В. Koрепанов Львовский центр Института космических исследований Украина В. Koрепанов Львовский центр Института космических исследований Украина

ОСНОВНЫЕ ВОПРОСЫ Есть ли причинно-следственная связь между ЗТ и вариациями других параметров? Есть ли в ионосфере сигналы, связанные с ЗТ? Если да, то можно ли по ионосферным предвестникам предупредить о готовящемся ЗТ?

ИОНОСФЕРНЫЕ ЯВЛЕНИЯ, ВОЗМОЖНО СВЯЗАННЫЕ С ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЯМИ

Первый случай регистрации предвестников землетрясения – спутник «Интеркосмос – 19», 1979 г.

РЕЗУЛЬТАТЫ: Эффект от пролета вблизи ЭЦ ЗТ наблюдался как перед, так и после ЗТ в сильно вытянутой по широте шумовой зоне - вплоть до ± 50º; Уровень сигналов падает с увеличением глубины фокуса ЗТ и со снижением магнитуды ЗТ; В электрической компоненте эффект заметнее, чем в магнитной электростатические колебания; Источник возмущений – в верхней ионосфере из- за изменения проводимости атмосферы и перестройки глобального электрического поля; В случае пролёта близко к ЭЦ ЗТ с фокусом под океаном предвестников не наблюдалось, но эффекты «последействия» обнаружены.

Atmosphere Explorer - E/ Миссия начала 70-х. Орбита: наклонение 19º, высота км. Датчики для нейтральных и ионизированных составляющих атмосферы. Непосредственная регистрация AГВ/ПИВ спутником AE-E

1100 km UT km 2600 km Вариации [O + ] Непосредственная регистрация AГВ/ПИВ спутником AE-E через 5 часов после ЗТ

Анализ результатов около 400 витков спутника Dynamics Explorer 2 ( ноябрь февраль 1983) Скороход T., Лизунов Г., Геомагнетизм и аэрономия, 2011.

Наблюдение АГВ, связанных с землетрясениями Скороход T., Лизунов Г., Геомагнетизм и аэрономия, 2011.

Статистика одиночных наблюдений

Анализатор плазмы Электрический датчик Анализатор энергичных частиц Зонд ЛенгмюраМагнитные датчики Модуль электроники

30 August :10:45 UT 38.55°N, °E M = days before

Землетрясение в Чили, февраль дней перед ЗТ

За 2,5 часа до ЗТ, Венчуань (Китай) M7.9

случайный2111 землетрясений с M > 5.0 и d < 40 км Night time, Nemec et al. (2008) Статистические данные (метод наложения эпох)

Наблюдается уменьшение электрического поля на частоте ~ 1.7 кГц в ночное время Это частота отсечки волновода Земля-ионосфера (h= 90 км)

Сеть российских приемников на Дальнем Востоке

Распространение сигналов от ОНЧ- передатчиков Положение станции в Петропавловске-Камчатском (РТК) и ОНЧ/НЧ передатчиков в Японии (JJI и JJY) вместе с эпицентром землетрясения 16 ноября 2006 г. Эллипсы показывают зоны чувствительности для передатчиков JJI, JJY и NWC. Показана часть ночной орбиты DEMETER, проходящей над районом землетрясения. Розовый прямоугольник - участок орбиты, где наблюдаются эффекты. Из Ionospheric turbulence from ground-based and satellite VLF/LF transmitter signal observations for the Simushir earthquake (November 16, 2006), Rozhnoi A et al., NHESS

Сравнение данных наземных и спутниковых наблюдений за период октябрь 2006 – январь 2007 Для спутниковых наблюдений показано снижение амплитуды ОНЧ сигнала передатчика NWC, усредненного по выделенной части орбиты. Для наземных наблюдений даны усредненные по ночному времени ОНЧ сигналы вдоль пути: JJY- Петропавловск-Камчатский (амплитуда и фаза), JJI-Петропавловск-Камчатский и NWC- Петропавловск-Камчатский. Два верхних графика - магнитуда землетрясений и Kp индекс магнитной активности. Перед кластером землетрясений были обнаружены сигналы с периодами, характерными для среднемасштабных АГВ. Из Ionospheric turbulence from ground-based and satellite VLF/LF transmitter signal observations for the Simushir earthquake (November 16, 2006), Rozhnoi A et al., NHESS

Значения ОСШ для передатчика NWC (19.8 кГц) от 1 ноября дo 25 декабря 2004 г. Перед Суматранским ЗТ Значения ОСШ для передатчика NWC (19.8 кГц) от 6 января до 15 февраля 2005 г. после Суматранского ЗТ Courtesy of prof. Oleg Molchanov

Пост-сейсмические вариации ПЭС (волна цунами) Из J. Artru et al, Tsunami in the open ocean detected and imaged by GPS ionospheric monitoring

Возможные механизмы переноса энергии от литосферы к ионосфере Токи «хорошей» погоды воздействуют на ионизированную составляющую ионосферы Атмосферные гравитационные волны (AГВ) воздействуют на нейтральную составляющую ионосферы

Почему АГВ предпочтительнее? Концентрация плазмы Концентрация нейтральных частиц Заряженные частицы являются небольшой химической добавкой к нейтральной атмосфере. Заряженные частицы являются небольшой химической добавкой к нейтральной атмосфере. Любые даже незначительные перемещения нейтрального газа на ионосферных высотах сильно влияют на ионосферную динамику. Любые даже незначительные перемещения нейтрального газа на ионосферных высотах сильно влияют на ионосферную динамику. Из-за этого распространение АГВ сопровождается соответствующими периодическими изменениями параметров плазмы. Из-за этого распространение АГВ сопровождается соответствующими периодическими изменениями параметров плазмы.

2628 séismes avec M > 4.8 et d < 40 km Расстояние между эпицентром и следом орбиты < 700 км Статистические данные (метод наложения эпох) Courtesy of Dr. Michel Parrot

Объяснение 5-ти и 10-ти часовой задержек Магнитосфера DEMETER Atmospheric Explorer Concentration (cm -3 ) Height, Экзобаза

ВЫВОДЫ Экспериментальные результаты показы- вают, что существует отклик ионосферы на сейсмические и прочие наземные события большой мощности, который возникает в определенном диапазоне параметров, характерных для среднемасштабных АГВ. Однако уровень сигналов, в особенности предшествующих ЗТ, довольно низкий и эти отклики на сегодняшний день выделяются только статистической обработкой. ! Решение обратной задачи - предсказание землетрясений из космоса – скорее всего, возможно, но…

Что необходимо предпринять Создать межгосударственный координационный совет с целью привлечения финансирования для: проведения исследований для выяснения механизма генерации сейсмогенных сигналов в период подготовки землетрясений и разработки способа выделения возможных предвестников на фоне мощных турбулентностей в ионосфере другой природы; согласования проведения в различных странах отдельных мероприятий (как космических, так и наземных) по времени, набору приборов, а также выдачи рекомендаций по планируемым экспериментам; разработки рекомендаций по полному и минимальному составу бортовой аппаратуры спутников и приборов наземной поддержки. Провести многоточечный скоординированный космический эксперимент с широкой наземной поддержкой

Iо-1 Iо-2 Iо-3 Время существования группировки ~ 2 года Высота орбиты – круговая~ 450 км Наклонение орбиты = 82.5 Расстояние между Iо-1 – Iо-2: регулируемое 0, км, Iо-1 – Iо-3: дo 3000 км Проект «Ионосат» «Ионосат-Р» (Россия) «Ионосат-У» (Украина) «Омир» (Казахстан )

СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ! СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ!