Вестник КРАУНЦ. Физ.-мат. науки. 2025.Т. 53. №4. C. 118 — 141. ISSN 2079-6641

ФИЗИКА
https://doi.org/10.26117/2079-6641-2025-53-4-118-141
Научная статья
Полный текст на русском языке
УДК 53.03

Содержание выпуска

Read English Version

Модель генерации сейсмического электрического поля в атмосфере

Н. С. Хаердинов^{\ast}

Институт ядерных исследований РАН, 117312, г. Москва, прос. 60-летия Октября, 7а, Россия

Аннотация. В ряде публикаций, освещалось уникальное событие, произошедшее на Кавказе в период 01-02.09.2019. В нём, в районе Центрального Кавказа, в хорошую погоду, по вариациям вторичных частиц космических лучей, регистрируемых комплексной установкой «Ковёр» БНО ИЯИ РАН, наблюдалось грозовое поле в атмосфере, завершившееся свечением ночного неба. Были, также, зарегистрированы кратные увеличения полного электронного содержания ионосферы, коррелирующие с возмущениями поля. В районе Малого Кавказа, в этот период, другой комплексной установкой «Арагац», наблюдалась грозовая активность, эпизодически сопровождаемая регистрацией на земле, на высоте гор, гамма – излучения и восходящих компактных светящихся образований. Используя архивные данные спутниковых снимков и данные расположения активных разломов Евразии и прилегающих акваторий (AFEAD), получены свидетельства корреляции грозовой активности над глубинными разломами Малого Кавказа с возмущениями электрических параметров, измеренных в горах Центрального Кавказа установкой «Ковёр». Предлагается сценарий геофизического процесса, протекавшего в указанный период на Кавказе, на качественном уровне объясняющий данные наблюдений.

Ключевые слова: космические лучи, атмосферное электричество, полное электронное содержание (ПЭС), коллизионный вулканизм, астеносфера, Большой и Малый Кавказ, тектонические напряжения, пероксидные дефекты и положительные дырки, электрическая проводимость, сейсмогенный ток, сейсмические грозы.

Получение: 20.10.2025; Исправление: 09.11.2025; Принятие: 12.11.2025; Публикация онлайн: 13.11.2025

Для цитирования. Хаердинов Н. С. Модель генерации сейсмического электрического поля в атмосфере // Вестник КРАУНЦ. Физ.-мат. науки. 2025. Т. 53. № 4. C. 118-141. EDN: CLLMRG. https://doi.org/10.26117/2079-6641-2025-53-4-118-141.

Финансирование. Из средств на выполнение госзадания.

Конкурирующие интересы. Конфликтов интересов в отношении авторства и публикации нет.

Авторский вклад и ответственность. Автор участвовал в написании статьи и полностью несет ответственность за предоставление окончательной версии статьи в печать.

^{\ast}Корреспонденция: E-mail: KhaerdinovNS@yandex.ru

Контент публикуется на условиях Creative Commons Attribution 4.0 International License

© Хаердинов Н. С., 2025

© ИКИР ДВО РАН, 2025 (оригинал-макет, дизайн, составление)

