Вестник КРАУНЦ. Физ.-мат. науки. 2018. № 2(22). C. 112-127. ISSN 2079-6641

Содержание

DOI: 10.18454/2079-6641-2018-22-2-112-127

УДК 551.594.6 + 621.391.821

ХАРАКТЕРНЫЕ ФОРМЫ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ СИГНАЛОВ

В. Н. Уваров

Институт космофизических исследований и распространения радиоволн (ИКИР) ДВО РАН,684034, c.Паратунка, Камчатский край

E-mail: uvarovvnng@yandex.ru

Выделены неизвестные ранее простейшие повторяющиеся волновые формы электрической компоненты электромагнитного поля СНЧ-ОНЧ диапазона (паттерны), приуроченные к землетрясениям. Проведен анализ условий возникновения и распространения акустического и электромагнитного излучения и литосферных механизмов акустоэлектромагнитного преобразования. Сделаны выводы о конверсии акустического излучения в электромагнитное характере литосферных движений, сопутствующих простейшим волновым формам. Эти паттерны сопоставлены с простейшими видами деформационных движений деформируемого твердого тела.

Ключевые слова: сейсмоэлектромагнетизм, электродинамика литосферы, электромагнитное проявление землетрясений, распространение радиоволн, естественное электромагнитное поле Земли, электромагнитное излучение литосферы, электрогидродинамика

© Уваров В. Н., 2018

PACS: 41.20.Jb + 91.10.Kg + 91.30.Px

CHARACTERISTIC PATTERNS OF ELECTROMAGNETIC MANIFESTATION OF LITHOSPHERE DYNAMICS

V. N. Uvarov

Institute of Cosmophysical Research and Radio Wave Propagation (IKIR) FEB RAS, 684034, c.Paratunka, Kamchatka

E-mail: uvarovvnng@yandex.ru

The signals of the lithosphere dynamics with the seismic activity of Kamchatka are compared. Earlier unknown simple repeating waveforms of the electrical component of the electromagnetic field in ELF-SLF range (patterns) associated with earthquakes were identified. The analysis of the conditions of acoustic and electromagnetic radiation occurrence and lithospheric mechanisms of acoustic-electromagnetic transformation was carried out. Conclusions about the conversion of acoustic radiation into the electromagnetic radiation, character of the lithospheric motions accompanying the simplest waveforms were drawn. These patterns were compared with the simplest forms of deformation movements of a deformed solid.

Key words: seismoelectromagnetism, electrodynamics of the lithosphere, electromagnetic manifestation of earthquakes, propagation of radio waves, natural electromagnetic field of the Earth, electromagnetic radiation of the lithosphere, electrohydrodynamics

