Выявление возможных краткосрочных ионосферных предвестников землетрясений для сейсмических событий с промежуточной глубиной гипоцентра очага по измерениям стандартных параметров среднеширотного слоя Es

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Исследованы изменения отклонений от фоновых значений параметров спорадического слоя Е ионосферы (Es): действующей (виртуальной) высоты h'Es и предельной частоты отражения (foEs). В основном, анализ проводился на основе данных ежечасных измерений нескольких японских наземных станций вертикального зондирования ионосферы с целью выявления возможных краткосрочных ионосферных предвестников землетрясений с промежуточной (от 60 до 300 км) глубиной гипоцентра очага землетрясения. Рассмотрены все известные события (12 землетрясений, с 1969 по 2022 гг.), для которых имеются нужные ионосферные данные в регионе Японии и магнитуды (М) которых лежат в диапазоне от 6.5 до 7.6. По совпадению максимумов в изменениях рассматриваемых характеристик Еs в одни и те же сутки на парах станций, разнесенных на сотни километров друг от друга фиксировалось время появления возможных ионосферных предвестников землетрясений. По ионосферным данным, имеющимся в период подготовки рассматриваемых землетрясений, выявлена тенденция, согласно которой время упреждения ими момента главного удара зависит от магнитуды готовящегося землетрясения. Выявлены сходства и отличия в откликах ионосферы на подготовку поверхностных (коровых) землетрясений и землетрясений с промежуточной глубиной гипоцентра очага. Обнаружена также и другая тенденция – к более раннему появлению выделенных предвестников землетрясений с ростом глубины гипоцентра очага для землетрясений с промежуточной глубиной гипоцентра очага при одинаковых расстояниях от эпицентра до точки наблюдения.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Л. П. Корсунова

Институт земного магнетизма, ионосферы и распространения радиоволн им. Н.В. Пушкова РАН (ИЗМИРАН)

Автор, ответственный за переписку.
Email: lpkors@rambler.ru
Россия, Москва, Троицк

В. В. Хегай

Институт земного магнетизма, ионосферы и распространения радиоволн им. Н.В. Пушкова РАН (ИЗМИРАН)

Email: lpkors@rambler.ru
Россия, Москва, Троицк

Список литературы

  1. Апродов В.А. Зоны землетрясений. М.: Мысль, 2000. 461 с.
  2. Бычков В.В., Корсунова Л.П., Смирнов С.Э., Хегай В.В. Аномалии в ионосфере и электричестве приземного слоя атмосферы перед Камчатским землетрясением 30.01.2016 г. по данным обсерватории “ПАРАТУНКА” // Геомагнетизм и аэрономия. 2017. Т. 57. № 4. С. 532—540. http://dx.doi.org/10.7868/S0016794017040058
  3. 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. http://dx.doi.org/10.31857/S0016794021050060
  4. 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. http://dx.doi.org/10.7868/S001679401801008X
  5. 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. http://dx.doi.org/10.31857/S0016794022600417
  6. Михайлов Ю.М. О свойствах предвестников землетрясений в электростатическом поле в приземной атмосфере // Физика Земли. 2007. № 4. С. 76—80.
  7. Пулинец С.А., Узунов Д.П., Давиденко Д.В., Дудкин С.А., Цадиковский Е.И. Прогноз землетрясений возможен?! М.: Тровант, 2014. 144 с.
  8. Сидорин А.Я. Предвестники землетрясений. М.: Наука, 1992. 192 с.
  9. Чавдаров С.С., Часовитин Ю.К., Чернышева С.П., Шефтель В.М. Среднеширотный спорадический слой Е ионосферы. М.: Наука, 1975. 120 с.
  10. Dabas R.S., Das R.M., Sharma K., Pillai K.G.M. Ionospheric precursors observed over low latitudes during some of the recent major earthquakes // J. Atmos. Sol.-Terr. Phy. 2007. V. 69. № 15. P. 1813—1824. https://doi.org/10.1016/j.jastp.2007.09.005
  11. Dobrovolsky I.P., Zubkov S.I., Miachkin V.I. Estimation of the size of earthquake preparation zones // Pure Appl. Geophys. 1979. V. 117. № 5. P. 1025—1044. https://doi.org/10.1007/BF00876083
  12. Hegai V., Zeren Z., Pulinets S. Seismogenic field in the ionosphere before two powerful earthquakes: possible magnitude and observed ionospheric effects (Case study) // Atmosphere. 2023. V. 14. № 5. ID819. https://doi.org/10.3390/atmos14050819
  13. Liu J.Y., Chen Y.I., Chuo Y.J., Chen C.S. A statistical investigation of pre-earthquake ionospheric anomaly // J. Geophys. Res. Space. 2006. V. 111. № 5. ID A05304. https://doi.org/10.1029/2005JA011333
  14. Nestorov G.T. A possible ionospheric presage of the Vrancha earthquake of March 4, 1977 // Comptes rendus de l’Academie Вulgare des Sciences. 1979. V. 32. № 4. P. 443—446.
  15. Perevalova N.P., Sankov V.A., Astafyeva E.I., Zhupityaeva А.S. Threshold magnitude for ionospheric TEC response to earthquakes // J. Atmos. Sol.-Terr. Phy. 2014. V. 108. P. 77—90. http://dx.doi.org/10.1016/j.jastp.2013.12.014
  16. Perrone L., Korsunova L.P., Mikhailov A.V. Ionospheric precursors for crustal earthquakes in Italy // Ann. Geophys. 2010. V. 28. № 4. P. 941—950. https://doi.org/10.5194/angeo-28-941-2010
  17. Pulinets S.A., Boyarchuk K.A. Ionospheric precursors of earthquakes. Berlin: Springer, 2005. 315 p. https://doi.org/10.1007/b137616
  18. Pulinets S., Ouzounov D. The Possibility of Earthquake Forecasting: Learning from nature. Bristol, UK: IOP Publishing Ltd., 2018. 167 p. https://doi.org/10.1088/978-0-7503-1248-6
  19. Sarkar S., Gwal A.K., Parrot M. Ionospheric variations observed by the DEMETER satellite in the mid-latitude region during strong earthquakes // J. Atmos. Sol.-Terr. Phy. 2007. V. 69. № 13. Р. 1524—1540. https://doi.org/10.1016/j.jastp.2007.06.006
  20. Sharma D.K., Israil M., Chand R., Rai J., Subrahmanya P., Garg S.C. Signature of seismic activities in the F2 region ionospheric electron temperature // J. Atmos. Sol.-Terr. Phy. 2006. V. 68. № 6. P. 691—696. https://doi.org/10.1016/j.jastp.2006.01.005
  21. Xia C., Yang S., Xu G., Zhao B., Yu T. Ionospheric anomalies observed by GPS TEC prior to the Qinghai Tibet region earthquakes // Terr. Atmos. Ocean. Sci. 2011. V. 22. № 2. P. 177—185. https://doi.org/10.3319/TAO.2010.08.13.01(TibXS)

