Глобальні та локальні ефекти сейсмічної активності в іоносфері
Рубрика:
| Захаров, ІГ, Чорногор, ЛФ |
| Косм. наука технол. 2022, 28 ;(6):12-24 |
| https://doi.org/10.15407/knit2022.06.012 |
| Мова публікації: Українська |
Анотація: З використанням карт повного електронного вмісту (ПЕВ) іоносфери (http://www.aiub.unibe.ch/download/CODE/) для північної півкулі, окрім полярної області, за зимові сезони 2012 – 2018 років розглянуто іоносферні ефекти потужних сейсмічних подій. Показано, що сейсмо-іоносферний ефект є загальнопланетарним, на який накладаються локальні ефекти над осередками окремих землетрусів (ЗТ). Часові варіації ПЕВ поблизу моментів сильних ЗТ на далекій відстані від їх осередків (глобальний ефект) складаються з двох максимумів: передвісника та «афтершокового» максимуму. У варіаціях ПЕВ над осередком ЗТ (локальний ефект) зазвичай реєструється лише передвісник, амплітуда якого у нічні години приблизно вдвічі більше (у середньому, біля 8 %), ніж вдень. Завжди (локально та глобально) за позитивним сплеском ПЕВ спостерігаються його знижені значення протягом кількох діб. Зона максимальної амплітуди сейсмо-іоносферного ефекту припадає на середні широти, особливо 35 – 40 ° пн. ш., а в межах цієї зони – на довготи поблизу 30 ° зах. д. (Серединно-Атлантичний хребет) та 140 – 150 ° сх. д. (Японські острови та прилегла акваторія Тихого океану). Широтні амплітудні максимуми сейсмо-іоносферного ефекту добре збігаються з широтними максимумами кількості ЗТ як у географічній, так і геомагнітній системах координат. Зміни кількості ЗТ та, відповідно, ефекту в іоносфері за геомагнітними координатами більш впорядковані, що свідчить про значний вплив на сейсмічність тих самих процесів на межі рідкого ядра та нижньої магнії, що зумовлюють формування магнітного поля Землі. Крім сейсмічних поясів та зон серединно-океанічних хребтів, зростання ПЕВ зафіксовано уздовж так званих лінеаментів, що маркують ослаблені зони земної кори з підвищеними потоками глибинних газів. Відповідність просторових особливостей сейсмічності та сейсмо-іоносферного ефекту свідчать на користь «радонового» механізму літосферно-іоносферного зв’язку та опосередковано підтверджують роль глибинних газів у формуванні загальнопланетарних особливостей сейсмічності.
|
| Ключові слова: іоносфера, загальнопланетарні збурення, літосферно-іоносферна взаємодія, локальні збурення, повний електронний вміст, сейсмічність |
References:
1. Barkin, Yu. V. (2002). Explanation of the endogenous activity of planets and satellites and its cyclicity, Izvestiya Rus. Acad. Natural Sci., Geosci. Section, 9, 45—97 [in Russian].
2. Bondur, V. G., Zverev, A. T. (2006). Physical nature of lineaments recorded on space images during monitoring of seismically hazardous areas. Modern Problems of Remote Sensing of the Earth from Space, 2, № 3, 177—183 [in Russian].
3. Voitov, G. I. (1999). On cold degassing of methane into the Earth’s troposphere. Teor. and regional problems of geodynamics.Trudy Geolog. In-te Rus. Acad. Sci., is. 515. Мoscow: Nauka, 242—251 [in Russian].
4. Gorkavy, N. N., Trapeznikov, Yu. A., Fridman, A. M. (1994). On the global component of the seismic process and its relationship with the observed features of the Earth’s rotation. Doklady Rus. Acad. Sci., Geophysics, 338, № 4, 525—527 [in Russian].