© Uvarov V.N., 2018

Список литературы

  1. Садовский М. А., Электромагнитные предвестники землетрясений, Наука, 1982, 145 с. [Sadovsky M. A., Electromagnetic Precursors of Earthquakes, Nauka, Moscow, 1982, 145 pp.]
  2. Surkov V., Hayakawa М., Ultra and Extremely Low Frequency Electromagnetic Fields, Springer, Japan, 2014, 486 pp.
  3. Krumbholz M., Electromagnetic radiation as a tool to determine actual crustal stress — application and limitation., Dissertation zur Erlagung des Doktorgrades der Mathematisch-Naturwissetschaftlichen Fakultaten der Georg-August-Universitat zu Gottingen, Gottingen, 2010, 151 pp.
  4. Уваров В. Н., “Электромагнитно-деформационные волны земной коры”, Геофизический журнал, 38:6 (2016), 180–185. [Uvarov V. N., “Electromagnetic-deformation waves of the earth’s crust”, Geophysical Journal, 38:6 (2016), 180-185].
  5. Hayakawa M.,Molchanov O. A., “Seismo-electromagnetics as a new field of radiophysics: Electromagnetic phenomena associated with earthquakes”, Radio Sci. Bull., 2007, №320, 8–17.
  6. Уваров В. Н., “Электромагнитное проявление литосферы с СНЧ-ОНЧ диапазоне”, Геофизический журнал, 34:6 (2012), 133–146. [Uvarov V. N., “Electromagnetic manifestation of the lithosphere with a VLF-LF range”, Geophysical Journal, 34:6 (2012), 133–146].
  7. Krumbholz M., Bock M., Burchardt S., Kelka U., Vollbrecht A., “A critical discussion of the electromagnetic radiation (EMR) method to determine stress orientations within the crust”, Solid Earth, 3 (2012), 401-414.
  8. Hayakawa M., Earthquake prediction with radio technique, John Wiley, Singapore, 2015, 296 pp.
  9. Mullayarov V. A., Druzhin G. I., Argunov V.V., Abzaletdinova L. M., Melnikov A.,N., “Variations of VLF radio signals and atmospherics during the deep earthquake with M= 8.2 occurred on 24 May 2013 near Kamchatka peninsula”, Natural Science, 6:3(2014) (2014), 43242.
  10. Дружин Г. И., “Опыт прогноза камчатских землетрясений на основе наблюдения за электромагнитным ОНЧ излучением”, Вулканология и сейсмология, 2002, №6, 51-62. [Druzhin G. I., “Experience in forecasting Kamchatka earthquakes based on observation of electromagnetic VLF radiation”, Volcanology and seismology, 2002, №6, 51–62].
  11. Молчанов О. А., Низкочастотные волны и индуцированные излучения в околоземной плазме, Наука, М, 1985, 223 с. [Molchanov O. A., Low-frequency waves and induced radiation in near-earth plasma, Science, Moscow, 1985, 223 pp.]
  12. Гершман Б. Н., Ерухимов Л. М., Яшин Ю. Я., Волновые явления в ионосферной и космической плазме, Наука, М., 1984, 392 с. [Gershman B. N.,Erukhimov L. M. , .Yashin Y.Ya., Wave phenomena in ionospheric and cosmic plasma, Science, Moscow, 1984, 392 pp.]
  13. Альперт Я. Л., Гусева Э. Г., Флигель Д. С., Рапространение низкочастотных электромагнитных волн в волноводе Земля-ионосфера, Наука, М., 1967, 124 с [Alpert Ya. L. , Guseva E. G., Fligel D. S., Propagation of low-frequency electromagnetic waves in the Earth-ionosphere waveguide, Science, Moscow, 1967, 124 pp.]
  14. Долуханов М. П., Распространеие радиоволн, Связь, М., 1972, 336 с. [Dolukhanov M. P., Propagation of radio waves, Communications, Moscow, 1972, 336 pp.]
  15. Тархова А. Г., Электроразведка. Справочник геофизика, Недра, М., 1980, 518 с. [Tarkhova A. G., Electrical Exploration. Handbook of geophysics, Nedra, Moscow, 1980, 518 pp.]
  16. Уваров В. Н., Дружин Г. И., Санников Д. В., “Электромагнитное излучение литосферного происхождения: метод обнаружения и первые результаты”, Приборы и техника эксперимента, 2010, №6, 131–137. [Uvarov V. N., Druzhin G. I, Sannikov D.V., “Electromagnetic radiation of lithospheric origin: the method of detection and the first results”, Devices and technics of the experiment, 2010, №6, 131–137].
  17. Андронов В. В., Журавлев В. Ф., 2010, 184 с. [Andronov V.V., Zhuravlev V. F., 2010, 184 pp.]
  18. Хасанов М. М., Булгакова Г. Т., Нелинейные и неравновесные эффекты в
    реологически сложных средах, Институт компьютерных исследований, Москва-Ижевск, 2003, 288 с. [Khasanov M. M., Bulgakova G. T., Nonlinear and nonequilibrium effects in reologicheskie complex environments, Institute of computer science, Moscow-Izhevsk, 2003, 288 pp.]
  19. Соболев Г. А., Пономарев А. В., Физика землетрясений и предвестники, Наука, М, 2003, 270 с. [Sobolev G., Ponomarev A., Earthquake physics and precursors, Nauka, Moscow, 2003, 270 pp.]
  20. Райс Дж., Механика очага землетрясения, Мир, М., 1982, 217 с. [Rajs Dzh., Mekhanika ochaga zemletryaseniya, Mir, M., 1982, 217 pp.]
  21. Аки К., Ричардс П., Количественная сейсмогогия. Теория и методы, Мир, М., 1982. [Aki R.,Ricards P., Quantitative seismology. Theory and methods., Mir, Moscow, 1982].
  22. Ландау Л. Д., Лифшиц Е. М., Теоретическая физика. Теория поля, Наука, М., 1988, 512 с. [Landau L. D., Lifshitz E. M., Theoretical physics. Field theory, Nauka, M., 1988, 512 pp.]
  23. Kocharyan G. G., Kishkina S. B., Novikov V. А., Ostapchuk А. А., “Slow slip events: parameters, conditions of occurrence, and future research prospects”, Geodynamics & Tectonophysics, 5(4) (2014), 863–891.

