Явления в ионосфере перед землетрясениями

Автор Alexy, октября 10, 2013, 21:47:04

« назад - далее »

Alexy

Цитироватьhttp://doc2all.ru/article/28062013_124845_davidenko
На сегодняшний день доказано, что все слои ионосферы реагируют на процесс подготовки землетрясений.

С развитием эры навигационных спутниковых систем GPS, ГЛОНАСС, GALILEO, и расширением сети принимающих их сигналы приемников, появилась возможность использования этих систем для изучения ионосферы, а также для более детального рассмотрения ионосферных структур, возникающих накануне разрушительных землетрясений. Первыми исследователями, разработавшими и успешно использовавшими на практике алгоритм определения сейсмо-ионосферных аномалий из данных сигналов навигационных систем GPS для изучения ионосферы, были J.Y. Liu, И.И. Шагимуратов, В.Е. Куницын, С.А. Пулинец, И.Е. Захаренкова.

Первоначальная теория получила дальнейшее развитие в различных направлениях. На сегодняшний день существует несколько теоретических моделей, объясняющих физическую сущность реакции ионосферы на процесс подготовки землетрясения.

Одну из моделей предложили Ю.К. Калинин и Н.П. Сергеенко
, утверждающие, что за 10-15 часов до катастрофы над эпицентром землетрясения возникает крупномасштабная ионосферная неоднородность, перемещающаяся от эпицентра будущего землетрясения по дуге большого круга.

С.А. Пулинец и К.А. Боярчук в своей монографии представили комплексную концепцию возникновения ионосферных предвестников землетрясений во всех слоях ионосферы. С.А. Пулинец и Д.П. Узунов, в свою очередь, разработали модель физико-химических связей в системе ЛитосферАтмосфера-Ионосфера, которая находит место вариациям космической плазмы перед землетрясениями в целом комплексе явлений, включающим вариации атмосферных и ионосферных параметров от поверхности Земли вплоть до высот магнитосферы
.

Одним из индикаторов существенного прогресса, достигнутого в понимании физической природы ионосферных аномалий, возникающих над сейсмоактивными областями, является появление теоретических моделей, описывающих процесс генерации сейсмо-ионосферных аномалий (А.А. Намгаладзе, М.В. Клименко, C.L. Kuo и др.)
Так что это за МОНОГРАФИЯ Пулинца и Боярчука? Я правильно понимаю, что она на английском?
Пулинца и Узунова я кажется, нашёл http://pulse1549.hut2.ru/PAPERS/IPG2010.pdf (но та ли это статья, о которой пишется)

Alexy

А возможен ли в принципе механизм, при котором процессы в ионосфере или магнитотосфере влияли бы на процессы в земной коре и на землетрясения? Есть ли гипотезы?

идрис

Сугубо гипотетически можно предположить что активизация токов в магнитной сфере может способствовать изменениям динамики подземных флюидов. Флюиды ведь переполнены различными ионами и направленные сильные токи могут на всю эту систему как то влиять. Опять же флюиды концентрируются вдоль разрывных нарушений и их изменения там могут на что то влиять в плане гидравлических и гидродинамических явлений. Но очень это маловероятно и вилами по воде.

Метвед

Цитата: Alexy от ноября 12, 2013, 06:09:36
А возможен ли в принципе механизм, при котором процессы в ионосфере или магнитотосфере влияли бы на процессы в земной коре и на землетрясения? Есть ли гипотезы?
Очень слабая связь есть. Барические системы в атмосфере (циклоны-антициклоны), их движение - зависят от солнечной активности
(через магнитосферу и ионосферу). Изменения атмосферного давления могут воздействовать на земную кору - конечно, когда в каком-то участке уже накоплены большие напряжения. Вроде как "последняя соломинка сломала спину верблюду". Для каких-то точных предсказаний практически бесполезно. 

