Вестник КРАУНЦ. Физ.-мат. науки. 2022.Т. 40. №3. C. 88-100. ISSN 2079-6641

Содержание выпуска

Read English Version US Flag

УДК 51-73:550.3

Научная статья

Связанные осцилляторы как модель высокочастотной геоакустической эмиссии

М. И. Гапеев¹², A. A. Солодчук¹, Р. И. Паровик¹

¹Институт космофизических исследований и распространения радиоволн ДВО РАН, 684034, п. Паратунка, ул. Мирная, 7, Россия
²Камчатский государственный университет имени Витуса Беринга, 683032, г. Петропавловск-Камчатский, ул. Пограничная, 4, Россия
E-mail: gapeev@ikir.ru

Статья посвящена построению математической модели высокочастотной (от единиц до десятков килогерц) геоакустической эмиссии приповерхностных осадочных пород, регистрируемой на Камчатке. В основе модели лежит система связанных осцилляторов. Каждый осциллятор описывает дислокационный
источник геоакустической эмиссии. Модель строится на основании предположения, что взаимодействие между источниками осуществляется только через излучение. В работе рассматриваются два взаимодействующих между собой дислокационных источника геоакустической эмиссии. Математическое описание этих источников представлено в виде системы двух дифференциальных уравнений второго порядка. Методом Розенброка найдены численные решения модели при различных значениях коэффициента связи между источниками, построены расчетные осциллограммы, спектры и фазовые траектории. Анализ решений показывает, что при увеличении коэффициента связи наблюдается устойчивый обмен энергией между осцилляторами.

Ключевые слова: высокочастотная геоакустическая эмиссия, моделирование, связанные осцилляторы.

DOI: 10.26117/2079-6641-2022-40-3-88-100

Поступила в редакцию: 20.10.2022

В окончательном варианте: 18.11.2022

Для цитирования. Гапеев М. И., Солодчук А. А., Паровик Р. И. Связанные осцилляторы как модель высокочастотной геоакустической эмиссии // Вестник КРАУНЦ. Физ.-мат. науки. 2022. Т. 40. № 3. C. 88-100. DOI: 10.26117/2079-6641-2022-40-3-88-100

Контент публикуется на условиях лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/deed.ru)

© Гапеев М. И., Солодчук А. А., Паровик Р. И., 2022

Конкурирующие интересы. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов в отношении авторства и публикации.

Авторский вклад и ответственность. Все авторы внесли свой вклад в эту статью. Авторы несут полную ответственность за предоставление окончательной версии статьи в печать. Окончательный вариант рукописи был одобрен всеми авторами.

Финансирование. Работа выполнена за счет средств РНФ (проект № 22-11-00064).

Список литературы

  1. Марапулец Ю. В., Шевцов Б .М. , Ларионов И. А., Мищенко М. А., Щербина А. О., Солодчук А. А. Отклик геоакустической эмиссии на активизацию деформационных процессов при подготовке землетрясений,Тихоокеанская геология, 2012. Т. 31, №6, С. 59–67.
  2. Киссин И. Г. Флюиды в земной коре: Геофизические и тектонические аспекты. М.: Наука, 2015. 328 с.
  3. Долгих Г. И., Купцов А. В., Ларионов И. А., Марапулец Ю. В., Швец В. А., Шевцов Б. М., Широков О. Н., Чупин В. А., Яковенко С. В. Деформационные и акустические предвестники землетрясений, Доклады АН, 2007. Т. 413, №1, С. 96–100.
  4. Моргунов В. А., Любошевский М. Н., Фабрициус В. З., Фабрициус З. Э. Геоакустический предвестник Спитакского землетрясения, Вулканология и сейсмология, 1991. №4, С. 104–106.
  5. Gregori G. P., Poscolieri M., Paparo G., De Simone S., Rafanelli C., Ventrice G. «Storms of crustal stress»and AE earthquake precursors, Natural Hazards and Earth System Sciences, 2010. no. 10, pp 319–337 DOI: 10.5194/nhess-10-319-2010.
  6. Салтыков В. А., Кугаенко Ю. А.Развитие приповерхностных зон дилатансии как возможная причина аномалий в параметрах сейсмической эмиссии перед сильными землетрясениями, Тихоокеанская геология, 2012. Т. 31, №1, С. 96–106.
  7. Марапулец Ю. В. Высокочастотный акустоэмиссионный эффект. Вестник КРАУНЦ. Физико-математические науки, Вестник КРАУНЦ. Физ.-мат. науки, 2015. Т. 10, №1, С. 44–53 DOI: 10.18454/2079-6641-2015-10-1-44-5.
  8. Марапулец Ю. В., Шевцов Б. М. Мезомасштабная акустическая эмиссия. Владивосток: Дальнаука. 126 с.
  9. Крылов В. В., Ланда П. С., Робсман В. А.Модель развития акустической эмиссии как хаотизация переходных процессов в связанных нелинейных осцилляторах, Акустический журнал, 1993. Т. 39, №1, С. 108–122.
  10. Tristanov A., Lukovenkova O., Marapulets Yu., Kim A. Improvement of methods for sparse model identification of pulsed geophysical signals, Conf. proc. of SPA-2019. —Poznan: IEEE, pp. 256–260 DOI: 10.23919/SPA.2019.8936817.
  11. Ракитский Ю.В., Устинов С. М., Черноруцкий И. Г. Численные методы решения жестких систем. М.: Наука, 1979. 209 с.

Гапеев Максим Игоревич – аспирант Камчатского государственного университета имени Витуса Беринга, г. Петропавловск-Камчатский, младший научный сотрудник лаборатории акустических исследований, Институт космофизических исследований и распространения радиоволн ДВО РАН, Паратунка, Россия, ORCID 0000-0001-5798-7166.


Солодчук Александра Андреевна – кандидат физико-математических наук, старший научный сотрудник лаборатории акустических исследований, Институт космофизических исследований и распространения радиоволн ДВО РАН, Паратунка, Россия, ORCID 0000-0002-6761-8978.


Паровик Роман Иванович – доктор физико-математических наук, доцент, ведущий научный сотрудник лаборатории моделирования физических процессов, Институт космофизических исследований и распространения радиоволн ДВО РАН, Паратунка, Россия ORCID 0000-0002-1576-1860.