В результате сотрудничества между ИКИР ДВО РАН и КФ ФГБУН ФИЦ "Единая геофизическая служба РАН" опубликована статья, в которой с помощью математического моделирования изучается эредитарный механизм накопления радиоактивного газа радона в камере с газоразрядными счётчиками в нескольких пунктах наблюдений на Камчатке. Непрерывный мониторинг за вариациями объемной активности радона с целью выявления аномалий в ее значениях, является одной из эффективных методик исследования напряженно-деформированного состояния геосреды с возможностью построения прогноза сильных землетрясений.

  Модельное уравнение переноса радона с учетом его накопления в камере и наличием эффекта эредитарности (наследственности или памяти) представляет собой нелинейное дифференциальное уравнение Риккати с непостоянными коэффициентами с дробной производной в смысле Герасимова-Капуто, для которого ставятся локальные начальные условия (задача Коши). Предложенная эредитарная модель накопления радона в камере является обобщением ранее известной модели с целочисленной производной (классическая модель). Этот факт указывает на сохранение свойств, полученного ранее решения по классической модели, а также на наличие новых свойств, которые применяются к исследованию объемной активности радона в пунктах наблюдений.

  В работе показано, что за счет порядка дробной производной, а также квадратичной нелинейности в модельном уравнении результаты численного моделирования дают лучшую аппроксимацию экспериментальных данных радонового мониторинга, чем по классическим моделям. Это указывает на то, что эредитарная модель переноса радона является более гибкой, что позволяется с помощью нее описывать различные аномальные эффекты в значениях объемной активности радона.

  Исследования выполнены рамках гранта РНФ № 22-11-00064 по теме "Моделирование динамических процессов в геосферах с учетом наследственности".