Alexy

#4
Цитата: Метвед от ноября 13, 2013, 19:24:22
Цитата: Alexy от ноября 12, 2013, 06:09:36
А возможен ли в принципе механизм, при котором процессы в ионосфере или магнитотосфере влияли бы на процессы в земной коре и на землетрясения? Есть ли гипотезы?
Очень слабая связь есть. Барические системы в атмосфере (циклоны-антициклоны), их движение - зависят от солнечной активности (через магнитосферу и ионосферу). Изменения атмосферного давления могут воздействовать на земную кору - конечно, когда в каком-то участке уже накоплены большие напряжения. Вроде как "последняя соломинка сломала спину верблюду". Для каких-то точных предсказаний практически бесполезно
Для этого надо, чтобы перепады атмосферного давления при магнитосферных явлениях бывали как правило намного более значительными, чем в обычных условиях (при отсутствии магнитных бурь)
Иначе землетрясения будут чаще вызываться теми перепадами атмосферного давления, которые не связаны с магнитосферной и солнечной активностью?

Alexy

Цитата: идрис от ноября 12, 2013, 17:17:25
Сугубо гипотетически можно предположить что активизация токов в магнитной сфере может способствовать изменениям динамики подземных флюидов. Флюиды ведь переполнены различными ионами и направленные сильные токи могут на всю эту систему как то влиять. Опять же флюиды концентрируются вдоль разрывных нарушений и их изменения там могут на что то влиять в плане гидравлических и гидродинамических явлений. Но очень это маловероятно и вилами по воде.
Флюиды могут двигаться только в расплаленном веществе? Я правильно понимаю?

идрис

Нет. Они сами представляют собой расплав. Вернее перегретый пар из смеси газов. Или жидкую магму с кучей растворенных газов или просто что то жидкое. Флюид переводится как жидкость.

Вопрос с давлениями не так прост как кажется. Ведь появление крупных атмосферных аномалий способствует изменениям давления на крупные участки земной коры. Понятно что амплитуда изменений не большая. Зато скорость изменений большая. Плюс большие площади оказываются под воздействием барических аномалий. То есть наблюдается своеобразный изостатический эффект, правда он вероятно измеряется долями миллиметра, но тем не менее.

Alexy

Долями миллиметра ртутного столба? Или породы? (Хотя плотность пород наверное ненамного меньше, чем плотность ртути?)

Разве перепады перепады атмосферного давления при магнитосферных явлениях как правило намного более значительны, чем в обычных условиях (при отсутствии магнитных бурь)

Иначе землетрясения будут чаще вызываться теми перепадами атмосферного давления, которые не связаны с магнитосферной и солнечной активностью?


идрис

Землетрясения бывают разными в том числе и слабыми, очень слабыми (в основном такие и бывают). У нас в Институте есть исследователь который как раз анализировал связь изменений геофизических параметров (например сопротивления пород) с изменениями внешних факторов. И вроде как среди всех внешних факторов (изменения уровня моря, изменения температуры воздуха, солнечная активность и т.д.) наиболее сильная корреляция (вернее чуть более заметная) есть именно с изменением атмосферного давления. Но это так - вилами по воде написано и особой статистической обработке такие данные не подвергались, просто на досуге была такая у них работа. Так что роль давления в том, что оно хоть и мало меняется, но зато очень быстро и часто и на огромных площадях.

Другое дело насколько это давление связано с процессами в ионосфере, тут вообще вилами по вилам.

Метвед

Цитата: идрис от ноября 20, 2013, 12:49:02
Землетрясения бывают разными в том числе и слабыми, очень слабыми (в основном такие и бывают). У нас в Институте есть исследователь который как раз анализировал связь изменений геофизических параметров (например сопротивления пород) с изменениями внешних факторов. И вроде как среди всех внешних факторов (изменения уровня моря, изменения температуры воздуха, солнечная активность и т.д.) наиболее сильная корреляция (вернее чуть более заметная) есть именно с изменением атмосферного давления. Но это так - вилами по воде написано и особой статистической обработке такие данные не подвергались, просто на досуге была такая у них работа. Так что роль давления в том, что оно хоть и мало меняется, но зато очень быстро и часто и на огромных площадях.

Другое дело насколько это давление связано с процессами в ионосфере, тут вообще вилами по вилам.
Связь с ионосферой и магнитосферой (и в конечном счёте - с Cолнцем) из-за центров конденсации (количество центров конденсации  зависит от потока высокоэнергичных частиц космических лучей - как в камере Вильсона).  Тепловая машина циклона работает за счёт скрытого тепла конденсации (и кристаллизации - выше изотермы -20 градусов) паров воды.


