Институту космофизических исследований и распространения радиоволн – ИКИР ДВО РАН 30 лет!

    Этому событию посвящен 8 выпуск журнала История науки и техники за 2017 год:

     

    Шевцов Б.М. КОСМОС И ГЕОСФЕРЫ КАК СИСТЕМА И СРЕДА ОБИТАНИЯ
    Shevtsov B.M. COSMOS AND THE GEOSPHERES AS A SYSTEM AND ENVIRONMENT

    Представлены достижения института в исследованиях физических процессов в системе ближнего космоса и геосфер с уникальным комплексом энергоактивных зон Дальнего Востока.

    Institute achievements in researches of physical processes in system of near space and geospheres with a unique complex of power active zones of the Far East are presented.

     

    Поддельский А.И., Поддельский И.Н. СТАНОВЛЕНИЕ РАДИОФИЗИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ НА СЕВЕРО-ВОСТОКЕ РОССИИ
    Poddelksy A.I., Poddelsky I.N. FORMATION OF RADIOPHYSICAL RESEARCHES IN THE NORTH-EAST OF RUSSIA

    Изложена история создания и развития геофизических исследований на северо-востоке России, названы основоположники научных исследований, показано развитие приборного оснащения, отражены вопросы международного сотрудничества.

    The history of creation and development of geophysical research in the north-east of Russia is described, the founders of scientific research are named, the development of instrumentation is shown, the questions of international cooperation are reflected.

     

    Басалаев М.Л., Поддельский И.Н. ГЕОФИЗИЧЕСКАЯ ОБСЕРВАТОРИЯ «МЫС ШМИДТА» - ПРОШЛОЕ, НАСТОЯЩЕЕ И НАДЕЖДЫ НА БУДУЩЕЕ
    Basalaev M.L., Poddelsky I.N. GEOPHYSICAL OBSERVATORY «MYS SHMIDT» - PAST, PRESENT AND HOPES FOR THE FUTURE

    Изложена история создания и развития геофизических исследований в Восточной Арктике на станции Мысе Шмидта, названы создатели полярной станции и участники работ, отражены сложности проведения исследований, показано, каким трудом добываются уникальные научные данные, отражены вопросы модернизации оборудования, кооперации и международного сотрудничества

    The history of the creation and development of geophysical research in the Eastern Arctic at Cape Schmidt is described, the authors of the polar station and the participants of the works are named, the complexity of research is reflected, the difficulty of obtaining unique scientific data is shown, the questions of equipment modernization, cooperation and international cooperation are reflected.

     

    Смирнов С.Э., Хомутов С.Ю. МАГНИТНЫЕ ОБСЕРВАТОРСКИЕ НАБЛЮДЕНИЯ НА КАМЧАТКЕ
    Smirnov S.E., Khomutov S.Yu. OBSERVATIONS OF THE MAGNETIC FIELD AT THE KAMCHATKA

    Описывается 50-летняя история основания и развития магнитной обсерватории "Паратунка" ИКИР ДВО РАН, расположенной на Камчатке. Рассматривается прогресс в используемых на обсерватории приборах для магнитных измерений - от аналоговых с фотозаписью до современных цифровых. Отмечаются основные значимые исторические вехи: первые магнитограммы, первые цифровые приборы, вступление в INTERMAGNET. Делается вывод, что обсерватории — это прежде всего люди.

    The 50 years history of magnetic observatory "Paratunka" of IKIR FEB RAS at Kamchatka is presented. The progress in the used magnetometers - from analog photorecord to modern digital devices is considered. It is noted the important historical stage: first magnetogram, first digital magnetometer, status of INTERMAGNET observatory, etc. The main conclusion is that magnetic observatory is most of all a people.

     

    Смирнов С.Э. 20 ЛЕТ ОБСЕРВАТОРСКИХ НАБЛЮДЕНИЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПОЛЯ НА КАМЧАТКЕ
    Smirnov S.E. 20 YEARS OF OBSERVATORY OBSERVATIONS OF THE ELECTRIC FIELD IN KAMCHATKA

    Описывается становление и развитие непрерывных обсерваторских наблюдений электрического поля Земли в обсерватории "Паратунка" ИКИР ДВО РАН, расположенной на Камчатке. Показана связь электрического поля с землетрясениями и с солнечными событиями.

    Organization and development of observatory observations of the Earth electric field at "Paratunka" IKIR FEB RAS, Kamchatka, are described. The relation of the electric field with earthquakes and with solar events is shown.

