CC BY
10Библиографические ссылки
1. Тимофеев Ю. М., Васильев А. В. Теоретические основы атмосферной оптики. СПб. : Наука, 2003. 474 с.
2. Лаврентьева Н. Н. Уширение, сдвиг и интерференция колебательно-вращательных линий атмосферных газов: дис. ... д-ра физ.-мат. наук : 01.04.05. Томск, 2005. 236 с.
3. URL: http://www2.ncdc.noaa.gov/docs/klm/ (дата обращения 3.04.2013).
4. URL: http://www.arl.noaa.gov/ready/cmet.html (дата обращения: 25.03.2013).
5. Матвеев Л. Т. Курс общей метеорологии. Физика атмосферы. Л. : Гидрометеоиздат, 1984. 752 с.
6. Госсард Э. Э., Хук У. Х. Волны в атмосфере. М. : Мир, 1978. 532 с.
References
1. Timofeev Ju. M., Vasil'ev A. V. Teoreticheskie os-novy atmosfernoj optiki. Spb.: Nauka, 2003. 474 s.
2. Lavrent'eva N. N. Ushirenie, sdvig i interferencija kolebatel'no-vrashhatel'nyh linij atmosfernyh gazov: dis. ... d-ra fiz.-mat. nauk : 01.04.05 Tomsk, 2005. 236 s.
3. URL: http://www2.ncdc.noaa.gov/docs/klm/ (data obrashhenija: 3.04.2013)
4. URL: http://www.arl.noaa.gov/ready/cmet.html (data obrashhenija: 25.03.2013).
5. Matveev L. T. Kurs obshhej meteorologii. Fizika atmosfery. L. : Gidrometeoizdat, 1984. 752 s.
6. Gossard Je. Je., Huk U. H. Volny v atmosfere. M. : Mir, 1978. 532 s.
© Додышева А. А., Кашкин В. Б., 2013
УДК 551.2; 551.24; 550.34; 550.338.2
ИССЛЕДОВАНИЕ ГЕОДИНАМИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ТЕРРИТОРИИ ЖЕТЫСУЙСКОГО АЛАТАУ С ПОМОЩЬЮ СПУТНИКОВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ
Б. А. Искаков, Б. К. Курманов, А. Ж. Бибосынов, Н. А. Асанкулов
ДТОО «Институт ионосферы» Республика Казахстан, 050020, г. Алматы, Каменское плато. E-mail: [email protected]
Создана геомеханическая модель территории Жетысуйского Алатау с учетом особенности рельефа исследуемой области, геолого-геофизических свойств грунтов и трендового направления движений земной поверхности.
Построена 3Б-модель земной коры области [(43.0° - 46.5°) с. ш., (78.0° - 84.0°) в. д.] и до глубин 40 км, охватывающей горные системы - хребты Жетысуйский Алатау, Боро-Хоро, Кетмень - для исследования динамики и механизмов эволюции напряженно-деформированного состояния различных ее участков и построения их геомеханических моделей.
Ключевые слова: GPS-измерения, наземно-космический мониторинг.
STUDY OF GEODYNAMIC PROCESSES OF ZHETYSU ALATAU TERRITORIES USING SATELLITE TECHNOLOGIES
B. A. Iskakov, B. K. Kurmanov, A. Zh. Bibosynov, N. A. Asankulov Institute of Ionosphere
Kamenskoe plato, Almaty, 050020, Republic of Kazakhstan. E-mail: [email protected]
Geo-mechanical model of Zhetysu Alatau territory is created considering the features of the relief of the researched area, geological and geophysical characteristics of soils and trend direction of the Earth surface movements.
3D-model of the Earth crust in the region is made: (43.0°-46.5°) northern latitude, (78.0°-84.0°) east longitude, to the depth of 40 km covering mountain ranges - Zhetysu Alatau, Boro Khoro, Ketmen ranges to study the dynamics and mechanisms of evolution of the stress strain state of its different parts and the construction of their geomechanical models.
