Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2021. Т. 18. № 6. С. 275-282
Возмущения в ионосфере, вызванные подземным ядерным испытанием в Северной Корее 3 сентября 2017 года
Н.П. Перевалова
1 , Н.В. Шестаков
2, 3 , М. Гоцзе
4 , В. Ву
4 1 Институт солнечно-земной физики СО РАН, Иркутск, Россия
2 Дальневосточный федеральный университет, Владивосток, Россия
3 Институт прикладной математики ДВО РАН, Владивосток, Россия
4 Институт прогнозирования землетрясений Службы землетрясений Китая, Пекин, Китай
Одобрена к печати: 17.11.2021
DOI: 10.21046/2070-7401-2021-18-6-275-282
На основе анализа данных нескольких сетей станций приёма сигналов глобальных навигационных спутниковых систем (ГНСС) GPS, ГЛОНАСС проведены исследования ионосферных возмущений, инициированных северокорейским подземным ядерным испытанием (взрывом) 3 сентября 2017 г. Возмущения в ионосфере наблюдались на большом количестве лучей «приёмник ГНСС – спутник ГНСС». Форма возмущений, порождённых подземным ядерным испытанием, заметно отличалась от формы ионосферных аномалий, наблюдаемых после землетрясений. Ионосферные возмущения начали регистрироваться через ~8 мин после взрыва и наблюдались в течение более 5 ч после него. Показано, что в пределах 1,5 ч после взрыва регистрировались преимущественно перемещающиеся ионосферные возмущения (ПИВ) с периодами от 1,0 до 9,5 мин, распространявшиеся от эпицентра со средними скоростями порядка 580, 250 и 130 м/с. Эти ПИВ могут быть отнесены к акустическим волнам, вызванным в атмосфере подземным ядерным испытанием. Примерно через 60 мин после взрыва над эпицентром начала формироваться долгоживущая (наблюдалась более 3,5 ч) область малоподвижных возмущений ионосферной плазмы, скорость которых составляла ~8 м/с. Природа и механизмы формирования данной области требуют дальнейшего исследования и моделирования.
Ключевые слова: подземное ядерное испытание, ионосферные возмущения, ГНСС, GPS, ГЛОНАСС
Полный текстСписок литературы:
- Быков В. Г., Шестаков Н. В., Герасименко М. Д., Сорокин А. А., Коновалов А. В., Прытков А. С., Василенко Н. Ф., Сафонов Д. А., Коломиец А. Г., Серов М. А., Пупатенко В. В., Королев С. П., Верхотуров А. Л., Жижерин В. С., Рябинкин К. С. Единая сеть геодинамических наблюдений ДВО РАН: становление, десять лет развития, основные достижения // Вестн. Дальневосточ. отд-ния Российской акад. наук. 2020. № 3. С. 5–24. DOI: 10.37102/08697698.2020.211.3.001.
- Afraimovich E. L., Palamartchouk K. S., Perevalova N. P. GPS radio interferometry of travelling ionospheric disturbances // J. Atmospheric and Solar-Terrestrial Physics. 1998. V. 60. P. 1205–1223.
- Boyarchuk K. A., Lomonosov A. M., Pulinets S. A., Hegai V. V. Impact of radioactive contamination on electric characteristics of the atmosphere. New remote monitoring technique // BRAS Physics, Supplement: Physics of Vibrations. 1997. V. 61. No. 4. P. 260–266.
- Calais E., Minster J. GPS detection of ionospheric perturbations following a Space Shuttle ascent // Geophysical Research Letters. 1996. V. 23. No. 15. P. 1897–1900.
- Chen P., Yao Y., Yao W. On the coseismic ionospheric disturbances after the Nepal Mw 7.8 earthquake on April 25, 2015 using GNSS observations // Advances in Space Research. 2017. V. 59. P. 103–113.
- Hofmann-Wellenhof B., Lichtenegger H., Collins J. Global Positioning System: Theory and Practice. Wien; N. Y.: Springer-Verlag, 1992. 327 p.
- Kelley M. The Earth’s Ionosphere: Plasma Physics and Electrodynamics. San Diego: Academic Press, 2009. 556 p.
- Liu Y., Zhou C., Tang Q., Chen G., Zhao Z. Geomagnetic Conjugate Observations of Ionospheric Disturbances in response to North Korea Underground Nuclear Explosion on 3 September 2017 // Annales Geophysicae. 2019. V. 37. P. 337–345.
- Liu Y., Zhou C., Zhang X. Q., Liang R., Liu X., Zhao Z. Y. GNSS observations of ionospheric disturbances in response to the underground nuclear explosion in North Korea // Chinese J. Geophysics. 2020. V. 63. No. 4. P. 1308–1317 (in Chinese).
- Park J., von Frese R. R. B., Grejner-Brzezinska D. A., Morton Yu., Gaya-Pique L. R. Ionospheric detection of the 25 May 2009 North Korean underground nuclear test // Geophysical Research Letters. 2011. V. 38. No. 22. Art. No. L22802.
- Park J., Grejner-Brzezinska D. A., von Frese R. R. B., Morton Yu. GPS Discrimination of Traveling Ionospheric Disturbances from Underground Nuclear Explosions and Earthquakes // Navigation. 2014. V. 61. No. 2. P. 125–134.
- Tsugawa T., Saito A., Otsuka Y., Nishioka M., Maruyama T., Kato H., Nagatsuma T., Murata K. T. Ionospheric disturbances detected by GPS total electron content observation after the 2011 Tohoku Earthquake // Earth, Planets and Space. 2011. V. 63. No. 7. P. 875–879.
- Yang Y. M., Garrison J. L., Lee S. C. Ionospheric disturbances observed coincident with the 2006 and 2009 North Korean underground nuclear tests // Geophysical Research Letters. 2012. V. 39. No. 2. L02103.
- Zhang X., Tang L. Traveling ionospheric disturbances triggered by the 2009 North Korean underground nuclear explosion // Annales Geophysicae. 2015. V. 33. P. 137–142.