Вестник КРАУНЦ. Физ.-мат. науки. 2020. Т. 33. № 4. C. 157-165. ISSN 2079-6641
Содержание выпуска/Contents of this issue
ФИЗИКА
Научная статья
УДК 551.510.535
Исследование влияния сейсмической активности на коэффициент полупрозрачности спорадического слоя Es над Kамчаткой
В. В. Богданов, А. В. Павлов
Институт космофизических исследований и распространения радиоволн ДВО РАН, 684034, Камчатский край, c. Паратунка, ул. Мирная, 7
E-mail: vbogd@ikir.ru, pavlov@ikir.ru
Мелкомасштабная турбулизация спорадического слоя Es (десятки метров) оценивается коэффициентом полупрозрачности Δf bEs, а крупномасштабная турбулизация (сотни метров) выражается в Es-рассеянии. Перед крупными землетрясениями с магнитудами M≥5.0 может наблюдаться формирование аномальных спорадических слоев в области E: увеличение электронной концентрации и коэффициента полупрозрачности на интервале от 14 до 3 суток до момента землетрясения и последующее резкое уменьшение значений этих параметров за 1 сутки до землетрясения. В данной работе проведён анализ изменений коэффициента полупрозрачности спорадического слоя Es, предшествующих наступлению землетрясений с магнитудой M≥5.0, произошедших в Камчатском регионе за период 2015–2019 гг. Произведена оценка прогностической эффективности параметра Δf bEs по методикам А. А. Гусева и Г. М. Молчана.
Ключевые слова: ионосфера, литосфера, вертикальное радиозондирование, землетрясение, предвестник землетрясений.
DOI: 10.26117/2079-6641-2020-33-4-157-165
Поступила в редакцию: 21.10.2020
В окончательном варианте: 23.11.2020
Для цитирования. Богданов В. В., Павлов А. В. Исследование влияния сейсмической активности на коэффициент полупрозрачности спорадического слоя Es над Kамчаткой // Вестник КРАУНЦ. Физ.-мат. науки. 2020. Т. 33. № 4. C. 157-165. DOI: 10.26117/2079-6641-2020-33-4-157-165
Контент публикуется на условиях лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International
(https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/deed.ru)
© Богданов В. В., Павлов А. В, 2020
Финансирование. Работа выполнялась в рамках государственного задания по теме «Динамика физических процессов в активных зонах ближнего космоса и геосфер» (Рег.№ АААА-А17-117080110043-4).
Конкурирующие интересы. Авторы заявляют, что конфликтов интересов в отношении авторства и публикации нет.
Авторский вклад и ответственность. Все авторы участвовали в написании статьи и полностью несут ответственность за предоставление окончательной версии статьи в печать. Окончательная версия рукописи была одобрена всеми авторами.
PHYSICS
Research Article
MSC 86A10, 86A15
Investigation of the influence of seismic activity on the semi transparency coefficient of the sporadic Es layer over Kamchatka
V. V. Bogdanov, A. V. Pavlov
Institute of Cosmophysical Researches and Radio Wave Propagation Far-Eastern Branch Russian Academy of Sciences, 684034, Kamchatskiy Kray, Paratunka, Mirnaya st., 7
E-mail: vbogd@ikir.ru, pavlov@ikir.ru
Small-scale turbulization of the sporadic Es layer (tens of meters) is estimated by the semi transparency coefficient Δf bEs, and large-scale turbulization (hundreds of meters) is expressed in Es scattering. It is known that before large earthquakes with magnitudes M≥5.0, the formation of abnormal sporadic layers in the E region can be observed: an increase in the electron concentration and semi transparency coefficient at the interval from 14 to 3 days before the earthquake and a subsequent sharp decrease in the values of these parameters 1 day before the earthquake. This paper analyzes changes in the semi transparency coefficient of the sporadic Es layer preceding the onset of earthquakes with a magnitude M≥5.0 that occurred in the Kamchatka region during the period 2015–2019. The prognostic efficiency of the parameter Δf bEs was evaluated using the methods of A. A. Gusev and G. M. Molchan.
Key words: ionosphere, lithosphere, vertical radio sounding, earthquake, earthquake precursor.
DOI: 10.26117/2079-6641-2020-33-4-157-165
Original article submitted: 21.10.2020
Revision submitted: 23.11.2020
For citation. Bogdanov V.V., Pavlov A.V. Investigation of the influence of seismic activity on the semi transparency coefficient of the sporadic Es layer over Kamchatka. Vestnik KRAUNC. Fiz.-mat. nauki. 2020, 33: 4, 157-165. DOI: 10.26117/2079-6641-2020-33-4-157-165
Competing interests. The authors declare that there are no conflicts of interest regarding authorship and publication.
Contribution and Responsibility. All authors contributed to this article. Authors are solely responsible for providing the final version of the article in print. The final version of the manuscript was approved by all authors.
