|
|
|
«Сейсмо-электромагнитные сигналы над Океаном: от верхней мантии Земли до ионосферы (физика, математическая модель, численное исследование)» С. Ершов (ИПМ), И. Михайловская (МГУ), О. Новик (МГГУ) Аннотация
доклада:
Наиболее мощные
динамические процессы, воздействующие
на Землю, локализованы внизу Мирового
океана, покрывающего 75 % земной
поверхности. Сейсмические возбуждения в
океанической литосфере (механического
типа), сопровождаемые цунами и / или
землетрясениями, есть проявления этих
крупномасштабных процессов. Можно ли
получить информацию о геодинамических
процессах под дном океана в виде
электромагнитных сигналов (ЭС) в
атмосфере ? ЭМ-сигналы,
которые исследователи связывают с
сейсмической активностью,
регистрировались многократно, в
частности, в тихоокеанском регионе (
самый активный сегмент Земли).
Литосферно-ионосферные ЭМ-связи широко
обсуждались с точки зрения ЭМ-сигналов,
записанных спутниковой аппаратурой над
районами подготовки землетрясений (характерный
размер этой зоны порядка 1000 км). Однако
физические механизмы этих сейсмо-ЭМ
явлений и соотношение амплитуд ЭМ-сигналов,
а также их спектров в атмосфере, с
параметрами сейсмических возбуждений в
океанической литосфере и цунами-волнами
еще недостаточно поняты особенно в
плане количественных оценок,
требующихся для мониторинга и прогноза. Основываясь на
главных физических принципах мы
формулируем математическую модель
преобразования механических
сейсмических процессов ниже дна океана
в ЭМ-сигналы выше его дна. На основе этой
модели мы описываем численно и
графически генерацию и распространение
ЭМ-сигналов в сейсмически возмущенной
движущейся среде включая зону литосферы,
толщу океана и область атмосферы вплоть
до нижней границы ионосферы. Мы
демонстрируем следующее:
пространственную модуляцию длинных
литосферных ЭМ-волн сейсмической волной;
вмороженную сейсмо-ЭМ сструктуру вблизи
дна океана (вследствие высокой
электропроводности морской воды);
прорыв диффузного сейсмо-ЭМ поля в океан
вследствие прихода сейсмической волны к
его дну; обьединение импульсов
разорванного ЭМ-поля и другие
особенности физических механизмов
сейсмо-ЭМ сигналов выше океана. Как результат, мы
показываем, что измеримые ЭМ-сигналы
низкой частоты появляются в атмосфере (например,
с амплитудой в сотни пикотесла на
поверхности океана и десятки пикотесла
на нижней границе ионосферы) в ходе
развития ссейсмо-гидро-ЭМ процессов,
инициируемых сейсмическим возбуждением
в толще земли под океаном. . Количественные
характеристики геофизических процессов
обсуждаются и сравниваютсся с
известными измерениями. Рекомендации по
мониторингу цунами формулируются.
|