоемов-охладителей энергетических станций на примере функционирования Владивостокской ТЭЦ-2. Изучены состав, количественное распределение и особенности формирования сообществ обрастания разных субстратов системы охлаждения ТЭЦ. Показано влияние сбросных вод энергетических станций на морские экосистемы прилежащих акваторий. В основу работы положены материалы, полученные авторами совместно со специалистами Института биологии моря ДВО РАН в 2000-2005 гг.
Книга может быть полезной для морских биологов, экологов. фаунистов, биогеографов, специалистов по гидростроительству.
Monograph is dedicated to study of marine anthropogenous ecosystems of power stations basins-coolers of power stations based оп the example of the functioning of Vladivostok TEPS-2.Composition, quantitative distribution and features of fouling communities forming оп the different substrata of TEPS cooling system аге studied. The influence of power stations discharged waters оп the sea ecosystems of the adjacent water areas is shown. Investigation is basic оп data received Ьу authors with colleagues of Institute of Marine Biology FEB RAS in 2000-2005.
The book сап bе useful for hydrobiologists, ecologists, specialists in the biogeography and hydrobuilding.