Список литературы (ГОСТ)

  1. Садовский М. А. Электромагнитные предвестники землетрясений. М: Наука, 1982. 145 c.
  2. Surkov V., Hayakawa М. Ultra and Extremely Low Frequency Electromagnetic Fields. Japan: Springer, 2014. 486 с.
  3. Krumbholz M. Electromagnetic radiation as a tool to determine actual crustal stress — application and limitation. Dissertation zur Erlagung des Doktorgrades der Mathematisch-Naturwissetschaftlichen Fakultaten der Georg-August-Universitat zu Gottingen. Gottingen, 2010. 151 c.
  4. Уваров В. Н. Электромагнитно-деформационные волны земной коры // Геофизический журнал. 2016. T. 38. №6. С. 180-185
  5. Hayakawa M.,Molchanov O. A. Seismo-electromagnetics as a new field of radiophysics: Electromagnetic phenomena associated with earthquakes // Radio Sci. Bull. 2007. №320. С. 8–17
  6. Уваров В. Н. Электромагнитное проявление литосферы с СНЧ-ОНЧ диапазоне // Геофизический журнал. 2012. Т. 34. №6. С. 133–146
  7. Krumbholz M., Bock M., Burchardt S., Kelka U., Vollbrecht A. A critical discussion of the electromagnetic radiation (EMR) method to determine stress orientations within the crust // Solid Earth. 2012. vol. 3. p. 401-414
  8. Hayakawa M. Earthquake prediction with radio technique. Singapore: John Wiley, 2015. 296 p.
  9. Mullayarov V. A., Druzhin G. I., Argunov V.V., Abzaletdinova L. M., Melnikov A.,N. Variations of VLF radio signals and atmospherics during the deep earthquake with M = 8.2 occurred on 24 May 2013 near Kamchatka peninsula // Natural Science. 2014. vol. 6. no. 3(2014). ID 43242
  10. Дружин Г. И. Опыт прогноза камчатских землетрясений на основе наблюдения за электромагнитным ОНЧ излучением // Вулканология и сейсмология. 2002. №6. С. 51-62
  11. Молчанов О. А.Низкочастотные волны и индуцированные излучения в околоземной плазме. М.: Наука, 1985. 223 c.
  12. Гершман Б. Н., Ерухимов Л. М., Яшин Ю. Я. Волновые явления в ионосферной и космической плазме. М.: Наука. 1984. 392 c.
  13. Альперт Я. Л., Гусева Э. Г., Флигель Д. С. Рапространение низкочастотных электромагнитных волн в волноводе Земля-ионосфера. М.: Наука, 1967. 124 c.
  14. Долуханов М. П. Распространеие радиоволн. М.: Связь, 1972. 336 c.
  15. Тархова А. Г.Электроразведка. Справочник геофизика. М.: Недра. 1980. 518 c.
  16. Уваров В. Н., Дружин Г. И., Санников Д. В. Электромагнитное излучение литосферного происхождения: метод обнаружения и первые результаты // Приборы и техника эксперимента. 2010. №6. С. 131–137
  17. Андронов В. В., Журавлев В. Ф. Сухое трение в задачах механики. М.-Ижевск: НИЦ Регулярная и хаотическая динамика. 2010. 184 c.
  18. Хасанов М. М., Булгакова Г. Т. Нелинейные и неравновесные эффекты в реологически сложных средах. Москва-Ижевск: Институт компьютерных исследований, 2003. 288 c.
  19. Соболев Г. А., Пономарев А. В. Физика землетрясений и предвестники. М.: Наука, 2003. 270 с.
  20. Райс Дж. Механика очага землетрясения. М.: Мир, 1982. 217 c.
  21. Аки К., Ричардс П. Количественная сейсмогогия. Теория и методы. М.: Мир, 1982
  22. Ландау Л. Д., Лифшиц Е. М. Теоретическая физика. Теория поля. М.: Наука, 1988. 512 c.
  23. Kocharyan G. G., Kishkina S. B., Novikov V. А., Ostapchuk А. А. Slow slip events: parameters, conditions of occurrence, and future research prospects // Geodynamics & Tectonophysics. 2014. vol 5(4). p. 863–891

Для цитирования: Уваров В. Н. Характерные формы электромагнитных сигналов // Вестник КРАУНЦ. Физ.-мат. науки. 2018. № 2(22). C. 112-127. DOI: 10.18454/2079-6641-2018-22-2-112-127
For citation: Uvarov V. N. Characteristic Patterns of Electromagnetic Manifestation of Lithosphere Dynamics, Vestnik KRAUNC. Fiz.-mat. nauki. 2018, 22: 2, 112-127. DOI: 10.18454/2079-6641-2018-22-2-112-127

Поступила в редакцию / Original article submitted: 04.04.2018

Uvar Уваров Владимир Николаевич – кандидат физико- математических наук, старший научный сотрудник лаборатории электромагнитных излучений Института космофизических исследований и распространения радиоволн ДВО РАН, Камчатский край, с. Паратунка, Россия.

  Uvarov Vladimir Nikolaevich – Ph.D. (Phys. & Math.), Senior Researcher, Laboratory of electromagnetic radiation, Institute of Space Physics Research and Radio Wave Propagation FEB RAS, Kamchatskiy kray, Paratunka, Russia.

Скачать статью Uvarov V.V.