Вестник КРАУНЦ. Физ.-мат. науки. 2024.Т. 49. №4. C. 203-219. ISSN 2079-6641

ФИЗИКА
https://doi.org/10.26117/2079-6641-2024-49-4-203-219
Научная статья
Полный текст на русском языке
УДК 554.510.535

Содержание выпуска

Read English Version

Оценка прогностической эффективности ионосферных возмущений, предшествующих наступлению землетрясений с магнитудой M≥ 5.0 в Камчатском регионе

А. В. Павлов^{\ast}

Институт космофизических исследований и распространения радиоволн ДВО РАН, 684034, с. Паратунка, ул. Мира, 7, Россия

Аннотация. Аномальные изменения параметров, характеризующих состояние ионосферных областей E и F, наблюдаемые перед наступлением сейсмических событий, могут рассматриваться как возможные ионосферные предвестники этих землетрясений. С целью идентификации сейсмоионосферных возмущений, предшествующих наступлению землетрясений, в работе использованы ежечасные значения параметров h′Es, hmF2, fbEs, fbEs и foF2, которые получены за период 2016–2023 гг. на ионосферной станции вертикального радиозондирования, расположенной в с. Паратунка (52.97◦ с.ш., 158.24◦ в.д.). В качестве возможного ионосферного предвестника землетрясений рассматривались отклонения значений комплекса ионосферных параметров от верхней границы диапазона их фоновых значений в течение суточного интервала при условии отсутствия геомагнитных возмущений. Для оценки прогностической эффективности использованы методики А.А. Гусева, Г.М. Молчана, критерий Ханссена-Койпера, а также вычислялась достоверность и надежность предвестника. Оценки прогностической эффективности проводились для землетрясений, произошедших за временной интервал 2016–2023 гг., с магнитудами M≥ 5.0,M≥ 5.5, M≥ 6.0, глубинами гипоцентров до 100 км и эпицентральными расстояниями до 400 км до места расположения ионосферной станции. Согласно полученным оценкам прогностической эффективности комплекса рассматриваемых ионосферных параметров, прогноз сейсмических событий с магнитудами M ≥ 5.0 и M ≥ 5.5 отличается от случайного угадывания и, следовательно, выявленные ионосферные возмущения могут быть связаны с процессами подготовки землетрясений. Наибольшие значения эффективности прогноза получены для землетрясений с магнитудами M≥ 5.5.

Ключевые слова: ионосфера, вертикальное радиозондирование, литосфера, землетрясение,
предвестник землетрясений.

Получение: 16.10.2024; Исправление: 11.11.2024; Принятие: 18.11.2024; Публикация онлайн: 28.11.2024

Для цитирования. Павлов А. В. Оценка прогностической эффективности ионосферных возмущений, предшествующих наступлению землетрясений с магнитудой M ≥ 5.0 в Камчатском регионе // Вестник КРАУНЦ. Физ.-мат. науки. 2024. Т. 49. № 4. C. 203-219. EDN: RMYCLH. https://doi.org/10.26117/2079-6641-2024-49-4-203-219.

Финансирование. Работа выполнена за счет Государственного задания ИКИР ДВО РАН (рег. № темы 124012300245-2. 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. Автор несет ответственность за предоставление окончательной версии статьи в печать.

^{\ast}Корреспонденция: E-mail: pavlov@ikir.ru

Контент публикуется на условиях Creative Commons Attribution 4.0 International License

© Павлов А. В., 2024

© ИКИР ДВО РАН, 2024 (оригинал-макет, дизайн, составление)