     

    Чернева Н.В., Фирстов П.П. ФОРМИРОВАНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПОЛЯ АТМОСФЕРЫ НА КАМЧАТКЕ ПОД ВЛИЯНИЕМ ПРИРОДНЫХ ФАКТОРОВ
    Cherneva N.V., Firstov P.P. FORMATION OF ATMOSPHERIC ELECTRIC FIELD IN KAMCHATKA UNDER THE INFLUENCE OF NATURAL FACTORS

    Предложена схема изменения напряженности электростатического поля приземного слоя атмосферы (EZ АЭП), обусловленные вариациями проводимости под воздействием эксхаляции радона, интенсивности космических лучей, изменения баланса легких и тяжелых ионов в моменты заката и восхода Солнца, а также в результате воздействия потенциала электрических токов ионосферы на потенциал АЭП. Сделан теоретический расчет отклика в ЕZ АЭП от объемных зарядов с простой конфигурацией, транспортируемых ветром и расположенных над проводящей поверхностью, приведены модельные кривые в безразмерных величинах. Данные расчетов апробированы на двух возмущениях EZ АЭП в приземном слое атмосферы, обусловленных двумя сильными природными явлениями: предвестник землетрясения с М=6.4; два мощных циклона, одновременно действующих на юге полуострова Камчатка.

    A scheme of change of the electrostatic field intensity in the near ground atmosphere (EZ AEF) is suggested. These changes are caused by conductivity variations under the effect of radon exhalations, cosmic ray intensity, light and heavy ion balance change at dawn and at dusk and in the result of influence of ionospheric electric current potential on AEF potential. The response in ЕZ AEF from space charges with simple configurations transported by wind and located over a conducting surface was theoretically estimated. Model curves in nondimensional quantities are shown. The estimated data were tested on two EZ AEF disturbances in the near ground atmosphere determined by two powerful natural phenomena: precursor of an earthquake with M=6.4; two powerful cyclones simultaneously acting in the South of Kamchatka peninsula.

     

    Богданов В.В., Живетьев И.В.РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССОВ В ИОНОСФЕРЕ НАД КАМЧАТКОЙ МЕТОДАМИ РАДИОТОМОГРАФИИ, GPS-РАДИОИНТЕРОФОТОМЕТРИИ И ВЕРТИКАЛЬНОГО РАДИОЗОНДИРОВАНИЯ
    Bogdanov V.V., Zhivetiev I.V. RESULTS OF INVESTIGATION INTO IONOSPHERE PROCESSES OVER KAMCHATKA VIA RADIO TOMOGRAPHY, GPS RADIO INTEROPHOTOMETRY AND VERTICAL RADIO SOUNDING METHODS

    Представлены предварительные результаты одновременных наблюдений за состоянием ионосферы методами радиотомографии, GPS-радиоинтерферометрии и вертикального радиозондирования. Наблюдения проводились в умеренных и возмущенных геомагнитных условиях в течение года. На основе данных, полученных с помощью цепочки томографических станций, установленных в меридиональном направлении п-ова Камчатка, а также данных камчатской региональной сети станций GPS в рассматриваемые периоды обнаружены перемещающиеся ионосферные возмущения (ПИВ) амплитудой до 1.5 ТЕСU (1 ТЕСU=1016 электронов/м2) периодами порядка 60 мин, которые двигались преимущественно в экваториальном направлении со скоростями от нескольких десятков метров до ~1500 м/с. Методами вертикального радиозондирования определялись моменты корпускулярного высыпания заряженных частиц, и приблизительно для этого времени методами вертикального томографии определялся меридиональный разрез распределения электронов, соответствующий критической частое foF2. Методами вейвлет-анализа предпринята попытка выделить высоты повышенной электронной концентрации, соответствующие корпускулярным слоям. Полученные результаты позволяют говорить о перспективности дальнейших исследований.

    The paper presents preliminary results of simultaneous observations of the ionosphere state by radio tomography, GPS radio interferometry and vertical radio sounding methods. The observations were carried out in moderate and disturbed geomagnetic conditions in all seasons. Geomagnetic disturbance index was determined by magnetic measurements at the "Paratunka" station (Kamchatka Peninsula). Based on the data obtained from the network of tomographic station installed in meridional direction of Kamchatka Peninsula, as well as on the data of the Kamchatka regional GPS station network for the periods under consideration, we detected moving ionospheric disturbances with < 1.5 TECU amplitude, and with periods on the order of 60 min; they moved mainly in the equatorial direction at a speed of several tens of meters up to ~ 1500m / s. Application of vertical radio sounding methods allowed to determine charged particle corpuscular precipitation moments and, approximately for this time, electron distribution meridian section corresponding to corpuscular layers was determined via tomography methods. The obtained results allow us to consider future investigations to be perspective. This work is supported by RFBR, project №11-05-00915 and by RAS, project №12-1-П22-01.

