Вестник КРАУНЦ. Физ.-мат. науки. 2023.Т. 45. №4. C. 67-80. ISSN 2079-6641
ФИЗИКА
https://doi.org/10.26117/2079-6641-2023-45-4-67-80
Научная статья
Полный текст на русском языке
УДК 551.510.535
Возмущения в слое F2 ионосферы, предшествующие наступлению землетрясений с M \geq 6.0 в Камчатском регионе
В. В. Богданов, А. В. Павлов^\ast
Институт космофизических исследований и распространения радиоволн ДВО РАН, 684034, с. Паратунка, ул. Мира, 7, Россия
Аннотация. В работе представлен анализ данных ежечасных измерений критической частоты F2-слоя ионосферы (foF2), произведенных за временной интервал 01.07.1968–30.06.1997 гг. на станции вертикального радиозондирования ионосферы PK553 (с. Паратунка, Камчатский край) с целью идентификации сейсмоионосферных аномалий, предшествующих наступлению землетрясений с магнитудами M \geq 6.0. В ходе анализа было рассмотрено 45 землетрясений соответствующих магнитуд, в зоне подготовки которых, определяемой по формуле Добровольского, находилась ионосферная станция PK553. В качестве контрольной станции была выбрана станция вертикального радиозондирования ионосферы MG560 (п. Стекольный, Магаданская область). Процедура обнаружения сейсмоионосферных возмущений заключалась в совместном анализе данных критической частоты foF2, измеренных на опорной и контрольной ионосферных станциях вертикального радиозондирования ионосферы. Ионосферное возмущение, зарегистрированное на опорной станции, рассматривалось как возможный ионосферный предвестник землетрясений, если отклонение значений foF2 опорной станции от границ фонового диапазона значений наблюдалось в условиях низкой геомагнитной активности, при этом значения foF2 контрольной станции находились в пределах своего диапазона фоновых значений. Аномалии значений foF2 опорной станции предшествовали 20% рассматриваемых сейсмических событий. Произведены оценки количественных характеристик ионосферных возмущений: максимумы относительных отклонений аномальных значений foF2 от медианных значений и от границ фонового диапазона, время упреждения ионосферным возмущением момента землетрясения. Получены эмпирические зависимости, связывающие эпицентральные расстояния землетрясений и время упреждения ионосферных возмущений момента наступления землетрясений с их магнитудой. Выделенные возмущения критической частоты foF2, могут быть связаны с процессами подготовки соответствующих землетрясений, т.е. могут являться возможными ионосферными предвестниками землетрясений.
Ключевые слова: ионосфера, вертикальное радиозондирование, литосфера, землетрясение,
предвестник землетрясений.
Получение: 02.11.2023; Исправление: 11.12.2023; Принятие: 13.12.2023; Публикация онлайн: 14.12.2023
Для цитирования. Богданов В. В., Павлов А. В. Возмущения в слое F2 ионосферы, предшествующие наступлению землетрясений с M \geq 6.0 в Камчатском регионе // Вестник КРАУНЦ. Физ.-мат. науки. 2023. Т. 45. № 4. C. 67-80. EDN: TQCCNS. https://doi.org/10.26117/2079-6641-2023-45-4-67-80.
Финансирование. Работа выполнена в рамках реализации государственного задания № АААА-А21-121011290003-0. Работа выполнена с использованием данных, полученных на уникальной научной установке «Сейсмоинфразвуковой комплекс мониторинга арктической криолитозоны и комплекс непрерывного сейсмического мониторинга Российской Федерации, сопредельных территорий и мира» (https://ckp-rf.ru/usu/507436/).
Конкурирующие интересы. Конфликтов интересов в отношении авторства и публикации нет.
Авторский вклад и ответственность. Авторы участвовали в написании статьи и полностью несут
ответственность за предоставление окончательной версии статьи в печать.
^\astКорреспонденция: E-mail: pavlov@ikir.ru
Контент публикуется на условиях Creative Commons Attribution 4.0 International License
© Богданов В. В., Павлов А. В., 2023
© ИКИР ДВО РАН, 2023 (оригинал-макет, дизайн, составление)
Список литературы
- Липеровский В. А., Похотелов О. А., Шалимов С. Л. Ионосферные предвестники землетрясений. М.: Наука, 1992. 304 с.
- Pulinets S. A., Boyarchuk K. A. Ionospheric Precursors of Earthquakes. Berlin: Springer, 2004. 315 с.
- Пулинец С. А., Узунов Д. П., Давиденко Д. В., Дудкин С. А., Цадиковский Е. И. Прогноз землетрясений возможен?!. М.: Тровант, 2014. 144 с.
- Хегай В. В., Легенька А. Д., Ким В. П., Георгиева К. Ионосферный предвестник разрушительного землетрясения, произошедшего 6 апреля 2009 г. в Л’Аквиле (Италия),Геомагнетизм и аэрономия, 2011. Т. 51, №1, С. 73-79.
- Хегай В. В., Легенька А. Д., Ким В. П. Аномальное увеличение критической частоты foF2 перед испанским землетрясением 11.05.2011 г.,Геомагнетизм и аэрономия, 2014. Т. 54, №1, С. 89-93.
- Легенька А. Д., Хегай В. В., Ким В. П. Возмущения критической частоты F2-слоя перед землетрясением в Японии в районе острова Хоккайдо 11.09.2008 г. и в период умеренной магнитной бури по данным станций наземного вертикального зондирования ионосферы, Геомагнетизм и аэрономия, 2016. Т. 56, №3, С. 353-364.
- Пулинец С. А., Легенька А. Д., Хегай В. В., Ким В. П., Корсунова Л. П. Возмущения ионосферы,
предшествующие землетрясениям, по данным наземной станции вертикального зондирования ионосферы WAKKANAI,Геомагнетизм и аэрономия, 2018. Т. 58, №5, С. 713-719. - Dobrovolsky I.P., Zubkov S. I., Miachkin V. I. Estimation of the size of earthquake preparation zones, Pure Appl. Geophys., 1979. vol. 117, no. 5, pp. 154-160.
- Parrot, M. Statistical analysis of Ionospheric Perturbations Observed by DEMETER in Relation with the Seismic Activity, Earthquake Science, 2011. vol. 24, no. 6, pp. 513-521.
- Loewe C. A., Prölss G. W. Classification and mean behavior of magnetic storms, J. Geophys. Res., 1997. vol. 102, no. 7, pp. 14209-142013.
- Klotz S., Johnson N. L. Encyclopedia of Statistical Sciences. Hoboken, N.J.: John Wiley, 1983.
- Forbes J. M., Palo S. E., Zhang X.Variability of the ionosphere, J. Atmos. Solar Terr. Phys., 2000. vol. 62, no. 8, pp. 685-693.
- Сидорин А. Я. Предвестники землетрясений. М.: Наука, 1992. 192 с.
Информация об авторах
Богданов Вадим Васильевич – доктор физико-математических наук, главный научный сотрудник Института космофизических исследований и распространения радиоволн ДВО РАН, с. Паратунка, Россия, ORCID 0000-0002-9267-0401.
Павлов Алексей Владимирович – кандидат физико-математических наук, научный сотрудник Института космофизических исследований и распространения радиоволн ДВО РАН, с. Паратунка, Россия, ORCID 0000-0001-5718-1429.