Keywords: GPS-measurement, ground-space monitoring.
Цель настоящей работы: создание и развитие системы наземно-космического мониторинга геодинамических и геофизических явлений и процессов, происходящих в земной коре сейсмоопасных регионов Казахстана, для исследования динамики и механизмов эволюции напряженно-деформированного состояния различных ее участков и построения их геомеханических моделей.
Основные задачи:
- сбор и обработка данных локальной и региональной сетей вР8-измерений;
- создание базы геолого-геофизических, картографических территории Жетысуйского Алатау;
- построение геомеханических моделей земной коры для территории Жетысуйского Алатау.
Методы исследований:
Использование космических средств и технологий для мониторинга окружающей природной среды
- разработка элементов системы интерпретационной обработки данных GPS на основе расчетов и анализа данных по скорости деформационных процессов земной коры;
- моделирование геодинамического состояния земной коры с помощью методов вычислительной математики и построение объемных распределений критических значений параметров НДС сейсмоопас-ных регионов Казахстана.
Объектом исследования являются современные движения земной поверхности, геологические, геофизические и геодинамические особенности строения земной коры сейсмоопасных регионов территории Жетысуйского Алатау, Боро-Хоро, Кетмень.
Новизна полученных результатов заключается в том, что исследована геотектоническая и сейсмическая активность земной коры территории Жетысуй-ского Алатау, Боро-Хоро, Кетмень, определены их влияние на геомеханические свойства и геодинамиче-
ское состояние горных пород. Основным отличием от традиционных подходов является выявление аномальных зон по распределению геодинамических параметров как результат геомеханического моделирования с использованием базы геолого-геофизических данных, готовившихся к неизбежному сейсмическому событию.
Область применения. Разработанные методики по использованию вР8-данных рекомендуются для использования специалистам в области физики околоземного космического пространства и распространения радиоволн, научным работникам, магистрантам и студентам при проведении научно-исследовательских работ.
По предложенному алгоритму вычисления напряженно-деформированного состояния участков земной коры (рис. 1) проведены расчеты параметров, наиболее наглядно характеризующих состояния региона Жетысуйский Алатау.
Создание сеточной модели объекта
[Используются схемы рельефа дневной поверхности и подошвы земной коры)
_I_
Задание свойств материалов и граничных условий
(Используются:
- данные расчёта механических свойств материалов и коэффициента поврежденное™
- для задания граничных условий - данные GPS.
Формирование вектора нагрузок (Для задания начальных условий используется распределение значений напряженности от сил
собственного веса )
Итерационный расчет упругих деформации
(Решение дифференциальных уравнений для расчёта компонент тензора деформаций)
X
Расчет напряжений в ячейках (Решение дифференциальных уравнений для расчёта компонент тензора напряжений)
!
Вывод напряжений и деформаций
Рис. 1. Обобщённая блок-схема расчета НДС участков земной коры
Результаты и анализ исследований:
- построена 3Б-модель земной коры области [(43.0°-46.5°) с. ш., (78.0°-84.0°) в. д.] и до глубин 40 км, охватывающей горные системы - хребты Жетысуйский Алатау, Боро-Хоро, Кетмень. Сеточная модель адаптирована под кривизну рельефа дневной поверхности (рис. 2);
- база геолого-геофизических, картографических данных включает информацию о цифровой топографии Земли высокого разрешения (8ЯТМ), что позволяет учесть особенности геоморфологии исследуемых регионов;
- создана геомеханическая модель территории Жетысуйского Алатау с учетом особенности рельефа исследуемой области, геолого-геофизических свойств грунтов и трендового направления движений земной поверхности.
Рис. 2. Построение 3D геометрической модели земной коры
Результаты позволяют произвести районирование, выделяя аномальные зоны распределения геодинамических параметров, и оценивать сейсмическую активность территорий изучаемых территорий.