5. Dobrovolsky, I. P. (1991). Theory of tectonic earthquake preparation. Moscow: Nauka, 224 p. [in Russian].
6. Zakharov, I. G., Chornogor, L. F. (2021). Influence of global seismic activity on processes in the atmosphere and ionosphere. Space Science and Technology, 27,№ 5, 19—34 [in Ukrainian].
https://doi.org/10.15407/knit2021.05.019
7. Kuzmin, Yu. O. (2004). Modern geodynamics of fault zones. Physics of the Earth, 10, 95–111 [in Russian].
8. Levin, B. V. (2001).The role of the Earth’s inner core movements in tectonic processes. Fundamental problems of general tectonics. Moscow: Scientific world Publ., 444–460 [in Russian].
9. Levin, B. V., Chirkov, E. B. (1999). Latitudinal distribution of seismicity features and the rotation of the Earth. J. Volcanology and Seismology, 6, 65—69 [in Russian].
10. Letnikov, F. A. (2002). Earth degassing as a global process of self-organization. Degassing of the Earth: geodynamics, geofluids, oil and gas. Proc. of the Int. Conf. Moscow: GEOS Publ., pp. 6—7 [in Russian].
11. Letnikov, F. A. (2004). About one of the possible sources of thermal energy of endogenous processes of the Earth. Doclady Rus. Acad. Sci., 398, № 6, 792—794 [in Russian].
12. Pavlov, V. P. (2004). Perturbation theory for the stress tensor in the Earth. Theor. and Mat. Physics, 141,№ 4, 117—130 [in Russian].
13. Pulinets, S. A., Ouzounov, D. P., Karelin, A. V., Davidenko, D. V. (2015). Physical bases of the generation of short term earthquake precursors: A complex model of ionization_induced geophysical processes in the lithosphere – atmosphere – ionosphere – magnetosphere system. Geomag. Aeron., 55, № 4, 521-538.
https://doi.org/10.1134/S0016793215040131
14. Volcanodiscovery. URL:https://www.volcanodiscovery.com/earthquakes/global-seismic-activity-lev... (Lastaccessed: 27.04.2022).
15. Spivak, A.A., Kozhukhov, S.A., Sukhorukov, S.V., Kharlamov, V.A. (2009). Radon emanation as an indicator of the intensity of intergeospheric interactions at the Earth’s crust-atmosphere interface. Izvestiya, Physics of the Solid Earth, 45, 118—133 [in Russian].
16. Syvorotkin, V. L. (1994). Ozone Layer, Earth Degassing, Rifting and Global Catastrophes. Moscow: Geoinformmark Publ., 68 p.[in Russian].
17. Tertyshnikov, A. V. (2013). Estimation of the practical significance of geomagnetic precursors of strong earthquakes. Heliogeophysical Res., 3, 63—70 [in Russian].
18. Chernogor, L. F. (2003). Physics of the Earth, atmosphere and geocosmos in the light of the systemic paradigm. RadioPhysics and Radio Astronomy, 8,№ 1, 59-106 [in Russian].
19. Chernogor, L. F. (2019). Possible Generation of Quasi-Periodic Magnetic Precursors of Earthquakes. Geomagn. Aeron., 59, № 3, 374–382. https://doi.org/10.1134/S001679321903006X
20. Arellano-Baeza, A. A., Zverev, A. T., Malinnikov, V. A. (2006). Study of changes in the lineament structure, caused by earthquakes in South America by applying the lineament analysis to the Aster (Terra) satellite data. Adv. Space Res., 37, № 4, 690—697.
21. Chernogor, L. F., Rozumenko, V. Т. (2008). Earth – Atmosphere – Geospace as an open nonlinear dynamical system. Radio Physics and Radio Astronomy. 13, № 2. P. 120—137.
22. Courtillot, V., Davaille, A., Besse, J., Stock, J. (2003). Three distinct types of hotspots in the Earth’s mantle. Earth and Planet. Sci. Lett., 205, 295—308.
