Научная статья на тему 'Краткосрочный прогноз подводных землетрясений'

Краткосрочный прогноз подводных землетрясений Текст научной статьи по специальности «Науки о Земле и смежные экологические науки»

CC BY
252
54
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ПРЕДВЕСТНИКИ ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЯ / ЭНЕРГИЯ СЕЙСМИЧЕСКИХ ВОЛН / ЭЛЕКТРОМАГНИТНАЯ ВОЛНА / КРАТКОСРОЧНЫЙ ПРОГНОЗ / ЕNERGY OF SEISMIC WAVES / HARBINGERS OF EARTHQUAKE / AN ELECTROMAGNETIC WAVE / THE SHORT-TERM FORECAST

Аннотация научной статьи по наукам о Земле и смежным экологическим наукам, автор научной работы — Наумов Сергей Борисович, Смирнов Владимир Фадеевич, Волков Павел Анатольевич, Губко Людмила Владимировна

В докладе рассмотрена зависимость разницы во времени приёма сейсмической волны, а также зависимость электромагнитной волны от расстояния до эпицентра. Установлено, что физический процесс, вызывающий форшоки и генерирование электромагнитной волны, протекает в эпицентре примерно за десятки часов до нескольких часов перед землетрясением.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по наукам о Земле и смежным экологическим наукам , автор научной работы — Наумов Сергей Борисович, Смирнов Владимир Фадеевич, Волков Павел Анатольевич, Губко Людмила Владимировна

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

THE SHORT-TERM FORECAST OF UNDERWATER EARTHQUAKES

In the report dependence of a difference in time of reception of a seismic wave, and also an electromagnetic wave from distance up to an epicentre is considered. It is estabИзвестия lished, what the physical process causing forshocks and generating of an electromagnetic wave, proceeds in an epicentre approximately for tens hours. Till several o'clock before earthquake.

Текст научной работы на тему «Краткосрочный прогноз подводных землетрясений»

6. L. Atallah, P.J. Probert Smith: Using Wavelet Analysis to Classify and Segment Sonar

Signals Scattered from Underwater Sea Beds.

7. Акустика морских осадков / Под ред. Л. Хэмптона. - М.: Мир, 1977. - 533 с.

8. Воронин В.А., Кузнецов В.П., Мордвинов Б.Г., Тарасов С.П., Тимошенко В.И. Не-

линейные и параметрические процессы в акустике океана. - Ростов-на-Дону: Ростиздат, 2007. - 448 с.

Тарасов Сергей Павлович

Технологический институт федерального государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Южный федеральный университет» в г. Таганроге E-mail: tarasov@fep.tsure.ru

347900, ., . , . , .27, .60

Телефон: 8(8634) 31-06-35

Заведующий кафедрой элекрогидроакустики и медицинской техники

Солдатов Геннадий Валерьевич

E-mail: g. soldatov@gmail. com

Чаус Татьяна Александровна

E-mail: damndest@gmail.com

Tarasov Sergey Pavlovich

Taganrog Institute of Technology - Federal State-Owned Educational Establishment of Higher Vocational Education “Southern Federal University”

E-mail: tarasov@fep.tsure.ru

347900, Russia, Rostov areas, Taganrog , Mariupolskoe shosse, 27, 60, Ph.: 8(8634)31-06-35

Soldatov Gennady Valerevich

E-mail: g. soldatov@gmail. com Chaus Tatiana Aleksandrovna E-mail: damndest@gmail.com

УДК 53.06

С. Б. Наумов, В. Ф. Смирнов, П. А. Волков, Л. В. Губко КРАТКОСРОЧНЫЙ ПРОГНОЗ ПОДВОДНЫХ ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЙ

В докладе рассмотрена зависимость разницы во времени приёма сейсмте-,

эпицентра. Установлено, что физический процесс, вызывающий форшоки и генерирование электромагнитной волны, протекает в эпицентре примерно за десятки часов - до нескольких часов перед землетрясением.

Предвестники землетрясения; энергия сейсмических волн; электромагнитная волна; краткосрочный прогноз.

S.B. Naumov, V.F. Cmirnov, P.A. Volkov, L.V. Gubko

THE SHORT-TERM FORECAST OF UNDERWATER EARTHQUAKES

In the report dependence of a difference in time of reception of a seismic wave, and also an electromagnetic wave from distance up to an epicentre is considered. It is estab-

lished, what the physical process causing forshocks and generating of an electromagnetic wave, proceeds in an epicentre approximately for tens hours. Till several o’clock before earthquake.