Список литературы

  1. Сурков В. В. Электромагнитные эффекты при землетрясениях и взрывах. М.: МИФИ, 2000.
  2. Freund F. T. et al. Air ionization at rock surfaces and pre-earthquake signals // Journal of Atmospheric and Solar-Terrestrial Physics, 2009. Т. 71, С. 1824–1834 DOI: 10.1016/j.jastp.2009.07.013.
  3. Surkov V. V., Pilipenko V. A. Can seismogenic atmospheric current influence the ionosphere? // Annal of geophysics, 2024. Т. 67, №1, С. PA107 DOI: 10.4401/ag-9031.
  4. Хаердинов Н. С., Джаппуев Д. Д., Канониди К. Д., Куджаев А.У., Лидванский А. С., Петков В. Б., Хаердинов М. Н. Проникновение отрицательного заряда из ионосферы в землю, на фоне магнитосферной бури // Вестник КРАУНЦ. Физ.-мат. науки, 2021. Т. 34, №1, С. 189–202 DOI: 10.26117/2079-6641-2021-34-1-189-202.
  5. Хаердинов Н. С., Джаппуев Д. Д., Канониди К. Д., Куджаев А.У., Лидванский А. С., Петков В. Б., Хаердинов М. Н. Проявления глобальных возмущений геомагнитного поля в динамике гроз // Вестник КРАУНЦ. Физ.-мат. науки, 2021. Т. 34, №1, С. 174–188 DOI: 10.26117/2079-6641-2021-34-1-174-188.
  6. Хаердинов Н. С., Джаппуев Д. Д., Канониди К. Х., Куджаев А.У., Куреня А. Н., Лидванский А. С., Петков В. Б., Хаердинов М. Н. Возмущение свечения ночного неба в ясную погоду на средних широтах // Изв. РАН. Сер. физ., 2021. Т. 85, №11, С. 1657–1659 DOI: 10.31857/S0367676521110144.
  7. Хаердинов Н. С., Куреня А. Н., Лидванский А. С., Петков В. Б., Хаердинов М. Н. Локальные вариации полного электронного содержания ионосферы измеренные в горах Северного Кавказа // Вестник КРАУНЦ. Физ.-мат. науки, 2023. Т. 45, №4, С. 166–189 DOI: 10.26117/2079-6641-2023-45-4-166-189.
  8. Хаердинов Н. С. Суточная волна приземного электрического поля хорошей погоды в условиях гор и её влияние на интенсивность мюонов // Известия РАН. Сер. физ., 2025. Т. 89, №6, С. 852-857 DOI: 10.31857/S0367676525060039.
  9. Руленко О. П., Дружин Г. И., Вершинин Е. Ф. Измерения атмосферного электрического поля и естественного электромагнитного излучения перед камчатским землетрясением 13.11.1993 М= 7.0 // ДАН, 1996. Т. 348, №6, С. 814–816.
  10. Smirnov S. Association of the negative anomalies of the quasistatic electric field in atmosphere with Kamchatka seismicity // Natural Hazards and Earth System Sciences, 2008. vol. 8, no 4, pp. 745–749 DOI: 10.5194/nhess-8-745-2008.
  11. Рябова С. А., Спивак А. А. Вариации электрических характеристик приземной атмосферы при сильных землетрясениях. Результаты наблюдений // Физика Земли, 2021. №4, С. 120–132 DOI: 10.31857/S0002333721040074.
  12. Zabelina I., Koulakov I., Amantashvili I. et al. Seismic structure of the crust and uppermost mantle beneath Caucasus based on regional earthquake tomography // J. Asian Earth Sci., 2016. vol. 119, pp. 87–89 DOI: 10.1016/j.jseaes.2016.01.010.
  13. Namgaladze A. A., Karpov M. I. Conduction current and extraneous electric current in the global
    electric circuit // Russ. J. Phys. Chem., 2015. vol. B9, pp. 754–757 DOI: 10.1134/S1990793115050231.
  14. Pulinets S. A., Boyarchuk K. A. Ionospheric precursors of earthquakes. Berlin: Springer Verlag, 2004. 44 p.
  15. Klimenko M. V., Klimenko V. V., Zakharenkova I. E., Pulinets S. A., Zhao B., Tsidilina M. N. Formation mechanism of great positive TEC disturbances prior to Wenchuan earthquake on May 12 // Advances Space Research, 2008. vol. 48, no. 3, pp. 488–499.
  16. Sorokin V., Hayakawa M. Plasma and electromagnetic effects caused by the seismic-related disturbances of electric current in the global circuit // Modern Appl. Sci., 2014. vol. 8, no. 4 DOI: 10.5539/mas.v8n4p61.