23. Gufeld, I. L., Matveeva, M. I., Novoselov, O. N. (2011). Why we cannot predict strong earthquakes in the Earth’s crust. Geodynamics & Tectonophysics, 2,№ 4, 378—415.
https://doi.org/10.5800/GT2011240051
24. Heki, K. (2011). Ionospheric electron enhancement preceding the 2011 Tohoku‐Oki earthquake. Geophys. Res. Lett., 38, L17312.
https://doi.org/10.1029/2011GL047908
25. Hobara, Y., Parrot, M. (2005). Ionospheric perturbations linked to a very powerful seismic event. J. Atmos. Terr. Phys., 67, 677—685.
https://doi.org/10.1016/j.jastp.2005.02.006
26. Khachikjan, G. (2009). Spatial earthquake statistics in geomagnetic coordinates. Proc.of Intern.earthquake symposium. Kocaeli. Turkey, 407—413.
http://kocaeli2009.kocaeli.edu.tr/fullpaper09.pdf.
27. Khachikyan, G. Ya., Zhakupov, N. S.,Kadyrkhanova, N. Zh. (2013). Geomagnetic conjugacy of modern tectonic structures. Geodynamics & Tectonophysics, 4, № 2, 187—195.
https://doi.org/10.5800/GT¬2013¬4¬2¬0097
28. Liperovsky, V. A., Meister, C.-V., Liperovskaya, E. V., Davidov, V. F., Bogdanov, V. V. (2005). On the possible influence of radon and aerosol injection on the atmosphere and ionosphere before earthquakes. Natural Hazards and Earth System Sci., 5, №6, 783—789.
https://doi.org/https://doi.org/10.5194/nhess-5-783-2005.
29. Liu, J. Y., Chen, Y. I., Chuo, Y. J., Chen, C. S. (2006). A statistical investigation of preearthquake ionospheric anomaly. J. Geophys. Res.,111, A05304.
https://doi.org/10.1029/2006
30. Livermorea, P. W., Hollerbach, R., Jacksonc, A. (2013). Electromagnetically driven westward drift and inner-core superrotation in Earth’s core. Proc. of the National Academy of Sciences of the USA (PNAS), Sept. 16, 1—5.
https://doi.org/10.1073/pnas.1307825110
31. Ouzounov, D., Freund, F. (2004). Mid-infrared emission prior to strong earthquakes analyzed by remote sensing data. Adv. Space Res., 33, 268—273.
https://doi.org/10.1016/S0273-1177(03)00486-1
32. Pavlenkova, N. I. (2005). Fluids-rotation conception of global geodynamics. Bull. Soc. Geol. It. Volume Speciale, 5, 9—22.
33. Pulinets, S., Khachikyan, G. (2021). The global electric circuit and global seismicity. Geosciences, 11, 491.
https://doi.org/10.3390/geosciences11120491
34. Pulinets, S., Tsidilina, M., Ouzounov, D., Davidenko, D. (2021).From Hector Mine M7.1 to Ridgecrest M7.1 earthquake. A look from a 20-year perspective. Atmosphere,12 (262), 16 p.
https://doi.org/10.3390/atmos1202026
35. Sun, W. (1992). Seismic energy distribution in latitude and a possible tidal stress. Physics of the Earth and Planetary Interiors, l, 205–216.
https://doi.org/10.1016/0031-9201(92)90077-9
36. Zakharov, I. G., Chernogor, L. F. (2018). Ionosphere as an indicator of processes in the geospace, troposphere, and lithosphere. Geomagn. Aeron., 58, № 3, 430—437.
https://doi.org/10.1134/S0016793218030167
2. Bondur, V. G., Zverev, A. T. (2006). Physical nature of lineaments recorded on space images during monitoring of seismically hazardous areas. Modern Problems of Remote Sensing of the Earth from Space, 2, № 3, 177—183 [in Russian].
3. Voitov, G. I. (1999). On cold degassing of methane into the Earth’s troposphere. Teor. and regional problems of geodynamics.Trudy Geolog. In-te Rus. Acad. Sci., is. 515. Мoscow: Nauka, 242—251 [in Russian].