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Часовые вариации ∆hʹEs (сплошные линии с точками) на ст. Paratunka (верхняя панель) и ст. Wakkanai (нижняя панель) перед землетрясением 30.01.2016 г. с промежуточной глубиной очага hG = 161 км и магнитудой M = 7.2. Разрывы линий означают отсутствие данных. Вероятные КИПЗ отмечены темной заливкой и выделены эллипсом. Эпицентральные расстояния (Re) до соответствующей ионосферной станции указаны на рисунке под названиями станций.

Скачать (120KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Зависимости логарифмов величин ΔTh'Es (сут) и логарифмов произведений ΔTh'Es×R (R – эпицентральное расстояние до ионосферной станции в км) для возможных KИПЗ, наблюдаемых на ст. Kokubunji (левые панели) и ст. Wakkanai (правые панели) от магнитуд (M) рассмотренных промежуточных землетрясений, построенные по данным этих станций (точки). Сплошными линиями показаны линии регрессии, полученные методом наименьших квадратов, а штрихпунктирными линиями указаны величины стандартных ошибок этих регрессий (разброс зависимой переменной вокруг линии регрессии). Рядом с уравнением каждой регрессии указан коэффициент корреляции (ρ).

Скачать (610KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Линейные регрессии (сплошные линии) для логарифмов произведений ΔTh'Es×Re (Re – эпицентральное расстояние до ионосферной станции в км, ΔTh'Es — в сут) для возможных KИПЗ, наблюдаемых на ст. Kokubunji (левые панели, крупные черные точки) и ст. Wakkanai (правые панели, черные “квадратики”) в зависимости от глубин гипоцентров очагов (hG) рассмотренных промежуточных землетрясений, построенные по данным этих станций. Линии регрессии, получены методом наименьших квадратов, а штрихпунктирными линиями указаны величины стандартных ошибок этих регрессий (разброс зависимой переменной вокруг линии регрессии). Под уравнением каждой регрессии указан коэффициент корреляции (ρ) и стандартная ошибка регрессии (S).

Скачать (619KB)
Метаданные
5. Рис. 4. То же, что и рис. 3, но для совокупности всех данных по промежуточным землетрясениям (данные ст. Kokubunji — крупные точки, ст. Wakkanai — черные “квадратики”, из табл. 2 работы [Михайлов, 2007] — шестиконечные звездочки).

Скачать (289KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024