  17. Pulinets S. A., Alekseev V. A., Legen’ka A. D., Khegai V. V.Radon and metallic aerosols emanation before strong earthquakes and their role in atmosphere and ionosphere modification // Adv. Space Res., 1997. vol. 20, pp. 2173–2176.
  18. Kim V.P., Pulinets S. A., Hegai V. V. The theoretical model of the possible changes in the night-time midlatitude D-region of the ionosphere over the zone of strong earthquake preparation // Radiophys. Quantum Electron., 2002. vol. 45, pp. 289–296.
  19. Sorokin V. M., Ruzhin Yu.Ya. Electrodynamic model of atmospheric and ionospheric processes on the eve of an earthquake // Geomagn. Aeron., 2015. vol. 55, pp. 626–642 DOI: 10.1134/S0016793215050163.
  20. WEATHER WHERE? Satellite images. Cloud Tops Alert. Georgia, https://weather.us.
  21. База данных активных разломов Евразии и прилегающих акваторий (AFEAD), http://neotec.ginras.ru/database.html.
  22. Лидванский А. С., Хаердинов М. Н., Хаердинов Н. С. Вариации потока мюонов космических лучей во время гроз // ЖЭТФ,2022. Т. 161, №4, С. 497–504 DOI: 10.1134/S1063776122040069.
  23. Хаердинов М. Н., Хаердинов Н. С., Лидванский А. С. Метод определения основных параметров грозового поля по вариациям мюонов, регистрируемых горизонтальной установкой //Известия РАН. Сер. физ., 2017. Т. 81, №2, С. 246–249 DOI: 10.7868/S0367676517020223.
  24. International Service of Geomagnetic Indices, http://isgi.unistra.fr/indices_asy.php.
  25. Freund F. Earthquake forewarning — A multidisciplinary challenge from the ground up to space // Acta Geophysica, 2013. vol. 61, no. 4, С. 775–807 DOI: 10.2478/s11600-013-0130-4.
  26. Freund F., Ouillon G., Scoville J. and Sornette D. Earthquake precursors in the light of peroxy defects theory: Critical review of systematic observations. Global Earthquake Forecasting System (GEFS) Special Issue: Towards using non-seismic precursors for the prediction of large earthquakes // Eur. Phys. Journal, 2021. vol. 230, pp. 7–46 DOI: 10.1140/epjst/e2020-000243-x.
  27. Scoville J., Sornette J., Freund F.Paradox of peroxy defects and positive holes in rocks Part II: Outflow of electric currents from stressed rocks // Journal of Asian Earth Sciences, 2015. vol. 114, no 2, pp. 338–351 DOI: 10.1016/j.jseaes.2015.04.016.
  28. Амосова Л. П. Введение в физику оптоэлектронных и фотонных устройств для информационных систем. СПб: Университет ИТМО, 2019. 125 с.
  29. Абрамов В. Б., Аверин И. А., Карпанин О. В., Медведев С. П., Метальников А. М., Печерская Р. М. Исследования оптических свойств материалов электронной техники и параметров оптоэлектронных приборов / Методические указания по выполнению лабораторной работы. Пенза, ПГУ, 2010, С. 61.
  30. Parkhomenko E. I., Bondarenko A. T. Electrical conductivity of rocks at high pressures and temperatures. Washington, D.C.: NASA, 1986. 292 p.
  31. Кацура Т., Йошино Т., Мантилаке Г., Мацузаки Т. Электропроводность основных минералов верхней мантии // Геология и геофизика, 2009. Т. 50, №12, С. 1470–1477.
  32. Леднева Г. В., Базылев Б. А., Layer P., Кузьмин Д. В., Кононкова Н. Н.Тектоническая позиция и обстановка формирования мезозойского массива кумулятивных дунитов – верлитов — оливиновых клинопироксенитов – габбро Восточной Чукотки // Геотектоника, 2020. №4, С. 3-26 DOI: 10.31857/S0016853X20040062.
  33. Трифонов В. Г., Соколов С. Ю., Соколов С. А., Хессами Х. Мезозойско – кайнозойская структура черноморско – кавказского региона и её соотношение со строением верхней мантии // Геотектоника, 2020. №3, С. 55–81 DOI: 10.31857/S0016853X20030108.

Информация об авторе

Хаердинов Наиль Сафович – кандидат физико–математических наук, старший научный сотрудник Баксанской Нейтринной Обсерватории Института Ядерных Исследований РАН, п. Нейтрино, КБР, Россия, ORCID 0000-0002-2734-4124.

Читать статьюСкачать статью