Опубликовано 17 июля 2018 г.

Вариации электрического поля Земли в сейсмоактивном регионе как индикаторы сильных землетрясений и эруптивных явлений на Солнце

• Скачать автореферат

Диссертационная работа посвящена

исследованию закономерностей во временных зависимостях вертикальной компоненты квазистатического электрического поля в приземной атмосфере во время крупномасштабных динамических событий: сильных землетрясений и вспышек на Солнце.

Целью работы является

поиск и выделение эффектов спектрально-временных вариаций электрического поля в приземной атмосфере на Камчатке, вызванных сейсмическими подвижками и вспышечными  событиями на Солнце при различных метеорологических условиях.

Научная новизна работы:

- в спектрах мощности суточных вариаций напряженности электрического поля выделена полоса собственных колебаний атмосферы: Т=0.5 - 3 ч, которая соответствуют модам внутренних гравитационных волн. Обнаружено, что в период подготовки землетрясения с аномалией в суточном ходе электрического поля интенсивность спектров в полосе периодов Т=0.5 - 3 ч на порядок по величине и более возрастала по сравнению со спектрами в спокойных метеорологических условиях, но была ниже на порядок по величине при наличии осадков;
- впервые экспериментально показана связь максимума суточного хода электрического поля с разностью температур воздуха, измеренных на разных высотах;
- впервые описан возможный индукционный эффект влияния магнитной бури на электрическое состояние приземного воздуха на среднеширотной обсерватории в условиях «хорошей погоды»;
- впервые описан эффект одновременного отклика акустической эмиссии в приповерхностных породах земли и аэроэлектрического поля от воздействия электрического грозового разряда;

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Наиболее вероятные значения напряженности электрического поля, зарегистрированные на Камчатке при бухтообразных понижениях, составляют - (0... -300) В/м, а длительности этих аномалий - (40-60) мин с дополнительным максимумом 160 мин. Показано, что в 36% случаев аномалии сопровождаются землетрясениями через 1-24 ч. Не обнаружено зависимостей этих величин от класса землетрясения и от расстояния до эпицентра.
2. Диапазон наиболее вероятных значений напряженности электрического поля атмосферных шумов, наложенных на суточные вариации, в нормальных метеорологических условиях составляет ±20 В/м. Аномальные значения напряженности поля в период перед землетрясениями в отсутствие атмосферных осадков достигают величины ±200 В/м, а при осадках - ±1000 В/м.
3. Определяющим фактором суточного хода напряженности электрического поля в приземном слое воздуха на равнинной среднеширотной местности в условиях хорошей погоды, является утренний конвективный генератор.
4. Во время и в период подготовки землетрясений происходит усиление колебаний напряженности вертикального электрического поля в полосе периодов внутренних гравитационных волн.

5. Во время магнитных бурь в электрических характеристиках приземной атмосферы происходит усиление волн планетарного масштаба.

Практическая ценность работы:

Полученные в работе результаты по динамике электрического поля в приземной атмосфере Камчатки как во временной, так и в частотной области имеют научное и прикладное значение при построении теоретических моделей взаимодействия литосфера – атмосфера – ионосфера, а именно передача энергии сейсмических событий происходит через электрический канал связи, который включает в себя и  внутренние гравитационные волны. Использованные методы исследований спектральных вариаций электрического поля могут в дальнейшем применяться в качестве одного из средств исследования динамических процессов в приземной атмосфере Земли.

Опыт исследований воздействия грозовых разрядов на литосферу позволяют усовершенствовать диагностику состояния приповерхностных пород с помощью естественного источника.

Результаты оценки вероятности прогноза землетрясений по аномалиям электрического поля могут быть приняты во внимание при разработке системы прогнозов в комплексе с дополнительными геофизическими параметрами.

Сведения о дисертации.

Объявление на сайте ВАК.
 

Вариации электрического поля Земли в сейсмоактивном регионе как индикаторы сильных землетрясений и эруптивных явлений на Солнце