4. Gorkavy, N. N., Trapeznikov, Yu. A., Fridman, A. M. (1994). On the global component of the seismic process and its relationship with the observed features of the Earth’s rotation. Doklady Rus. Acad. Sci., Geophysics, 338, № 4, 525—527 [in Russian].
5. Dobrovolsky, I. P. (1991). Theory of tectonic earthquake preparation. Moscow: Nauka, 224 p. [in Russian].
6. Zakharov, I. G., Chornogor, L. F. (2021). Influence of global seismic activity on processes in the atmosphere and ionosphere. Space Science and Technology, 27,№ 5, 19—34 [in Ukrainian].
https://doi.org/10.15407/knit2021.05.019
7. Kuzmin, Yu. O. (2004). Modern geodynamics of fault zones. Physics of the Earth, 10, 95–111 [in Russian].
8. Levin, B. V. (2001).The role of the Earth’s inner core movements in tectonic processes. Fundamental problems of general tectonics. Moscow: Scientific world Publ., 444–460 [in Russian].
9. Levin, B. V., Chirkov, E. B. (1999). Latitudinal distribution of seismicity features and the rotation of the Earth. J. Volcanology and Seismology, 6, 65—69 [in Russian].
10. Letnikov, F. A. (2002). Earth degassing as a global process of self-organization. Degassing of the Earth: geodynamics, geofluids, oil and gas. Proc. of the Int. Conf. Moscow: GEOS Publ., pp. 6—7 [in Russian].
11. Letnikov, F. A. (2004). About one of the possible sources of thermal energy of endogenous processes of the Earth. Doclady Rus. Acad. Sci., 398, № 6, 792—794 [in Russian].
12. Pavlov, V. P. (2004). Perturbation theory for the stress tensor in the Earth. Theor. and Mat. Physics, 141,№ 4, 117—130 [in Russian].
13. Pulinets, S. A., Ouzounov, D. P., Karelin, A. V., Davidenko, D. V. (2015). Physical bases of the generation of short term earthquake precursors: A complex model of ionization_induced geophysical processes in the lithosphere – atmosphere – ionosphere – magnetosphere system. Geomag. Aeron., 55, № 4, 521-538.
https://doi.org/10.1134/S0016793215040131
14. Volcanodiscovery. URL:https://www.volcanodiscovery.com/earthquakes/global-seismic-activity-lev... (Lastaccessed: 27.04.2022).
15. Spivak, A.A., Kozhukhov, S.A., Sukhorukov, S.V., Kharlamov, V.A. (2009). Radon emanation as an indicator of the intensity of intergeospheric interactions at the Earth’s crust-atmosphere interface. Izvestiya, Physics of the Solid Earth, 45, 118—133 [in Russian].
16. Syvorotkin, V. L. (1994). Ozone Layer, Earth Degassing, Rifting and Global Catastrophes. Moscow: Geoinformmark Publ., 68 p.[in Russian].
17. Tertyshnikov, A. V. (2013). Estimation of the practical significance of geomagnetic precursors of strong earthquakes. Heliogeophysical Res., 3, 63—70 [in Russian].
18. Chernogor, L. F. (2003). Physics of the Earth, atmosphere and geocosmos in the light of the systemic paradigm. RadioPhysics and Radio Astronomy, 8,№ 1, 59-106 [in Russian].
19. Chernogor, L. F. (2019). Possible Generation of Quasi-Periodic Magnetic Precursors of Earthquakes. Geomagn. Aeron., 59, № 3, 374–382. https://doi.org/10.1134/S001679321903006X
20. Arellano-Baeza, A. A., Zverev, A. T., Malinnikov, V. A. (2006). Study of changes in the lineament structure, caused by earthquakes in South America by applying the lineament analysis to the Aster (Terra) satellite data. Adv. Space Res., 37, № 4, 690—697.
