РАСПОЗНАВАНИЕ И ИНТЕРПРЕТАЦИЯ ПРОСТРАНСТВЕННЫХ НЕОДНОРОДНОСТЕЙ ИОНОСФЕРЫ ДЛЯ ФЕВРАЛЯ – МАРТА 2010 Г. НАД СЕЙСМИЧЕСКИМИ ЗОНАМИ ЮЖНОЙ АМЕРИКИ РАДИОФИЗИЧЕСКИМИ МЕТОДАМИ
РАСПОЗНАВАНИЕ И ИНТЕРПРЕТАЦИЯ ПРОСТРАНСТВЕННЫХ НЕОДНОРОДНОСТЕЙ ИОНОСФЕРЫ ДЛЯ ФЕВРАЛЯ – МАРТА 2010 Г. НАД СЕЙСМИЧЕСКИМИ ЗОНАМИ ЮЖНОЙ АМЕРИКИ РАДИОФИЗИЧЕСКИМИ МЕТОДАМИ
DOI
10.33286/2075-8693-2021-48-07-23
Авторы
Титова Мария Александровна, младший научный сотрудник ИЗМИРАН;
e-mail: marititova@yandex.ru.
Пулинец Сергей Александрович, д-р физ.-мат. наук, профессор, главный научный сотрудник ИКИ РАН; научный сотрудник ИПФ РАН;
e-mail: pulse1549@gmail.com.
Захаров Виктор Иванович, канд. физ.-мат. наук, доцент кафедры физики атмосферы физического факультета МГУ им. М.В. Ломоносова, ведущий научный сотрудник ИФА им. А.М. Обухова РАН;
e-mail: Atm5571@phys.msu.ru.
Ключевые слова
ионосфера, навигационная система, фаза, полное электронное содержание, акустико-гравитационные волны
Аннотация
На основе анализа данных GPS-наблюдений рассмотрены ионосферные возмущения, выявленные при крупномасштабных землетрясениях, произошедших в начале 2010 г. в Южной Америке. В выбранном регионе был проведен комплексный анализ данных наземных станций, входящих в международные сети IGS и UNAVCO. Обработана обширная статистика пространственно-временных измерений более 10 млн отсчетов фазы радиосигналов. Получены устойчивые оценки распределений параметров возмущения ионосферной плазмы. Иссле-дован относительный вклад акустико-гравитационных волн в формирование ионосферных возмущений при подготовке сильных землетрясений.
Литература
1. Пулинец С. А., Хегай В. В., Боярчук К. А., Ломоносов А. М. Атмосферное электрическое поле как источник изменчивости ионосферы // УФН. 1998. Т. 168. № 5. С. 582–589.
2. Возмущения верхней ионосферы, вызванные тайфунами / Н. В. Исаев [и др.] // Геомагнетизм и аэрономия. 2010. Т. 50, № 2. С. 253–264.
3. Афраймович Э. Л., Перевалова Н. П. GPS-мониторинг верхней атмосферы Земли. Иркутск : Изд-во ГУНЦ РВХ ВСНЦ СО РАМН, 2006. 480 с.
4. Гохберг М. Б., Шалимов С. Л. Воздействие землетрясений и взрывов на ионосферу. М. : ИФЗ РАН, 2004. 222 с.
5. Real-time national GPS networks / Ware Randolph H. [et al.] // Journal of Atmospheric and Solar-Terrestrial Physics. 2001. Vol. 63. P. 1315–1330.
6. Hofmann-Wellenhof B., Lichtenegger H., Collins J. GPS Theory and practice. Wien ; N. Y. : Springer-Verlag, 1997. 389 p.
7. Яковлев О. И. Космическая радиофизика. М. : Научная книга. 1998. 432 с.
8. Акасофу С., Чепмен С. Солнечно-земная физика. М. : Мир, 1974. Т. 1 / ред. : Г. М. Никольский, В. А. Троицкая, Я. И. Фельдштейн. 384 с.
9. Гершман Б. Н., Ерухимов Л. М., Яшин Ю. Я. Волновые явления в ионосфере и космической плазме. М. : Наука, 1984. 392 с.
10. Брюнелли Б. Е., Намгаладзе А. А. Физика ионосферы. М. : Наука, 1988. 528 с.
11. Татарский В. И. Теория флуктуационных явлений при распространении радиоволн в турбулентной атмосфере. М. : Изд-во АН СССР, 1959. 230 с.
12. Shalimov S. L., Gokhberg M. B. Litosphere ionosphere coupling mechanism and its application in the case of the June 20, 1990 Earthquake in Iran. Interpretation of its ionospheric effects // Journal of Earthquake Prediction Research. 1998. Vol. 7. P. 98–111.
13. Монин А. С., Яглом А. М. Статистическая гидромеханика : в 2 т. М. : Наука, 1967. Т. 1. 696 с.
14. Госсард Э. Э., Хук У. Х. Волны в атмосфере. М. : Мир, 1978. 532 с.
15. Hocke K., Schlegel K. A review of atmospheric gravity waves and traveling ionospheric disturbances: 1982–1995 // Ann. Geophysicae. 1996. Vol. 14. P. 917–940.
16. Намгаладзе А. А. О возможных физических механизмах формирования ионосферных предвестников землетрясений // Матер. Междунар. науч.-техн. конф. «Наука и образование-2007». Мурманск : МГТУ, 2007. С. 358–362.
