Прояв глобальної сейсмічної активності в атмосфері та іоносфері
Анотація
Актуальність. В останні десятиліття сформувалися уявлення про землетруси (ЗТ) як про фінальну стадію загальнопланетарного безперервного самоорганізованого процесу з періодами накопичення і релаксації тектонічних напруг. Однак, в науковій літературі, як і раніше, представлені дослідження відгуку атмосферних та іоносферних процесів на окремі сильні ЗТ. У цій роботі вперше розглянуто взаємозв'язок процесів у літосфері, тропосфері та іоносфері з урахуванням нових уявлень про сейсмічний процес на тлі процесів, зумовлених космічною погодою, що є новим кроком у вивченні середовища проживання людини.
Мета роботи – пошук взаємозв'язків у системі Земля – атмосфера – іоносфера – магнітосфера у планетарному масштабі при зміні глобальної сейсмічної активності (ГСА).
Матеріали та методи. Дослідження проведені з використанням чотирьох баз щоденних даних за
2007 – 2015 рр. про космічну погоду і магнітосферу (індекси сонячної і геомагнітної активності), іоносферу (критична частота області F2 у західному і східному півкулях – f0F2; глобальний повний електронний вміст іоносфери – ПЕВ), приземну атмосферу (атмосферний тиск) та літосферу (максимальна за добу амплітуда ЗТ). Використано метод накладених епох та інші статистичні методи аналізу.
Результати. Встановлено квазісинхронні зміни магнітосферних, іоносферних й тропосферних характеристик у періоди різкого посилення ГСА. Часто вони мають циклічний пилкоподібний характер від одного сейсмічно активного періоду до іншого, що вказує на можливість безперервної взаємодії геосфер, а не тільки у періоди збурень. Зокрема, встановлено зростання f0F2 при різкому посиленні ГСА на величину до 0.5 МГц майже одночасно у східній і західній півкулях.
Висновки. Отримані результати свідчать про можливість тривалої або безперервної взаємодії літосфери з розташованими вище геосферами. Одним із джерел синхронізації можуть виступати зміни космічної погоди. Як можливий механізм появи глобальних ефектів в атмосфері та іоносфері при зміні ГСА запропоновано розглядати роль виходу на поверхню глибинних газів. Цей процес є глобальним і пов'язаний одночасно як з сейсмічністю, так і з параметрами обертання Землі.
Завантаження
Посилання
Korepanov V, Hayakawa M, Yampolski Y, Lizunov G. AGW as a seismo-ionospheric coupling responsible agent. Phys. and Chem. of the Earth. 2009;34(6-7):485-495.
Tanimoto T, Heki K, Artru-Lambin J. Interaction of Solid Earth, Atmosphere, and Ionosphere. Treatise on Geophysics. Oxford: Elsevier. 2015;4:421-443.
Jin S, Occhipinti G, Jin R. GNSS ionospheric seismology: Recent observation evidences and characteristics Earth-Science Reviews. 2015;147:54-64.
Parrot M, Li M. DEMETER Results related to seismic activity. Radio Sci. Bul. 2015;355:18-25.
Letnikov FA. Synergetics of geological systems. Novosibirsk: Science, 1992. 230 p. (Russian).
Gorkavyiy NN, Trapeznikov YuA, Fridman AM. On the global component of the seismic process and its relationship with the observed features of the Earth's rotation. Dokl. RAS. Geophysics. 1994;338(4):525-527. (Russian).
Vikulin AV, Ivanchin AG. Rotational model of the seismic process. Pacific geology. 1998;17(6):95-103. (Russian).
Sadovsky MA, Pisarenko VF. Seismic process in a block environment. Moscow: Nauka, 1991.96 p. (Russian).
Chernogor LF. The Earth – atmosphere – geospace system: main properties and processes. Int. J. of Rem. Sens. 2011;32(11):3199–3218.
Gnedyshev MN, Ol AI. On the methodology of some heliobiological studies. Problems of space biology. L .: Nauka, 1982; 43: 216-219. (Russian).
Dobrovolskiy IP. Tectonic earthquake preparation theory. Moscow: Nauka, 1991.224 p. (Russian).
Kazachevskaya TV, Nusinov AA. Predictive model of short-wave ultraviolet radiation of the Sun. Geomagnetism and Aeronomy. 1986; 15 (2): 593-596. (Russian).
Bokov VN. Atmospheric circulation variability - initiator of strong earthquakes. Izvestiya RGS RAS. 2003; 135 (6): 54-65. (Russian).
Zakharov IG, Chernogor LF. Ionosphere as an Indicator of Processes in the Geospace, Troposphere, and Lithosphere. Geomagnetism and Aeronomy. 2018;58(3):430-437.
Tertyshnikov AV. Evaluation of the practical importance of geomagnetic precursors of strong earthquakes. Heliogeophysical research. 2013; 3: 63-70. (Russian).
Veretenenko SV, Ogurtsov MG. Nature of long-term correlation between cloud state and variations in galactic cosmic rays flux. Geomagnetism and aeronomy. 2015;55(4):442-449.
Bogdanov YuA, Zakharov IG. Electromagnetic and acoustic emissions associated with seismic activity. Proc. of the 6th Int. Conf.: Problem of Geocosmos. St. Petersburg, Petrodvorets. 2006. P. 357-360.
Zakharov IG. The Influence of Global Seismic Activity on Variations in VLF Emissions and Infrasound in a Seismically Quiet Area. Proc. of the XVIIth Int. Conf.: Geoinformatics Theoretical and Applied Aspects. –Kyiv, Ukraine, 2018. N13800. 5 p.
Hayakawa M. VLF/LF radio sounding of ionospheric perturbations associated with earthquakes. Sensours. 2007;7(7):1141-1158.
Voitov GI. Cold degassing of methane into the Earth's troposphere. Theoretical and regional problems of geodynamics. Tr. Geol. Institute of RAS. Moscow: Nauka, 1999; 515: 242-251. (Russian).
Syvorotkin VL. Deep degassing and global disasters. M .: Geoinformmark, 2002.250 p. (Russian).