Harbingers of earthquake; energy of seismic waves; an electromagnetic wave; the short-term forecast.

Данные по состоянию вопроса взяты из ранее проведенных экспериментов и .

зарегистрированы аномальные изменения сейсмического состояния места предстоящего землетрясения и генерирование электромагнитных волн, возникающие за первые десятки часов - первые часы перед землетрясениями в зоне подготовки [1]. Предвестники такого масштаба времени могут использоваться для краткосрочного прогноза подводного землетрясения.

В нашем случае главной задачей при изучении упругой и электромагнитной волны как предвестников землетрясений, для использования в прогнозе, является установление связи между разницей во времени приёма этих волн в разнесённых пунктах с эпицентральным расстоянием R.

С помощью этой связи, используя несколько станций, можно определить координаты эпицентра готовящегося землетрясения [2]. Основанием для использования форшоков перед подводными землетрясениями, удалёнными от прибреж-, , -ски в водной среде. Все другие дистанционные предвестники землетрясения либо сильно ослаблены, либо не распространяются, как, например, электромагнитные .

, -

гой волны в трёх разнесённых станциях и эпицентром Z ожидаемого землетрясения. Существуют всего 2 дистанционных предвестника повышенной активности источника сейсмичности - это упругие волны и эл ектромагнитные волны. В отличие от известных теорий образования электромагнитной волны вследствие изменения напряжённости атмосферного электрического поля [4], мы считаем, что электромагнитные волны образуются вследствие деформационных преобразований и перераспределения энергии в самом центре землетрясения. Далее рассмотрим упругую волну для определения координат источника повышенной сейсмичности. Выявление эпицентра землетрясений требует минимум 3 приёмных устройства упругих волн и соответствующую выведенную формулу для обработки дан.

На рис.1 показано, что одна и та же сейсмическая волна с одинаковыми ха, , . t, t1, t2 - -

альная, фактическая величина времени приёма, причем t < ti < t2. Скорость распространения сейсмической волны во всех трёх направлениях будем считать прибли-v, t - .

t R, t R, , -

венно t1 <=> R1, для точки приёма В и t2 <=> R2, для точки приёма С. Для таких

условий справедливо равенство отношений R/R1=t/t1, R/R2=t/t2. Из первого равенства R/R1=t /t1 следует: R=t/t1 xR1 => Ar = (1- t/t1) x R1 => R1 = Ar1/(1- t/t1) => R1 = v x (t1 - t) / (1 - t/t1), в правой половине равенства все величины известны, аналогично для R2:

R2 = v x (t2 - t) / (1 - t/t2).

Расстояние R определяем, зная расстояния R1 и R2:

R = t/t1 x R1 = t/t2 x R2.

Зная все расстояния от эпицентра возникновения сейсмической волны до трёх точек её приёма (координаты точек приёма нам известны, так как мы сами располагали приёмные устройства в этих пунктах), нанесём на географической карте окружности с радиусами Я, Я!, Я2, пропорциональными масштабу карты, и центрами в точках приёма А, В, С, на пересечении этих окружностей, на карте, определим координаты центра Ъ сейсмической активности.

Данная методика определения координат эпицентра землетрясения справедлива и для электромагнитных волн как предвестника землетрясения. Универсальность метода позволяет обрабатывать данные от нескольких предвестников земле, ,

.

является определение эпицентра.

Для определения эпицентра и времени землетрясения был проведён эксперимент, где рассматривался другой предвестник землетрясения - отклик ионосферы на форшоки и электромагнитную волну. Эксперимент проводился с целью подтверждения вышеизложенной методики краткосрочного прогноза эпицентра землетрясения и выяснения существования зависимости времени ионосферных предвестников землетрясения перед конкретным сейсмическим событием. Проанализированы данные зондирования по вариациям основных параметров ионосферы, критической частоты отражений от регулярных слоя ¥2 и крупномасштабных ионосферных неоднородностей.

Измерения проводились в феврале 2007 г., на Якутской меридиональной цепочке ионозондов вертикального зондирования Тикси - Жиганск - Якутск - Не-рюнгри. Данные о землетрясениях взяты с Центральной опытно-методической ( ) . -тикального зондирования получены следующие результаты.

По данным анализа ионосферных материалов станции Якутск установлено, что перед большими землетрясениями с магнитудой М > 4 наблюдается понижение критических частот слоя Б2 за 2 дня до дня землетрясения. Такое поведение ионосферы при больших землетрясениях охватывает область предстоящего землетрясения. На рис.3 приведён фрагмент суточной вариации АэР2, где падение критической частоты наблюдалось за 5 часов до сейсмических событий.