Список литературы

  1. Davies K., Baker D.M. Ionospheric effects observed around the time of the Alaskan earthquake of March 28,1964 // Journal of Geophysical Research, 1965. vol. 70, no. 9, pp. 2251–2253.
  2. Choosakul N., Saito A., Iyemori T., Hashizume M. Excitation of 4-min periodic ionospheric variations following the great Sumatra-Andaman earthquake in 2004 // Journal of Geophysical Research: Space physics, 2009. vol. 114, no. A10, pp. A10313 DOI: 10.1029/2008JA013915.
  3. Hegai V.V., Legen’ka A.D., Kim V.P., Georgieva K.Wave-like perturbations in the ionospheric F2-layer observed after the Ms8.1 Samoa earthquake of September 29,2009 // Advances in Space Research, 2011. vol. 47, no. 11, pp. 1979–1982 DOI: 10.1016/j.asr.2011.01.011.
  4. 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.
  5. 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.
  6. 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.
  7. Липеровский В. А., Похотелов О. А., Шалимов С. Л. Ионосферные предвестники землетрясений. М.: Наука, 1992. 304 с.
  8. Pulinets S. A., Boyarchuk K. A. Ionospheric Precursors of Earthquakes. Berlin: Springer, 2004. 315 с.
  9. Пулинец С. А., Узунов Д. П., Давиденко Д. В., Дудкин С. А., Цадиковский Е. И. Прогноз землетрясений возможен?!. М.: Тровант, 2014. 144 с.
  10. Perrone L., Korsunova L.P., Mikhailov A.V. Ionospheric precursors for crustal earthquakes in Italy // Annales Geophysicae, 2010. vol. 28, no. 4, pp. 941–950 DOI: 10.5194/angeo-28-941-2010.
  11.  Корсунова Л. П., Чистякова Л.В., Хегай В.В. Изменения в ионосфере перед слабыми землетрясениями в регионе Иркутска //Геомагнетизм и аэрономия, 2016. Т. 56, №4, С. 525–534.
  12. Корсунова Л. П., Хегай В.В. Возможные краткосрочные предвестники сильных коровых землетрясений в японии по данным наземных станций вертикального зондирования ионосферы // Геомагнетизм и аэрономия, 2018. Т. 58, №1, С. 94–101.
  13. Липеровская Е.В., Похотелов О.А., Олейник М.А.,Алимов О.А., Павлова С.С., Хакимова М. Некоторые эффекты в спорадическом слое E ионосферы перед землетрясением // Физика Земли, 1994. №11, С. 86–88.
  14. Silina A.S., Liperovskaya E.V., Liperovsky V.A., Meister C.V. Ionospheric phenomena before strong earthquakes // Nat. Hazards Earth Syst. Sci., 2001. vol. 1, no. 3, pp. 113–118.
  15. Корсунова Л. П., Легенька А. Д. Обнаружение возможных краткосрочных ионосферных предвестников сильных землетрясений по изменениям ежесуточных характеристик Es //Геомагнетизм и аэрономия, 2021. Т. 61, №6, С. 803–811.
  16. Корсунова Л. П., Хегай В.В. Сейсмоионосферные эффекты сильных коровых землетрясений в Тихоокеанском регионе //Геомагнетизм и аэрономия, 2005. Т. 45, №5, С. 706–711.
  17. Korsunova L.P., Khegai V.V. Medium-term ionospheric precursors to strong earthquakes // Int. J. Geomagn. Aeron., 2006. vol. 6, pp. GI3005 DOI: 10.1029/2005GI000122.
  18. Ippolito, A., Perrone, L., De Santis, A., Sabbagh, D. Ionosonde Data Analysis in Relation to the 2016 Central Italian Earthquakes // Geosciences, 2020. vol. 10, no. 9, pp. 354 DOI: 10.3390/geosciences10090354.
  19. Kotz S., Johnson N. L. Encyclopedia of Statistical Sciences. Hoboken, N.J.: John Wiley, 1983. 20. Салтыков В. А.О возможности использования приливной модуляции сейсмических шумов в целях прогноза землетрясений // Физика Земли, 2017. №2, С. 84–96.
  20. Гусев А. А. Прогноз землетрясений по статистике сейсмичности / Сейсмичность и сейсмический прогноз, свойства верхней мантии и их связь с вулканизмом Камчатки. Новосибирск, Наука, 1974, С. 109–119.
  21. Molchan G.M. Strategies in strong earthquake prediction // Physics of the Earth and Planetary Interiors, 1990. vol. 61, pp. 84–98.
  22. Chen Y.I., Liu J.-Y., Tsai Y.B., Chen C.S. Statistical tests for pre-earthquake ionospheric anomaly //Terr. Atmos. Ocean. Sci., 2004. vol. 15, no. 3, pp. 385–396.
  23. Корсунова Л. П., Хегай В.В. Оценка эффективности использования интегральных суточных характеристик Еs для выделения краткосрочных ионосферных предвестников сильных землетрясений //Геомагнетизм и аэрономия, 2023. Т. 63, №2, С. 227–237.
  24. Чеброва А. Ю., Чемарёв А. С., Матвеенко Е. А., Чебров Д. В. Единая информационная система сейсмологических данных в Камчатском филиале ФИЦ ЕГС РАН: принципы организации, основные элементы, ключевые функции //Геофизические исследования, 2020. Т. 21, №3, С. 66–91 DOI: 10.21455/gr2020.3-5.

Информация об авторе

Павлов Алексей Владимирович – кандидат физико-математических наук, научный сотрудник, Институт космофизических исследований и распространения радиоволн ДВО РАН, с. Паратунка, Россия, ORCID 0000-0001-5718-1429.

Читать статьюСкачать статью