17. Pulinets S., Ouzhounov D. Litosphere Atmosphere Ionosphere coupling (LAIC) model – An unified concept for earthquake precursors validation // Journal of Asian Earth Sciences. 2011. Vol. 41, no. 45. P. 371–382.
18. Лютиков А. И., Родина С. Н. Временные и энергетические характеристики афтершокового процесса на примере Курило-Камчатских землетрясений // Геофизические исследования. 2013. Т. 14, № 4. С. 23–35.
19. Sorokin V., Chmyrev V., Yaschenko A. Theoretical Model of Dc Electric Field Formation in the Ionosphere Stimulated by Seismic Activity // Journal of Atmospheric and Solar Terrestrial Physics. 2005. Vol. 67, no. 14. P. 1259–1268.
20. Sorokin V. M. , Ruzhin Yu Ya., Kuznetsov V. D., Yaschenko A. K. Model of electric discharges formation in the lower atmosphere over a seismic region // Geomatics, Natural Hazards and Risk. 2011. P. 1–14.
21. Pi X., Mannucci A. J., Lindqwister U. J., Ho C. M. Monitoring of global ionospheric irregularities using the worldwide GPS network // Geophys. Res. Lett. 1997. Vol. 24, no. 18. P. 2283–2286.
22. Куницын В. Е., Терещенко Е. Д., Андреева Е. С. Радиотомография ионосферы. М. : Наука. 2007. 335 с.
23. Klobuchar J. A. Ionospheric time-delay algorithm for single-frequency GPS user // IEEE T. Aero. Elec.-Sys. 1986. Vol. 23, no. 3. P. 325–331.
24. Захаров В. И., Зиенко А. С., Куницын В. Е. Распространение радиосигналов GPS при различной солнечной активности // Электромагнитные волны и электронные системы. 2008. Т. 13, № 8. С. 51–57.
25. Захаров В. И., Ясюкевич Ю. В., Титова М. А. Влияние магнитных бурь и суббурь на сбои навигационной системы GPS в высоких широтах // Космические исследования. 2016. Т. 54, № 1. С. 23–33.
26. Титова М. А., Захаров В. И., Пулинец С. А. Детектирование ионосферных возмущений над регионом о-ва Гаити в период 01–15 января 2010 г. по данным GPS в спокойных геомагнитных условиях // Геомагнетизм и аэрономия. 2019. Т. 59, № 6. С. 791–800.
27. Захаров В. И., Будников П. А. Использование кластерного анализа для обработки данных GPS-интерферометрии // Вестник МГУ. Серия 3. Физика. Астрономия. 2012. № 1. С. 26–32.
28. Mercier C. Observations of atmospheric gravity waves by radiointerferometry // J. Atmos. Terr. Phys. 1986. Vol. 48, no. 7. P. 605–624.
29. Дюран Б., Оделл П. Кластерный анализ / ред. А. Я. Боярский. М. : Статистика, 1977. 128 с.
30. Kanamori H. The energy release of great earthquakes // J. Geophys. Res. 1977. Vol. 82. P. 2981–2987. 31. Picone J. M., Hedin A. E., Drob D. P., Aikin A. C. NRLMSISE 00 empirical model of the atmosphere: Statistical comparisons and scientific issues // J. Geophys. Res. 2002. Vol. 107, no. A12. P. 1468. Doi:10.1029/2002JA009430.
32. Earthquake Magnitude, Energy Release, and Shaking Intensity. URL: https://www.usgs.gov/natural-hazards/earthquake-hazards/science/earthquake-magnitude-energy-release-and-shaking-intensity?qt-science_center_objects=0#qt-science_center_objects (дата обращения: 06.12.2020).
33. GCMT (Catalog) Lamont-Doherty Earth Observatory Global CMT project, New York, USA. URL: https://earthquake.usgs.gov/data/comcat/catalog/gcmt/ (дата обращения: 06.12.2020).
34. Global CMT Catalog Search. URL: https://www.globalcmt.org/CMTsearch.html (дата обращения: 06.12.2020).
35. Row R. V. Acoustic‐gravity waves in the upper atmosphere due to a nuclear detonation and an earthquake // J. Geophys. Res. 1967. Vol. 72. P. 1599–1610.
36. Ахмедов Р. Р., Куницын В. Е. Моделирование ионосферных возмущений, вызванных землетрясениями и взрывами // Геомагнетизм и аэрономия. 2004. Т. 44, № 1. С. 105–112.
37. Куницын В. Е., Крысанов Б. Ю., Воронцовa А. М. Генерация акустико-гравитационных волн различными источниками на поверхности Земли // ВМУ. Сер. 3. Физика. Астрономия. 2015. № 6. С. 112–119.
38. Куницын В. Е., Сураев С. Н., Ахмедов Р. Р. Моделирование распространения акустико-гравитационных волн в атмосфере для различных поверхностных источников // ВМУ. Сер. 3 Физика. Астрономия. 2007. № 2. С. 59–63.
39. World Data Center for Geomagnetism. URL: http://wdc.kugi.kuoto-u.ac.jp/dstae (дата обращения: 28.02.2021).
Для цитирования
Титова М. А., Захаров В. И., Пулинец С. А. Распознавание и интерпретация пространственных неоднородностей ионосферы для февраля – марта 2010 г. над сейсмическими зонами Южной Америки радиофизическими методами // Техника радиосвязи. 2021. Выпуск 1 (48). С. 07–23. DOI: 10.33286/2075-8693-2021-48-07-23.