Вестник КРАУНЦ. Физ.-мат. науки. 2022.Т. 40. №3. C. 165-178. ISSN 2079-6641

Содержание выпуска

Read English Version US Flag

УДК 519.682, 550.34.01, 550.343

Научная статья

Компьютерная программа для моделирования аномальных вариаций объемной активности радона на основе механизма его инжекции в поток грунтовых вод

Г. А. Каткова¹, Е. О. Макаров¹², Р. И. Паровик¹³

¹Камчатский государственный университете имени Витуса Беринга, 683032, г. Петропавловск-Камчатский, ул. Пограничная, 4, Россия
²Камчатский филиал Федерального исследовательского центра «Единая геофизическая служба РАН», Петропавловск-Камчатский, Пийпа б-р, 9, Россия
³Институт космофизических исследований и распространения радиоволн ДВО РАН, 684034, п. Паратунка, ул. Мирная, 7, Россия

E-mail: ice@emsd.ru

На Петропавловск-Камчатском геодинамическом полигоне работает сеть пунктов мониторинга подпочвенных газов. За время работы сети в поле подпочвенных газов были зарегистрированы аномалии, предваряющие сильные землетрясения с магнитудой М>5. По морфологическим признакам они разделены на два типа А и Б. В работе описывается разработанное программное обеспечение для моделирования возникновения радоновых аномалий на основании математической модели инжекции под воздействием импульсов напряжения изотопов в поток подземных вод с полным поперечным перемешиванием.

Ключевые слова: радон, аномалия радона, предвестниковая аномалия, математического моделирование, программа, землетрясение, прогноз

DOI: 10.26117/2079-6641-2022-40-3-165-178

Поступила в редакцию: 20.10.2022

В окончательном варианте: 18.11.2022

Для цитирования. Каткова Г. А., Макаров Е. О., Паровик Р. И. Компьютерная программа для моделирования аномальных вариаций объемной активности радона на основе механизма его инжекции в поток грунтовых вод // Вестник КРАУНЦ. Физ.-мат. науки. 2022. Т. 40. № 3. C. 165-178. DOI: 10.26117/2079-6641-2022-40-3-165-178

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

© Каткова Г. А., Макаров Е. О., 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 при финансовой поддержке гранта Президента РФ № МД-758.2022.1.1 и частичной поддержке гранта РФФИ №20-05-00493.