Метвед

Цитата: Alexy от ноября 19, 2013, 16:42:26
Долями миллиметра ртутного столба? Или породы? (Хотя плотность пород наверное ненамного меньше, чем плотность ртути?)

Разве перепады перепады атмосферного давления при магнитосферных явлениях как правило намного более значительны, чем в обычных условиях (при отсутствии магнитных бурь)

Иначе землетрясения будут чаще вызываться теми перепадами атмосферного давления, которые не связаны с магнитосферной и солнечной активностью?
Изменения атмосферного давления примерно эквивалентны полуметру (а бывает что и метру) воды. Столб воздуха атмосферы примерно 10 метров воды, изменения атмосферного давления 5-10 процентов (в тропических циклонах бывает и 20-30, до 50 процентов - но они сравнительно маленькие).  На больших площадях это многие миллиарды тонн (миллион тонн на кв. км. миллиард на 1000 кв.км. а циклон-антициклон может иметь площадь и  миллионы кв. км. )

Сами по себе эти изменения не вызывают землетрясения (причина землетрясений - медленные движения  в земной коре и верхней мантии) но могут cтать "последней соломинкой сломавшей спину верблюду".  То есть, если бы атмосферное давление не менялось то землетрясение просто произошло бы позже. Когда напряжения в горных породах достигли бы критических и началось развитие трещины.  Но так как движения в земной коре очень медленные то и напряжения в породах растут медленно
а атмосферное давление может меняться быстро. Отсюда и связь. 

идрис

Не понял при чем ядра конденсации и высокоэнергичные частицы. Ядрами такие частицы быть ну никак не могут, размер явно маловат для конденсации.

Метвед

Цитата: идрис от ноября 20, 2013, 17:29:49
Не понял при чем ядра конденсации и высокоэнергичные частицы. Ядрами такие частицы быть ну никак не могут, размер явно маловат для конденсации.
Центры конденсации - это сольват-ионы (молекулы воды - полярные, имеют значительный дипольный момент - поэтому положительные и отрицательные ионы в тропосфере где влажность достаточно высокая быстро получают оболочку из молекул воды и становятся центрами конденсации переохлаждённого водяного пара. Почитайте про камеру Вильсона - один из старейших методов регистрации частиц высоких энергий.  А ионов одна высокоэнергичная частицакосмических лучей проникшая в тропосферу генерирует много, грубо - энергия частицы (мегаэлектронвольты, гигаэлектронвольты и так далее) делённая на потенциал ионизации молекул кислорода и азота (примерно 15 электронвольт)

василий андреевич

Подготовка землетрясения - это длительное накопление напряжений при малой упругой деформации пород. Непосредственно перед сплошным разрывом начинается спонтанный сброс напряжений через микроразрывы и деформации, намечающие ось будущего разлома. Следовательно, предпочтительнее искать не "последнюю соломинку", провоцирующую многочасовой процесс снятия напряжений, а явление, допустим, электромагнитное, сопровождающее рост микротрещин на огромной протяженности.

Метвед

Цитата: василий андреевич от ноября 22, 2013, 16:42:43
Подготовка землетрясения - это длительное накопление напряжений при малой упругой деформации пород. Непосредственно перед сплошным разрывом начинается спонтанный сброс напряжений через микроразрывы и деформации, намечающие ось будущего разлома. Следовательно, предпочтительнее искать не "последнюю соломинку", провоцирующую многочасовой процесс снятия напряжений, а явление, допустим, электромагнитное, сопровождающее рост микротрещин на огромной протяженности.
Слишком много вариантов накопления и сброса энергии упругих деформаций в реальных пластах горных пород.  Простой пример - берём полоску оргстекла и полоску обычного стекла и ломаем их медленно изгибая, оргстекло перед тем как сломаться будет трещать и покрываться сеткой мелких трещинок (и видно и слышно) а обычное стекло сломается внезапно без всякого треска и растрескивания.  Глубина залегания этого места где развивается трещина тоже меняется в больших пределах, от первых километров до сотен километров.  То есть, единого универсального "отклика" в  ионосфере  за небольшое время до собственно землетрясения (часы) скорее всего нет.  На уровне слабых корреляций, как и с влиянием атмосферного давления.
Но для каких-то мест (небольшие глубины, горные породы с пьезоэлектрическими свойствами) может быть, эта корреляция более сильная.