     

    Богданов В.В., Павлов А.В. CЕЙСМИЧЕСКОЕ ЯВЛЕНИЕ КАК ПРОЦЕСС РАЗРУШЕНИЯ НЕУСТОЙЧИВОЙ НЕЛИНЕЙНОЙ СТРУКТУРЫ НА ПРИМЕРЕ КРОНОЦКОГО ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЯ 05 ДЕКАБРЯ 1997 Г.
    Bogdanov V.V., Pavlov A.V. SEISMIC PHENOMENON AS A PROCESS OF UNSTABLE NONLINEAR STRUCTURE DESTRUCTION ON THE EXAMPLE OF KRONOTSKOE EARTHQUAK ON DECEMBER 5, 1997

    По мере возрастания степени неустойчивости произвольной нелинейной системы и приближения ее к критическому состоянию, возрастают как интенсивность флуктуаций параметров, так и время, и длина корреляций. Рассматривая литосферу как неустойчивую нелинейную систему, которая находится под воздействием факторов внешнего возмущения и развивается по сценарию нелинейной динамики, используя теоретико-вероятностный подход к каталогу Камчатских землетрясений, были исследованы изменения в сейсмическом режиме, предшествовавшие сильному Кроноцкому землетрясению 05.12.1997 г. (h=10 км, K=15.5, Mc=7.7), в областях, расположенных вдоль восточного побережья Камчатки. Показано, что Кроноцкому землетрясению предшествовало коррелированное изменение сейсмического режима, захватывавшее большие пространственные области, в которых усиливалась интенсивность слабых землетрясений (K≤14.0), а интенсивность землетрясений в каждом из рассматриваемых секторов, начиная с 1994 г., стала смещаться в сторону глубин 5‒10 км.

    In the course of increase of instability degree of an arbitrary nonlinear system and its approach to the critical state, both parameter fluctuation intensity and correlation time and length increase. Considering the lithosphere to be an instable nonlinear system which is under the affected by external disturbances and develops according to a scenario of nonlinear dynamic, applying a probability-theoretical approach to Kamchatka earthquake catalogue, seismic regime changes were investigated. These changes were observed in the region along the eastern coast of Kamchatka and preceded a strong Kronotskoe earthquake which occurred on December 5, 1997 (h=10 km, K=15.5, Mc=7.7). It is shown that the Kronotskoe earthquake was preceded by correlated change of seismic regime covering east regions in which weak earthquake (K≤14.0) intensity increased and the intensity of earthquakes in each of the considered sectors began to move in the direction of depths of 5‒10 km since 1994.

     

    Дружин Г.И. ГЕОФИЗИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ В ОНЧ ИЗЛУЧЕНИЯХ
    Druzhin G.I. GEOPHYSICAL PROCESSES IN VLF EMISSIONS

    По наблюдениям естественных электромагнитных излучений в диапазоне очень низких частот рассматриваются геофизические эффекты, связанные с грозовой, циклонической и сейсмической активностью. Приводятся результаты наблюдений электромагнитных излучений: от воздействия региональной и мировой грозовой активности; в периоды прохождения циклонов вблизи Камчатки и на значительном удалении от нее; во время солнечного затмения; при воздействии на ионосферу мощного высокочастотного излучения. Показано, что рентгеновское излучение Солнца и Галактики влияют на амплитуды суточных периодов ОНЧ излучений. Наблюдения, проведенные за двадцатилетний период исследований естественных электромагнитных излучений на Камчатке, в ИКИР ДВО РАН, показали, что с помощью ОНЧ сигналов можно изучать различные геофизические процессы, проявляющиеся в земной коре, нижней атмосфере, ионосфере и магнитосфере, а также проводить оценку влияния на ОНЧ излучения солнечных и космических источников излучения.

    According to the observations of the natural electromagnetic radiation in the range of very low frequencies geophysical effects associated with the thunderstorm, cyclonic and seismic activity are considered. The results of observations of electromagnetic radiation from the impact of regional and global lightning activity, in periods of cyclones passing near Kamchatka and at a considerable distance from it, during a solar eclipse, when the impact of the ionosphere on a powerful high-frequency radiation, are presented. It is shown that the X-rays of the Sun and the galaxy influence the amplitude of daily periods of VLF emissions. Observations made over twenty years of research of natural electromagnetic radiation in Kamchatka, IKIR FEB RAS, showed that using VLF signals can explore various geophysical processes, manifested in the Earth's crust, the lower atmosphere, ionosphere and magnetosphere, and also to assess the impact on the VLF solar and cosmic radiation sources.

