Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2014. Т. 11. №1. С. 215-225
Изучение глубинного строения земной коры по геомагнитным полям и их градиентам на стратосферных высотах
Ю.П. Цветков
1 , С.В. Филиппов
1 1 Институт земного магнетизма, ионосферы и распространения радиоволн им. Н.В. Пушкова РАН, Москва, Троицк, Россия
Рассматриваются аномальное (литосферное) магнитное поле Земли (аномальное МПЗ) и его вертикальные градиенты на высотах стратосферы, анализируются вопросы внутреннего строения земной коры по магнитным стратосферным данным. Задача изучения внутреннего строения земной коры дистанционными методами надежно может быть решена по данным аномального МПЗ, полученным на двух высотах космического пространства – 500 км и 30 км. Рассматривается предложенная идея аэростатных градиентных магнитных съемок в стратосфере на длинномерной (6 км) измерительной базе. Разработана методика и приборы для аэростатных градиентных магнитных измерений. Анализируются результаты аэростатных градиентных магнитных съемок, выполненных на высотах около 30 км. Доказано, что на измерительной базе длиной 6 км надежно измеряются градиенты поля магнитных источников, расположенных вблизи подошвы земной коры. Обосновывается новый метод исправления глобальных аналитических моделей главного МПЗ при выделении магнитных аномалий из съемок по протяженным маршрутам. Показан процесс формирования спутниковой магнитной аномалии (H=400 км) из магнитных аномалий, полученных на аэростате (Н=30 км). Сделан вывод, что модель постоянного МПЗ, развитую до 720 сферической гармоники, следует строить по спутниковым и аэростатным градиентным магнитным данным. Такая модель будет нести надежную информацию о литосферном магнитном поле, следовательно, и о глубинной магнитной структуре земной коры.
Ключевые слова: градиентные геомагнитные съёмки, аномальное (литосферное) магнитное поле Земли,глобальные аналитические модели магнитного поля Земли, стратосферные аэростаты
Полный текстСписок литературы:
- Виноградов А. Происхождение оболочек Земли. // Изв. АН СССР, сер. геолог. № 11, 1962.
- Карта аномального магнитного поля территории СССР. Масштаб 1:2500000 / Отв. ред. Макарова З.А. М.: ГУГК. 16 л., 1974.
- Лазько Е.М. Основы региональной геологии СССР. Том III // М.: Недра, 1971. 344 с.
- Николаев Н.С., Крапивный А.В., Баранов Я.В., Брехов О.М., Цветков Ю.П., Пчелкин А.В. Высокоточный аэростатный градиометр со спутниковыми каналами связи. // Датчики и Системы, 2008. № 1. С. 16–20.
- Цветков Ю.П., Брехов О.М., Филиппов С.В., Бондарь Т.Н., Иванов А.А., Крапивный А.В., Николаев Н.С. Экспериментальные оценки погрешности измерений вертикальных геомагнитных градиентов в стратосфере // Геомагнетизм и аэрономия, 2007. Т. 47. № 4. С. 543–547.
- Цветков Ю.П., Головков В.П., Кузнецов В.Д., Брехов О.М., Пелле В.А. Способ выделения составляющих индукции аномального магнитного поля Земли // Патент на изобретение № 2437125. 20.12.2011. Бюл. № 35. Приоритет – 25.05.2010.
- Цветков Ю.П., Кузнецов В.Д., Головков В.П., Брехов О.М., Пелле В. А., Крапивный А.В., Николаев Н.С. Выделение аномального магнитного поля Земли из аэростатных магнитных съемок на высотах 20–40 км. // Доклады Академии наук, 2011. Т. 436. № 2. С. 262–266.
- Цветков Ю.П., Ротанова Н.М., Харитонов А.Л. Повысотная структура магнитных аномалий по градиентным измерениям в стратосфере. // Геомагнетизм и аэрономия, 2004. Т. 44. № 3. С. 412–418.
- Черников С.П., Цветков Ю.П., Брехов О.М., Крапивный А.В., Николаев Н.С. Компьютерная модель динамики процесса автоматического развертывания аэростатного магнитного горадиентометра. // Датчики и системы, 2009. № 6. С.20–23.
- Школьный Е.П., Майборода Л.А. Атмосфера и управление движением летательных аппаратов. // Л.: Гидрометиздат, 1973. 307 с.
- Korepanov V., Tsvetkov Yu. Gradient magnetometer system for balloons. // Proceedings of the 17th ESA Symposium on European Rocket and Balloon Programmes and Related Research, ESA SP-590, Sandefiord, Norway, 2005. Р. 443–448.
- Nelson J.B., Marcotte D.V., Hardwick C.D. Comments on “Magnetic field gradients and their uses in the study of the Earth's magnetic field” of by Harrison and Southam. // J. Geomag. Geoelectr., 1992. Vol. 44. Р. 367–370.
- Webers W.A., Tsvetkov Yu.. The role of magnetic field data from the Earth’s surface and from different balloon and satellite altitudes for deriving high quality analytical models of the internal magnetic field. // Proceedings of the 18th ESA Symposium on European Rocket and Balloon Programmes and Related Research. ESA SP-647, Netherlands, 2007. Р. 597–600.