Александр Рожной, Институт Физики Земли РАН
В последние годы было установлено, что в процессе зарождения отдельных землетрясений возникают аномалии в нижней ионосфере. Одним из методов мониторинга таких аномалий является наклонное радиопросвечивание с помощью СДВ (сверх длинных волн) на радиотрассах различной протяженности. Сигналы СДВ передатчиков распространяются между поверхностью Земли и ионосферой как в сферическом волноводе, отражаясь ночью от слоя Е и днем — от слоя Д. На характеристики распространения СДВ сигналов определяющее влияние оказывают вариации концентрации и высоты нижней ионосферы, особенно в области терминатора (восходные и заходные эффекты). Так, было обнаружено, что на коротких трассах за несколько дней до начала землетрясения обнаруживаются фазовые аномалии СДВ в нарушении регулярного суточного хода в области терминатора. На протяженных трассах, проходящих через сейсмоактивные районы, также в течение нескольких дней до начала некоторых землетрясений наблюдались фазовые аномалии в ночное время.
Экспериментальное изучение влияния гелиогеомагнитных возмущений на особенности распространения излучения СДВ передатчиков на различных радиотрассах, проходящих через сейсмоактивные области, позволяет выявить фоновые вариации характеристик СДВ сигналов и установить их отличия от аномалий, вызванных сейсмо-ионосферными предвестниками землетрясений.
Кроме анализа известных гелиогеомагнитных факторов (рентгеновское излучение, вспышки на Солнце, солнечные и галактические космические лучи, поглощение типа полярной шапки и т.д.), искажающих фазу и амплитуду субавроральных и среднеширотных СДВ сигналов, начато исследование неизученных ранее пост-буревых эффектов вторжения энергичных частиц в ионосферу средних широт, возбуждение глобальных и локальных длиннопериодных геомагнитных пульсаций во время и после больших магнитных бурь, развитие суббурь в авроральных широтах, сопровождающихся риометрическим поглощением. Особое внимание уделяется анализу искажающего влияния фоновых возмущений на характер сейсмо-ионосферных предвестников (фазовых аномалий) готовящихся землетрясений.
Экспериментальные исследования фоновых вариаций параметров распространения СДВ волн проводятся с помощью современных методов анализа наблюдательной информации и использованием как данных наземной непрерывной регистрации геомагнитных возмущений в глобальном масштабе, так и спутниковых сведений о состоянии магнитосферной плазмы на геостационарных орбитах и параметрах солнечного ветра на орбите Земли.
Применение геоинформационных технологий в данной работе обусловлено необходимостью проведения пространственно-временного анализа геофизической информации по таким направлениям, как: выбор данных из каталогов землетрясений в области шириной порядка двух зон Френеля вдоль трассы распространения радио сигнала, группировка землетрясений по магнитудам и глубинам, расчет расстояний эпицентров землетрясений от оси трассы СДВ сигнала, анализ зависимости условий распространения СДВ сигнала от географического положения передатчика и пунктов приема сигнала, а также наглядное отображение полученных результатов (см. карту).
Анализ большого массива экспериментальных данных позволяет выявить типичные статистически значимые фоновые аномалии характеристик распространения волн СДВ диапазона на исследуемых радиотрассах, вызванные возмущениями в нижней ионосфере за счет различных факторов гелиогеофизической активности. Сведения о фоновых вариациях и их зависимости от различных проявлений солнечной и геомагнитной активности крайне необходимы для развития методов СДВ прогноза сейсмической опасности.
