WWW.MASH.DOBROTA.BIZ
БЕСПЛАТНАЯ  ИНТЕРНЕТ  БИБЛИОТЕКА - онлайн публикации
 

«© Kola Science Centre, Russian Academy of Science, 2013 Institute АНОМАЛЬНЫЕ ВОЗМУЩЕНИЯ В ВЕКОВЫХ ВАРИАЦИЯХ МАГНИТНОГО ПОЛЯ ЗЕМЛИ ПЕРЕД КАТАСТРОФИЧЕСКИМ ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЕМ В ЯПОНИИ 11.03.2011 ...»

“Physics of Auroral Phenomena”, Proc. XXXVI Annual Seminar, Apatity, pp. 71 - 74, 2013 Polar

Geophysical

© Kola Science Centre, Russian Academy of Science, 2013

Institute

АНОМАЛЬНЫЕ ВОЗМУЩЕНИЯ В ВЕКОВЫХ ВАРИАЦИЯХ

МАГНИТНОГО ПОЛЯ ЗЕМЛИ ПЕРЕД КАТАСТРОФИЧЕСКИМ

ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЕМ В ЯПОНИИ 11.03.2011

В.С. Исмагилов, Ю.А. Копытенко, Г.М. Попов (СПбФ ИЗМИРАН, г. Санкт-Петербург,

e-mail: office@izmiran.spb.ru)

Аннотация. 11 марта 2011 г. у восточного побережья Японии произошло землетрясение с магнитудой М=9

- сильнейшее за весь срок сейсмических наблюдений в Японии. Эпицентр землетрясения располагался под дном моря на расстоянии ~130 км от берега и на глубине ~24 км. По данным двух магнитных станций Есаши и Мизусава, расположенных на территории Японии на расстоянии ~180-200 км от эпицентра землетрясения исследовались вековые вариации главного магнитного поля Земли. Компоненты главного магнитного поля Земли изменяются достаточно гладко в течение десятков и сотен лет. Однако в период 2000-2011 г. в районе катастрофического землетрясения на территории Японии обнаружены четыре аномалии в вековых вариациях главного магнитного поля Земли с длительностью от полугода до трех лет .

Все аномалии развивались одновременно с возникновением и развитием локальных сейсмоактивных зон в пределах ~100 км от этих магнитных станций и предшествовали сильным землетрясениям (М6) .



Наиболее отчетливо аномалии видны в разностях соответствующих магнитных компонент измеренных на этих двух станциях. Последняя аномалия была самой сильной и проявлялась около 3 лет перед моментом катастрофического землетрясения в Японии. Возможной причиной аномального поведения магнитного поля перед землетрясениями может быть изменение проводимость в локальной области земной коры вследствие тектонических процессов. На начальном этапе эти процессы приводят к повышению температуры и проводимости в области будущего гипоцентра землетрясения, что приводит к перераспределению земных токов и изменению магнитного поля на земной поверхности. В дальнейшем тектонические процессы приводят к усилению трещиноватости в области будущего Mizusawa гипоцентра и к уменьшению проводимости перед моментом землетрясения .

M6.0 S Введение

–  –  –

Пункты регистрации УНЧ магнитных литосферных возмущений расположены в сейсмоактивных зонах, как правило, много ближе к их локальным источникам, чем к источникам ионосферных возмущений .

Поэтому градиенты УНЧ магнитных литосферных возмущений вдоль земной поверхности по величине больше, чем для УНЧ ионосферных возмущений. Для выделения УНЧ эмиссий литосферного происхождения в работах [7-10] предложен фазово-градиентный метод, являющийся одним из разновидностей дифференциальных методов. Он позволяет определять аномальное поведение градиентов и фазовых скоростей УНЧ геомагнитных возмущений во время фазы подготовки сильного землетрясения и по направлению векторов градиентов и фазовых скоростей вдоль земной поверхности определять направление на будущий эпицентр .

11 марта 2011 г. недалеко от восточного побережья Японии произошло катастрофическое землетрясение с магнитудой М=9 балла по шкале Японского Метеорологического Агентства. Землетрясение сопровождалось цунами высотой до 20 м, разрушившее АЭС Фукусима. В данной работе исследуются аномальные магнитные возмущения, возникшие перед этим землетрясением в вековых вариациях магнитного поля Земли (МПЗ) .



Аномалии в вековых вариациях магнитного поля Земли На рис. 1 белыми треугольниками показаны магнитные станции. Используются данные, Есаши (ESA), Мизусава (MIZ) и Какиока (КАК). Обсерватории ESA и MIZ расположены в ~170–200 км севернее эпицентра катастрофического землетрясения произошедшего 11.03.2011 г. Расстояние между ESA и MIZ составляет~19 км, а расстояние между ESA и КАК составляет ~332 км. Самая большая желтая звезда на рис.1 схематически отмечает эпицентр землетрясения. H, D и Z компоненты постоянного поля Земли за 11летний период с 01.01.2000 по 31.01.2011 г. приведены на рис. 2. На заданном масштабе рисунка вариации магнитного поля на станциях Есаши и Какиока очень похожи. После 2006 года Z компонента увеличивается, D компонента – уменьшается, а Н компонента медленно уменьшается в течении всего 11-летнего периода .