The content is published under the terms of the Creative Commons Attribution 4.0 International License (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/deed.ru)
© Bogdanov V.V., Pavlov A.V., 2020
Funding. The work was carried out within the framework of the state assignment on the topic «Dynamics of physical processes in active zones of near space and geospheres» (Reg. No. АААА-А17-117080110043-4).
Список литература/References
- Брюнелли Б.Е., Намгаладзе А.А., Физика ионосферы, Наука, М., 1988, 528 с. [Bryunelli B.E., Namgaladze A.A., Fizika ionosfery, Nauka, M., 1988 (in Russian), 528 pp.]
- Liperovsky V.A. et al., “Modification of sporadic E-Layers caused by seismic activity”, Surveys in geophysics, 21 (2000), 449–486
- Гершман Б.Н., Игнатьев Ю.А., Каменецкая Г.Х., Механизмы образования ионосферного спорадического слоя Es на различных широтах, Наука, М., 1976, 108 с. [Gershman B.N., Ignat’ev Yu.A., Kamenetskaya G.Kh., Mekhanizmy obrazovaniya ionosfernogo sporadicheskogo sloya Es na razlichnykh shirotakh, Nauka, M., 1976 (in Russian), 108 pp.]
- Gurevich A.V., Borisov N.D., Zypin K.P., “Ionospheric turbulence induced in the lower part of the E region by the turbulence of the neutral atmosphere”, JGR Space Physics, 102 (1997), 379–388
- Пулинец С.А. и др., “Атмосферное электрическое поле как источник изменчивости ионосферы”, Успехи физических наук, 168:5 (1998), 582–589. [Pulinets S.A. et al., “Atmosfernoe elektricheskoe pole kak istochnik izmenchivosti ionosfery”, Uspekhi fizicheskikh nauk, 168:5 (1998), 582–589 (in Russian)].
- Liperovskaya E.V. et al., “Variability of sporadic E-layer semi transparency (foEs — fbEs) with magnitude and distance from earthquake epicenters to vertical sounding stations”, Natural Hazards and Earth System Sciences, 3 (2003), 279–284.
- Liperovsky V.A. et al., “On spread — Es effects in the ionosphere before earthquakes”, Natural Hazards and Earth System Sciences, 5 (2005), 59–62.
- Липеровский В.А. и др., “Физические модели связей в системе литосфера-атмосфера-ионосфера перед землетрясениями”, Геомагнетизм и аэрономия, 48:6 (2008), 831–843. [Liperovskiy V.A. et al., “Fizicheskie modeli svyazey v sisteme litosfera-atmosferaionosfera pered zemletryaseniyami”, Geomagnetizm i aeronomiya, 48:6 (2008), 831–843 (in Russian)].
- Салтыков В.А., “О возможности использования приливной модуляции сейсмических шумов в целях прогноза землетрясений”, Физика Земли, 2017, №2, 84–96. [Saltykov V.A., “O vozmozhnosti ispol’zovaniya prilivnoy modulyatsii seysmicheskikh shumov v tselyakh prognoza zemletryaseniy”, Fizika Zemli, 2017, №2, 84–96 (in Russian)].
- Гусев А.А., “Прогноз землетрясений по статистике сейсмичности”, Сейсмичность и сейсмический прогноз, свойства верхней мантии и их связь с вулканизмом Камчатки, Наука, Новосибирск, 1974, 109–119. [Gusev A.A., “Prognoz zemletryaseniy po statistike seysmichnosti”, Seysmichnost’ i seysmicheskie prognoz, svoystva verkhney mantii i ikh svyaz’ s vulkanizmom Kamchatki, Nauka, Novosibirsk, 1974, 109–119 (in Russian)].
- Molchan G.M., “Strategies in strong earthquake prediction”, Physics of the Earth and Planetary Interiors, 61 (1990), 84–98.
- Завьялов А.Д., Среднесрочный прогноз землетрясений: основы, методика, реализация, Наука, М., 2006, 254 с. [Zav’yalov A.D., Srednesrochnyy prognoz zemletryaseniy: osnovy, metodika, realizatsiya, Nauka, M., 2006 (in Russian), 254 pp.]
Богданов Вадим Васильевич – доктор физико-математических наук, главный научный сотрудник Института космофизических исследований и распространения радиоволн ДВО РАН, Камчатский край, с. Паратунка, Россия.
Bogdanov Vadim Vasil’evich – D. Sci. (Phys. & Math.), Chief Researcher, Institute of Space Physics Research and Radio Wave Propagation FEB RAS, Kamchatkiy kray, Paratunka, Russia.
Павлов Алексей Владимирович – научный сотрудник лаборатории физики атмосферы Института космофизических
исследований и распространения радиоволн ДВО РАН, Камчатский край, c. Паратунка, Россия.
Pavlov Aleksey Vladimirovich – Researcher of Lab. Atmosphere Physics, Institute of Cosmophysical Researches and Radio Wave Propagation FEB RAS, Paratunka, Russia.