21. Chernogor, L. F., Rozumenko, V. Т. (2008). Earth – Atmosphere – Geospace as an open nonlinear dynamical system. Radio Physics and Radio Astronomy. 13, № 2. P. 120—137.
22. Courtillot, V., Davaille, A., Besse, J., Stock, J. (2003). Three distinct types of hotspots in the Earth’s mantle. Earth and Planet. Sci. Lett., 205, 295—308.
23. Gufeld, I. L., Matveeva, M. I., Novoselov, O. N. (2011). Why we cannot predict strong earthquakes in the Earth’s crust. Geodynamics & Tectonophysics, 2,№ 4, 378—415.
https://doi.org/10.5800/GT2011240051
24. Heki, K. (2011). Ionospheric electron enhancement preceding the 2011 Tohoku‐Oki earthquake. Geophys. Res. Lett., 38, L17312.
https://doi.org/10.1029/2011GL047908
25. Hobara, Y., Parrot, M. (2005). Ionospheric perturbations linked to a very powerful seismic event. J. Atmos. Terr. Phys., 67, 677—685.
https://doi.org/10.1016/j.jastp.2005.02.006
26. Khachikjan, G. (2009). Spatial earthquake statistics in geomagnetic coordinates. Proc.of Intern.earthquake symposium. Kocaeli. Turkey, 407—413.
http://kocaeli2009.kocaeli.edu.tr/fullpaper09.pdf.
27. Khachikyan, G. Ya., Zhakupov, N. S.,Kadyrkhanova, N. Zh. (2013). Geomagnetic conjugacy of modern tectonic structures. Geodynamics & Tectonophysics, 4, № 2, 187—195.
https://doi.org/10.5800/GT¬2013¬4¬2¬0097
28. Liperovsky, V. A., Meister, C.-V., Liperovskaya, E. V., Davidov, V. F., Bogdanov, V. V. (2005). On the possible influence of radon and aerosol injection on the atmosphere and ionosphere before earthquakes. Natural Hazards and Earth System Sci., 5, №6, 783—789.
https://doi.org/https://doi.org/10.5194/nhess-5-783-2005.
29. Liu, J. Y., Chen, Y. I., Chuo, Y. J., Chen, C. S. (2006). A statistical investigation of preearthquake ionospheric anomaly. J. Geophys. Res.,111, A05304.
https://doi.org/10.1029/2006
30. Livermorea, P. W., Hollerbach, R., Jacksonc, A. (2013). Electromagnetically driven westward drift and inner-core superrotation in Earth’s core. Proc. of the National Academy of Sciences of the USA (PNAS), Sept. 16, 1—5.
https://doi.org/10.1073/pnas.1307825110
31. Ouzounov, D., Freund, F. (2004). Mid-infrared emission prior to strong earthquakes analyzed by remote sensing data. Adv. Space Res., 33, 268—273.
https://doi.org/10.1016/S0273-1177(03)00486-1
32. Pavlenkova, N. I. (2005). Fluids-rotation conception of global geodynamics. Bull. Soc. Geol. It. Volume Speciale, 5, 9—22.
33. Pulinets, S., Khachikyan, G. (2021). The global electric circuit and global seismicity. Geosciences, 11, 491.
https://doi.org/10.3390/geosciences11120491
34. Pulinets, S., Tsidilina, M., Ouzounov, D., Davidenko, D. (2021).From Hector Mine M7.1 to Ridgecrest M7.1 earthquake. A look from a 20-year perspective. Atmosphere,12 (262), 16 p.
https://doi.org/10.3390/atmos1202026
35. Sun, W. (1992). Seismic energy distribution in latitude and a possible tidal stress. Physics of the Earth and Planetary Interiors, l, 205–216.
https://doi.org/10.1016/0031-9201(92)90077-9
36. Zakharov, I. G., Chernogor, L. F. (2018). Ionosphere as an indicator of processes in the geospace, troposphere, and lithosphere. Geomagn. Aeron., 58, № 3, 430—437.
https://doi.org/10.1134/S0016793218030167