Список литературы

  1. Кобрунов А. И. Математические методы моделирования в прикладной геофизике (избранные главы), Функционально-аналитические основы, Т. 1. Ухта: УГТУ, 2014. 224 с.
  2. Grammakov A. G.On the influence of same factors in the spreading of radioactive emanations under natural conditions, Zhurn. Geofiziki, 1936. vol. 6, pp. 123-148.
  3. Граммаков А. Г., Никонов А. И., Тарфеев Г. П. Радиометрические методы поисков и разведки урановых руд. М.: Госгеолтехиздат, 1957. 610 с.
  4. Новиков Г. Ф., Капков Ю.Н. Радиоактивные методы разведки. Л.: Недра, 1965. 759 с.
  5. Микляев П. С., Зиангиров Р. С. Влияние природных факторов на плотность потока радона из грунта / Сергеевские чтения, Т. 3. М., ГЕОС, 2001, С. 118-123.
  6. Яфасов А. Я., Мирахмедова Н. М., Яфасов А. А.Радоновое поле Ташкентского Мегаполиса, АНРИ, 2003.. Т. 32, №1, С. 29-33.
  7. Цапалов А. А.Результаты долговременных исследований закономерностей поведения ОА и ЭРОА радона в зданиях московского региона,АНРИ, 2011. Т. 61, №3, С. 52-64.
  8. Булашевич Ю.П., Уткин В. И., Юрков А. К., Николаев В. В. Изменение концентрации радона как предвестник горных ударов в глубоких шахтах, Горный журнал, 1996. №6, С. 19-22.
  9. Уткин В. И., Юрков А. К.Радон и проблема тектонических землетрясений, Вулканология и сейсмология, 1997. №4, С. 82-94.
  10. Фирстов П. П.Мониторинг объемной активности подпочвенного радона (222Rn) на Паратунской геотермальной системе в 1997-1998 гг. с целью поиска предвестников сильных землетрясений Камчатки, Вулканология и сейсмология, 1999. №6, С. 22-31.
  11. Яковлева В. С., Каратаев В. Д.Плотность потока радона с поверхности земли как возможный индикатор изменений напряженно-деформированного состояния геологической среды, Вулканология и сейсмология, 2007. №1, С. 74-77.
  12. Фирстов П. П., Макаров Е. О. Динамика подпочвенного радона на Камчатке и сильные землетрясения. П.-Камчатский: КамГУ им. Витуса Беринга, 2018. 147 с.
  13. Гудзенко В. В., Дубинчук В.Т. Изотопы радия и радон в природных водах. М.: Наука, 1987. 45 с.
  14. Бондаренко В. М., Иванова Т.М. Перенос радона в горном массиве: модели и экспериментальные данные. Статья I, Изв. вузов. Геология и разведка, 1999. №4, С. 96-107.
  15. Паровик Р. И. Математическое моделирование неклассической теории эманационного метода. П.-Камчатский: КамГУ им. В. Беринга, 2014. 80 с.
  16. Varhegyi A., Baranyi I., Somogyi G. A.Model for the vertical subsurface radon transport in «geogas»
    microbubbles, Geophys. Transactions, 1986. vol. 32, no. 3, pp. 235-253.
  17. Dubinchuk V. T. Radon as a precursor of earthquakes / Isotopic geochemical precursors of earthquakes and volcanic eruption, Proceedings of an Advisory Group Meeting held in Vienna, Vienna, 9-12 September 1991. Vienna, 1991, pp. 6-22.
  18. Etiope G., Martinelli G. Migration of carrier and trace gases in the geosphere: an overview, Phys. Earth Planet. Inter., 2002. vol. 129, pp. 185-204.
  19. Yakovleva V. S., Parovik R. I. Solution of diffusion-advection equation of radon transport in manylayered geological media, Nukleonika, 2010. vol. 55, no. 4, pp. 601-606.
  20. Макаров Е. О. Отклик в динамике подпочвенного радона на подготовку сильных землетрясений Камчатки и северо-западной окраины Тихого океана, автореф. дис. . . . канд. физ.-мат. наук. П.-Камчататский, 2017. 22 с.
  21. Фирстов П. П., Макаров Е. О.Реакция подпочвенного и растворенного в подземных водах радона на изменение напряженно-деформированного состояния земной коры, Сейсмические приборы, 2015. Т. 51, №4, С. 58-80.
  22. Макаров Е. О., Фирстов П. П., Волошин В. Н. Аппаратурный комплекс для регистрации концентрации подпочвенных газов с целью поиска предвестниковых аномалий сильных землетрясений Южной Камчатки, Сейсмические приборы, 2012. Т. 48, №1, С. 5-14.
  23. Фирстов П. П., Макаров Е. О., Акбашев Р.Р. Мониторинг концентрации почвенных газов на Петропавловск-Камчатском геодинамическом полигоне в связи с прогнозом сильных землетрясений, Сейсмические приборы, 2015. Т. 51., №1, С. 60-80.
  24. Фирстов П. П. и др. Поиск предвестниковых аномалий сильных землетрясений по данным мониторинга подпочвенных газов на Петропавловск-Камчатском геодинамическом полигоне, Геосистемы переходных зон, 2018. Т. 2, №1, С. 16-32.
  25. Огильви А. Н.О каптаже радиоактивных вод и о колебаниях их радиоактивности в зависимости от дебита, Изд. Бальнеологич. ин-та КМВ, 1928. Т. 6, С. 85–93.

Каткова Глафира Андреевна – магистрант Камчатского государственного университета имени Витуса Беринга, г. Петропавловск-Камчатский, Россия ORCID 0000-0002-9781-7249.

Макаров Евгений Олегович – кандидат физико-математических наук, старший научный сотрудник, и.о. заведующего лабораторией акустического и радонового мониторинга, Камчатский филиал Федерального исследовательского центра «Единая геофизическая служба РАН», Петропавловск-Камчатский, Россия ORCID 0000-0002-0462-3657.

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; профессор кафедры информатики и математики, КамГУ им. Витуса Беринга, г. Петропавловск-Камчатский, Россия ORCID 0000-0002-1576-1860.

Читать статьюСкачать статью