     

    Ларионов И.А., Марапулец Ю.В., Мищенко М.А., Солодчук А.А., Тристанов А.Б., Шевцов Б.М., Щербина А.О. АКУСТОЭМИССИОННЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРИПОВЕРХНОСТНЫХ ОСАДОЧНЫХ ПОРОД НА КАМЧАТКЕ
    Larionov I.A., Marapulets Yu.V., Mishchenko M.A., Solodchuk A.A., Tristanov A.B., Shevtsov B.M., Shcherbina A.O. ACOUSTIC EMISSION RESEARCH OF NEAR-SURFACE SEDIMENTARY ROCKS IN KAMCHATKA

    Кратко изложены результаты акустоэмиссионных исследований, проводимых в ИКИР ДВО РАН с 1999 г. Рассказано об установленных закономерностях акустической эмиссии при различной динамике напряженно-деформированного состояния приповерхностных осадочных пород. Описан впервые выявленный высокочастотный эффект, заключающийся в росте интенсивности геоакустического излучения в частотном диапазоне от сотен герц до первых десятков килогерц, который наиболее сильно проявляется на заключительной стадии подготовки землетрясений. Рассказано о развитии систем мониторинга и частотно-временного анализа сигналов, построенных на базе современных вычислительных средств для параллельных вычислений.

    The results of acoustic emission investigations, carried out at IKIR FEB RAS since 1999, are briefly presented. The regularities of acoustic emission for different dynamics of the stress-deformed state of the near surface sedimentary rocks are described. A high-frequency effect, discovered for the first time, is characterized. It is the increase in geoacoustic emission intensity in the frequency range from hundreds of hertz to the first tens of kilohertz which manifests the most at the final stage of earthquake preparation. The monitoring system and signal time-frequency analysis which were developed on the modern computing facilities for parallel evaluation, are also described.

     

    Шевцов Б.М., Уваров В.Н. АКУСТИЧЕСКАЯ И ЭЛЕКТРОМАГНИТНАЯ ЭМИССИЯ ГЕОДЕФОРМАЦИОННЫХ ВОЗМУЩЕНИЙ
    Shevtsov B.M., Uvarov V.N. ACOUSTIC AND ELECTROMAGNETIC EMISSION OF GEODEFORMATIONAL DISTURBANCES

    Рассмотрена история исследований на Камчатке механизмов генерации акустических и электромагнитных предвестников землетрясений, которые возникают в результате деформационных возмущений в условиях близких к критическим перед сейсмическими событиями.

    The history of researches on Kamchatka of mechanisms of generation of acoustic and electromagnetic precursors of earthquakes which result from deformation in the conditions of close to critical before seismic events is considered.

     

    Бычков В.В., Пережогин А.С., Середкин И.Н., Шевцов Б.М. 10 ЛЕТ ЛИДАРНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ АТМОСФЕРЫ КАМЧАТКИ
    Bychkov V.V., Perezhogin A.S., Seredkin I.N., Shevtsov B.M. 10 YEARS OF LIDAR STUDIES OF THE ATMOSPHERE OF KAMCHATKA

    В работе представлены результаты лидарного исследования атмосферы в области высот 20-400 км, полученные на лидарной станции Камчатки в 2008-2016 годах. Обсуждается развитие методов лидарных измерений и обработки сигналов. Приведено описание предложенного авторами метода учета импульсов последействия фотоэлектронных умножителей и способ измерения фонового сигнала, позволившие включить мезосферу в область высот исследуемых лидарным методом. Приводятся данные об основных особенностях появления аэрозольных образований в верхней стратосфере и мезосфере Камчатки. Обсуждаются результаты исследования впервые обнаруженного обратного лидарного сигнал от области высот 100-400 км, вызванного резонансным рассеянием на ионах атомарного азота и кислорода в возбужденных состояниях.

    The paper presents the results of a lidar study of the atmosphere in the altitude region of 20-400 km, obtained at the lidar station of Kamchatka in 2008-2016. The development of methods for lidar measurements and signal processing is discussed. A description is given of the method proposed by the authors for taking into account the aftereffects of photoelectric multipliers and the method of measuring the background signal, which made it possible to include the mesosphere in the altitude region investigated by the lidar method. Data on the main features of the appearance of aerosol formations in the upper stratosphere and the mesosphere of Kamchatka are given. The results of the investigation of the first discovered reverse lidar signal from the altitude region 100-400 km caused by resonant scattering by ions of atomic nitrogen and oxygen in excited states are discussed.