В день землетрясения наблюдается аномально резкое понижение суточного хода критической частоты ионосферы. А в следующие 2 дня восстановление су. -

Рис. 1. Схема приема сейсмической Рис. 2. Схема приема сейсми-

волны до землетрясения ческой волны после землетрясения

го эксперимента совпадает с результатами Камчатского эксперимента [4] и составляет период от 30 часов до 1 часа.

Вариации ВэР2 с серией землетрясений, форшоки (обозначены стрелками) с магнитудами 1.8, 1.2 и 1.5 по измерениям в Нерюнгри.

Временной анализ эксперимента на станциях зондирования подтвердил данные, полученные от (ЦОМЭ) ГС РАН по месту эпицентра землетрясения.

10

5

0

ЮР2

00.0002.0004.0006.0008.0010.0012.0014.0016.0018.0020.0022.0023.55

Рис.3. Пример суточного изменения /в¥2

Результаты эксперимента

• По данным анализа ионосферных материалов станций установлено, что перед большими землетрясениями с магнитудой М > 5 наблюдается понижение критических частот слоя Б2 за 2 дня до дня землетрясения;

• Перед землетрясением, за 30-60 минут, по данным ионосферных станций, наблюдается отрицательное ионосферное возмущение. Ионосферный отклик на воздействие АГВ (акустико-гравитационная волна) от очагов землетрясений проявляется в слое Б в виде положительных ионосферных возмущений, которые выделяются на временном ходе ионизации.

• ,

300-350 м/с.

• -

менных данных трёх и более зондирующих станций.

Вывод

Предлагаемый метод определения эпицентра подводных землетрясений, при , -

.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

!. . . -

земной атмосферы // Вулканология и сейсмология. 2000. №4. С. 57-68.

2. Короченцев В.И., Губко Л.В. Способ прогноза местоположения и интенсивности землетрясения. ЯИ 2150717 С1. 18.02.1989 г.

3. Смирное В.Ф., Степанов А.Е., Филиппов ЛД. Ионосферные проявления боль-

// -

практической конференции «Сейсмичность Южно-Якутского региона и прилегающих территорий», 24-27 октября 2005 г. Нерюнгри, 2005. С.94-99.

4. . ., . ., . . -

ческого поля и естественного электромагнитного излучения перед камчатским землетрясением 13.11.93 г., М=7,0 // Докл. РАН. 1996. Т. 348. №6. С. 814-816.

5. . . ,

II . - .: , 1994. -

С. 167-1S5.

6. . . II . . .

1999. №1. С. 79-91.

7. . ., . . -

ний II Докл. РАН. 1996. Т. 349. №б. С. S1S-S21.

Наумов Сергей Борисович

,

государственного технического университета E-mail: revtrud@yandex.ru

690912, Россия, г. Владивосток, Лермонтова, 64, А, кв. 47, тел.: S(4232)3S0373

Смирнов Владимир Фадеевич

E-mail: volkk100@mail.ru

Губко Людмила Владимировна

E-mail: vkoroch@mail.ru

Волков Павел Анатольевич

E-mail: volkk100@mail.ru

Naumov Sergei Borisovich

Far Eastern National Technical University, Institute of Radio electronics, Information Science and Electrical Engineering, Department of Hydroacoustics E-mail: revtrud@yandex.ru

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Flat 47, 64A, Lermontova Str., Vladivostok, 690912, Russia, Ph.: +7 (4232) 4509S2 Smirnov Vladimir Fadeevich E-mail: volkk100@mail.ru

Gubko Lyudmila Vladimirovna

E-mail: vkoroch@mail.ru Volkov Pavel Anatolyevich

E-mail: volkk100@mail.ru

УДК 621.372.54

. . , . .

ШИРОКОПОЛОСНЫЙ ПРИЁМНЫЙ ТРАКТ ПАРАМЕТРИЧЕСКОГО

ПРОФИЛОГРАФА ДНА

Описан способ реализации тракта приёма широкополосных сигналов параметрического профилографа с использованием программируемых аналоговых интегральных схем (ПЛИС). Показаны преимущества такой реализации и отмечены проблемы применения ПЛИС.

; ;

широкополосный сигнал; программируемые аналоговые интегральные схемы; дис.

A.V. Sknarya, S. S. Mosolov WIDE-BAND RECEPTION PATH OF PARAMETRIC PROFILER

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.