Вертикальная линия на рисунке отмечает момент катастрофического землетрясения. Очевидно, что вековая вариация главного магнитного поля Земли не связана с магнитной активностью. Разности соответствующих магнитных компонент двух пар разнесенных магнитных станций (ESA-MIZ, ESA-KAK) приведены на рис .

3. Нижняя кривая на рисунке является разностью вертикальных компонент станций Есаши и Мизусава:

dZ(EM) = Zesa – Zmiz. Вторая снизу кривая отображает разность вертикальных компонент станций Есаши и Какиока dZ(EK) = Zesa – Zkak и т.д. Магнитуды землетрясений представлены в верхней части рис. 3 .

Использовались только землетрясения с М4 и с эпицентральным расстоянием 150 км от станции Есаши. В дифференциальном сигнале (6 нижних кривых) отчетливо видны аномальные вариации с длительностью 1 – 3 года и амплитудой 1–5 нТл. Более отчетливо аномалии видны на второй панели сверху. Здесь показано отношение разностей вертикальных компонент к разностям горизонтальных компонент для станций Есаши и Мизусава: dZ(EM)/dH(EM) = (Zesa – Zmiz)/(Hesa – Hmiz). Черные стрелки под этой кривой отмечают моменты аномалий, а красные стрелки вверху отмечают моменты сейсмических толчков с магнитудой M6 .

Очевидно, что моменты сильных землетрясений имеют задержку в 1 – 3 года относительно начальных моментов аномалий. Наиболее отчетливая аномалия, предшествующая катастрофическому землетрясению, длится дольше ранних аномалий и является более интенсивной .

Области сейсмической активности, возникавшие в течение всего 11-летнего периода показаны на рис. 1 желтыми многолучевыми звездами. Магнитуды самых сильных землетрясений указаны внутри этих областей. После аномалии 2002 г. эпицентр землетрясения располагался около г. Сендай приблизительно в 100 км к югу от станции Есаши. В 2005 – 2007 г.г. эпицентр землетрясения был расположен под дном моря на расстоянии ~150-200 км к юго-востоку от Есаши. В 2008 г. эпицентр располагался очень близко от станций Есаши и Мизусава (~50 км к юго-западу от станции Есаши). После 2009 г. сейсмичность проявилась под дном моря, где и произошло землетрясение с М=9 .





Обсуждение результатов Исследования динамической модели источников главного магнитного поля в работе [11] показали, что наиболее близкие к Японии геомагнитные полюса расположены в восточной Сибири и в Тихом Океане .

Медленное смещение этих полюсов приводит к широкомасштабным изменениям вековых магнитных вариаций на территории Японии. Сравнивая шесть нижних кривых на рис. 2, можно заключить, что пространственный масштаб этих вариаций должен быть очень большим. Следовательно, аномалии представленные на рис. 3 являются локальными и расположены близко к станциям Есаши и Мизусава .

Черные стрелки под второй сверху кривой (отношение dZ/dH для станций Есаши и Мизусава) на рис. 3 отмечают четыре обнаруженные аномалии. Красные стрелки отмечают моменты сейсмических толчков с магнитудой M6. Очевидно, что моменты сильных землетрясений имеют задержку в 1–3 года относительно стартов аномалий. Более того, эти землетрясения располагались в различных сейсмических зонах (желтые звезды на рис. 1). Сейсмическая зона с магнитудой M=7.0 появилась после возникновения магнитной аномалии в 2002 г. Средняя глубина сейсмических гипоцентров составляла ~37 км (мы рассматриваем толчки с M4). Магнитная аномалия 2005 г. (M=6.9) возникла перед началом сейсмической активности под Аномальные возмущения в вековых вариациях магнитного поля Земли дном моря. Средняя глубина сейсмических гипоцентров составляла ~54 км. В 2008 г. эпицентры сейсмических толчков располагались близко к станциям Есаши и Мизусава и средняя глубина сейсмических гипоцентров составляла ~18 км. После 2009 г. сейсмическая активность проявилась под дном моря восточнее зоны активности в 2005-2007 гг. и средняя глубина сейсмических гипоцентров составляла ~36 км. Сейсмическая активность в 2005-2007 гг. и 2009 г. и, по-видимому, была связана с движением Тихоокеанской тектонической плиты [12]. Почти во всех зонах субдукции сейсмическая активность проявляется ранее на больших глубинах в земной коре, а затем на меньших [13] .

Аномалии в магнитном поле, возникающие перед землетрясениями наблюдались и ранее [14]. Этот эффект объясняются изменением электрической проводимости в локальных областях земной коры .