     

    Сивоконь В.П. ИОНОСФЕРНАЯ АРФА И ПОГОДА
    Sivokon V.P. IONOSPHERIC HARP AND WEATHER

    Эксперименты по активному воздействию на ионосферу, как правило, ассоциируются с влиянием на погоду и организации разного рода катаклизмов. В статье на основе анализа экспериментов по модификации ионосферы, проводившихся на нагревном стенде HAARP с 2007 по 2011 год и вариаций температуры в окрестности района проведения экспериментов, делается попытка показать необоснованность подобных обвинений.

    Experiments on the active impact on the ionosphere are, as a rule, associated with the influence on weather conditions and formation of different kinds of cataclysms. Based on the analysis of the ionosphere modification experiments carried out from 2007 to 2011 by the HAARP heating stand and temperature variations in the vicinity of the experiment region, the author of the paper try to show the invalidity of such accusations.

     

    Водинчар Г.М., Паровик Р.И., Пережогин А.С., Шереметьева О.В. РАБОТЫ ПО МОДЕЛИРОВАНИЮ ФИЗИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ И СИСТЕМ В ИКИР ДВО РАН
    Vodinchar G.M., Parovik R.I., Perezhogin A.S., Sheremeteva O.V. SIMULATION OF PHYSICAL PROCESSES AND SYSTEMS IN INSTITUTE OF COSMOPHYSICAL RESEARCH AND RADIOWAVE PROPAGATION FEB RAS

    Рассказывается об исследованиях физических процессов методами математического моделирования, проводимых в ИКИР ДВО РАН в течение последнего десятилетия. Описываются основные направления работ по моделированию в процессе их развития, важнейшие полученные результаты.

    It is told about the research of physical processes by the methods of mathematical modeling, conducted in IKIR FEB RAS in the last decade. The main directions of modeling work in the process of their development are described, the most important results are described.

     

    Мандрикова О.В., Полозов Ю.А., Соловьев И.С., Фетисова (Глушкова) Н.В., Заляев Т.Л., Будилова (Жижикина) Е.А., Сороковых С.В., Зылев А.О. МЕТОДЫ АНАЛИЗА ГЕОФИЗИЧЕСКИХ ДАННЫХ В ЗАДАЧАХ КОСМИЧЕСКОЙ ПОГОДЫ
    Mandrikova O.V., Polozov Yu.A., Solovev I.S., Fetisova (Glushkova) N.V., Zalyaev T.L., Budilova (Zhizhikina) E.A., Sorokovikh S.V., Zylev A.O. METHODS FOR GEOPHYSICAL DATA ANALYSIS IN SPACE WEATHER PROBLEMS

    Представлены результаты деятельности Лаборатории системного анализа ИКИР ДВО РАН, которая направлена на создание методов по изучению динамических процессов в системе «магнитосфера–ионосфера» в периоды повышенной солнечной активности, а также связанных с литосферными процессами на Камчатке. Область исследования относится к проблематике теории обработки прямых экспериментальных данных и связана с мониторингом и прогнозом состояния и околоземного пространства. Особое внимание уделяется изучению процессов в магнитосфере и ионосфере Земли по данным измерений цепочки станций ИКИР ДВО РАН, расположенной на северо-востоке России. Исследование основано на применении современных математических методов анализа данных с использованием передовых информационных технологий.

    The paper presents the results of work of the Laboratory of System Analysis (IKIR FEB RAS) which is aimed at developing of methods for investigation of the dynamic processes in magnetosphere-ionosphere system during increased solar activity and associated with lithospheric processes in Kamchatka. The investigation area refers to the problem of direct experimental data processing and is associated with near Earth space state monitoring and forecast. Special attention is given to the study of the magetospheric and ionospheric processes according to the measurement data of IKIR FEB RAS station network, arranged in the North-East of Russia. The research is based on the application of modern mathematical methods for data analysis applying new information technologies.

     

    Булгакова В.Б. МЕЖДУНАРОДНАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ ИКИР ДВО РАН
    Bulgakova V.B. INTERNATIONAL ACTIVITIES OF IKIR FEB RAS

    Представлена международная деятельность института, отражены вопросы взаимовыгодного сотрудничества, положение института в мировом научном сообществе, проведение международных мероприятий.

    The international activity of the Institute is presented, the issues of mutually beneficial cooperation, the position of the institute in the world scientifi c community, the holding of international events are reflected.

     

    История науки и техники. 2017. No 8. ISSN 1813-100Х