Библиографические ссылки
1. Sierd Cloetingh, Jorg Negendank: New Frontiers in Integrated Solid Earth Sciences, Springer Science + Business Media B. V., 2010. 424 p.
2. William Lowrie: Fundamentals of Geophysics, Second Edition, Published in the United States of America by Cambridge University Press, New York. 2007. 393 р.
3. Jaeger J. C., Cook N. G. W., Zimmerman R. W. Fundamentals of Rock Mechanics, Fourth Edition, Blackwell Publishing, 2007. 489 р.
References
1. Sierd Cloetingh, Jörg Negendank: New Frontiers in Integrated Solid Earth Sciences, Springer Sci-ence+Business Media B.V., 2010, 424 p.
2. William Lowrie: Fundamentals of Geophysics, Second Edition, Published in the United States of America by Cambridge University Press, New York., 2007, 393 р.
3. Jaeger J. C., Cook N. G.W., Zimmerman R.W.: Fundamentals of Rock Mechanics, Fourth Edition, Blackwell Publishing, 2007, 489 р.
© HcKaKOB E. A., KypMara® E. K., EH6OCLIHOB A.
AcamyrnB H. A., 2013
УДК 528.8; 551.46
ГРАДИЕНТНЫЕ ПОЛЯ ПОВЕРХНОСТИ ЗЕМЛИ ПО СПУТНИКОВЫМ ДАННЫМ
А. В. Картушинский1,2
1 Сибирский федеральный университет Россия, 660041, г. Красноярск, пр. Свободный, 79 2Институт биофизики СО РАН Россия, 660036, г. Красноярск, Академгородок, 50. E-mail: [email protected]
Рассматриваются возможности использования градиентных характеристик для интерпретации спутниковых данных с целью определения закономерностей формирования неоднородностей физических и биологических компонентов природной среды. Проанализирована статистическая связь между градиентами температуры и концентрации хлорофилла в различных районах Мирового океана с различными пространственно-временными масштабами усреднения. Представлена оценка корреляционной связи градиентных полей для устойчивых фронтальных зон в океане. Показаны закономерности пространственно-временной изменчивости градиентных полей в океане с использованием спутниковых данных по поверхностной температуре, солености и концентрации хлорофилла. Основным этапом исследования является оценка статистической связи между градиентами температуры и концентрации хлорофилла. Это позволяет предполагать совместное действие физических и биологических процессов в отдельных зонах океана.
Ключевые слова: поверхностные фронтальные зоны океана, корреляционная связь, гидрологические поля, биологическая продукция.
GRADIENT FIELDS TO INVESTIGATE EARTH SURFACE BASED ON SATELLITE DATA
A. V. Kartushinsky1'2
1 Siberian Federal University 79, Svobodny prosp., Krasnoyarsk, 660041, Russia
2Institute of Biophysics SB RAS 50, Akademgorodok, Krasnoyarsk, 660036, Russia. E-mail: [email protected]
To study the gradient parameters the satellite data are used to interpret biological and physical components in natural environment. Statistical relation of temperature and chlorophyll concentration gradients in various areas of the global ocean with various scales of space-time averaging is analyzed. Pair correlation of gradient fields for steady frontal zones is estimated. Space-time variability of gradient fields in the ocean is showing. The satellite data on surface temperature, salinity and chlorophyll concentrations are applied. The main stage of research is evaluation of statistical correlation between gradients of temperature and chlorophyll concentration, which suggests a combined effect of physical and biological processes in a certain ocean region.
Keywords: sea surface frontal zones, correlation, hydrological fields, biological production.
Выявление градиентных характеристик природных объектов лежит в плоскости получения расчетных данных, основанных на количественных показа-
телях в видимом и инфракрасном диапазонах спутниковых измерений. Методологическая концепция, которая определена необходимостью расчета простран-