Действительно, тектонические движения приводят к увеличению температуры и повышению проводимости в очагах будущих землетрясений. Теллурические токи перераспределяются возле локальной аномалии проводимости и создают аномалию в магнитном поле на земной поверхности. Знак этой аномалии зависит от местоположения магнитной станции относительно аномалии .

Тектонические процессы во время периода подготовки землетрясения могут привести к изменению угла наклона земной поверхности, на которой расположена магнитная станция. Изменение ориентации магнитных датчиков дополнительно может быть возможной причиной изменения показаний магнитометра .

Например, наклон датчика на 0.01o на территории Японии приводит к изменению показаний прибора на 6.6 нТл в горизонтальной магнитной компоненте. Как видно из рис. 3 аномалии после возникновения сначала усиливаются, а затем уменьшаются и перед сильным землетрясением практически исчезают. Возможно, нагрев локальной области в земной коре вследствие тектонических процессов приводит к повышению проводимости в этой области, возникновению и развитию аномалии, а затем, дальнейшее развития тектонических процессов приводит к повышению уровня трещиноватости, следовательно, к уменьшению 60 Sum Kp-index

–  –  –

которой расположена магнитная станция. Изменение 29900 ориентации магнитных датчиков дополнительно может 29800 быть возможной причиной изменения показаний 29200

–  –  –






Похожие работы:

«АКАДЕМИЯ НАУК СССР С ИБИРСКОЕ ОТДЕЛЕН ИЕ ТРУДЫ ИНСТИТУТА ГЕОЛОГИИ И ГЕОФИ3ИRИ Выпус 233 ACADEMY SCIENCES USSR OF OF ТНЕ SIВERIAN BRANCH TRANSACTIONS OF ТНЕ INSTITUTE OF GEOLOGY AND GEOPHYSICS Volum 233 The Miocene of the Mamontova Gora (s-tra-tigraphy alld paleoflora) "NAUI\A} PUBLISHING HOUSE МО CO\iV '1976 Миоцен Мамо...»

«ftx GREEK SALAD € 8,00 A mixture of tomato, cucumber, feta cheese, onion, peppers, caper leaves, black olives and oregano. µ,,, µµ,,,. Tomaten, komkommer, groene paprika, zwarte olijven, uienringen, kappertjes en feta overgoten met olijfolie en rode azijn. Eine Mischung aus Tomaten, Gurken, Ziegenkaese, Zwiebeln, Pa...»

«АРТЕРИАЛЬНАЯ ГИПЕРТОНИЯ Зав. кафедрой акушерства и гинекологии ИПДО Ст.ГМА, д.м.н., проф. В.В.Рыжков Артериальная гипертония Артериальная гипертония состояние, при котором отмечается повышение АД, систолического выше 140 мм рт.ст., диастолического выше 90 мм рт.ст. (в результате повторных изм...»

«Установка и настройка АТС-коннектора "Простые звонки – Avaya" Внимание! АТС-коннектор Avaya может не работать или работать неправильно на некоторых АТС Avaya. Мы не гарантируем, что сможем предоставить для вас полностью рабочее решение даже после вмешательст...»

«www.wimark.com 06/2018 Оглавление Оглавление 2 Обновление прошивки 4 Обновление с использованием WEB NMS 4 Обновление с помощью WEB UI точки доступа 4 Обновление с помощью CLI точки доступа 4 Прошивка точек доступа Ubiquiti UniFi 5 1. Получение доступа к точке доступа с оригинальной проши...»

«ДЕРЖАВНЕ АГЕНТСТВО РИБНОГО ГОСПОДАРСТВА УКРАЇНИ УПРАВЛІННЯ ДЕРЖАВНОГО АГЕНТСТВА РИБНОГО ГОСПОДАРСТВА У ХАРКІВСЬКІЙ ОБЛАСТІ НАКАЗ 01 березня 2017 р. м. Харків № 26 Про встановлення весняно-літньої заборони на лов риби, інших водних біоресу...»

«04.05.2018. Некоторые правила соблюдения Поста.... Хвала Аллаhу Всемогущему, просим Аллаhа защитить нас от зла наших скверных деяний. Мы восхваляем нашего Творца и просим Его о помощи и прощении. Ко...»

«OCR и обработали Nina & Leon Dotan (05.2002) ldn-knigi.narod.ru ldnleon@yandex.ru {Х} Номера страниц ИОСИФ ГОФМАН ФОРТЕПЬЯННАЯ ИГРА ОТВЕТЫ НА ВОПРОСЫ О ФОРТЕПЬЯННОЙ ИГРЕ Москва 1961 СОДЕРЖАНИЕ Г. Коган. Иосиф Гофман и его книга Фортепьянная и...»




 
2019 www.mash.dobrota.biz - «Бесплатная электронная библиотека - онлайн публикации»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.