Архив
Том 21, 2024
Том 20, 2023
Том 19, 2022
Том 18, 2021
Том 17, 2020
Том 16, 2019 г.
Том 15, 2018 г.
Том 14, 2017 г.
Том 13, 2016 г.
Том 12, 2015 г.
Том 11, 2014 г.
Том 10, 2013 г.
Том 9, 2012 г.
Том 8, 2011 г.
Том 7, 2010 г.
Выпуск 6, 2009 г.
Выпуск 5, 2008 г.
Выпуск 4, 2007 г.
Выпуск 3, 2006 г.
Выпуск 2, 2005 г.
Выпуск 1, 2004 г.
Поиск
Найти:
Подписка/отписка
на рассылку новостей
ISSN 2070-7401 (Print), ISSN 2411-0280 (Online)
Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса
физические основы, методы и технологии мониторинга окружающей среды, потенциально опасных явлений
и объектов

  

Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2022. Т. 19. № 2. С. 81-90

Атмосферные эффекты крупнейших землетрясений Альпийско-Гималайского сейсмического пояса

Л.Г. Свердлик 1, 2 
1 Научная Станция РАН в г. Бишкеке, Бишкек, Кыргызстан
2 Кыргызско-российский славянский университет, Бишкек, Кыргызстан
Одобрена к печати: 28.04.2022
DOI: 10.21046/2070-7401-2022-19-2-81-90
Верхняя тропосфера/нижняя стратосфера (UTLS) является динамичным регионом, подверженным влиянию различных возмущений, которые можно проследить по изменениям температуры. В настоящем исследовании решалась задача выделения аномальных изменений температуры, которые могут быть связаны с крупными сейсмическими событиями. Были проанализированы данные спутниковых измерений (MERRA-2) в периоды подготовки четырёх разрушительных землетрясений с магнитудами M > 7,5, произошедших в зоне Альпийско-Гималайского сейсмического пояса: в Китае (2008), Иране, Пакистане (2013) и Непале (2015). Для идентификации предсейсмических возмущений предложен новый подход к анализу пространственно-временных вариаций температуры в UTLS, основанный на использовании модифицированного критерия STA /LTA, статистического и спектрального анализа. Разработанный алгоритм построен на последовательном вычислении межсуточной изменчивости температуры ΔT, отношения скользящих дисперсий (VARSTA / VARLTA) и интегральных параметров аномальных вариаций δTC (δT). Диапазон и характер изменения этих параметров определялся интенсивностью короткопериодных возмущений температуры. Применение разработанного алгоритма позволило установить, что аномалии сейсмогенного происхождения характеризовались высокими значениями параметра δTC (≥2,0) и проявлялись в виде хорошо выраженных мезомасштабных (300–800 км), относительно долгоживущих (от 18 до 36 ч) возмущённых областей. Аномалии температуры наблюдались за 1–5 сут до сильных землетрясений и были локализованы в пределах нескольких сотен километров от их эпицентров. Поскольку все рассматриваемые события произошли на фоне спокойных геомагнитных условий, пространственно-временные распределения аномалий температуры дают основание предполагать связь с процессами подготовки землетрясений.
Ключевые слова: спутниковые измерения, температура, землетрясение, верхняя тропосфера, нижняя стратосфера, критерий STA/LTA, интегральный параметр, аномалия, геомагнитная активность, Dst-индекс
Полный текст

Список литературы:

  1. Свердлик Л. Г. Идентификация предсейсмических возмущений в атмосфере с использованием модифицированного критерия STA/LTA // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2021. Т. 18. № 3. С. 141–149. DOI: 10.21046/2070-7401-2021-18-3-141-149.
  2. Carbone V., Piersanti M., Materassi M., Battiston R., Lepreti F., Ubertini P. A mathematical model of lithosphere – atmosphere coupling for seismic events // Scientific Reports. 2021. V. 11. Art. No. 8682. DOI: 10.1038/s41598-021-88125-7.
  3. Chetia B., Devi M., Kalita S., Barbara A. K. Magnetic storm time effect on upper and lower atmosphere: An analysis through GPS and remote sensing observation over Guwahati // Indian J. Radio and Space Physics. 2017. V. 46. P. 120–130.
  4. He L., Heki K. Ionospheric anomalies immediately before Mw7.0–8.0 earthquakes // J. Geophysical Research: Space Physics. 2017. V. 122. No. 8. P. 8659–8678. DOI: 10.1002/2017JA024012.
  5. Jin S., Han L., Cho J. Lower atmospheric anomalies following the 2008 Wenchuan Earthquake observed by GPS measurements // J. Atmospheric and Solar-Terrestrial Physics. 2011. V. 73. P. 810–814. DOI: 10.1016/j.jastp.2011.01.023.
  6. Jing F., Singh R. P., Shen X. Land – Atmosphere – Meteorological coupling associated with the 2015 Gorkha (M 7.8) and Dolakha (M 7.3) Nepal earthquakes // Geomatics, Natural Hazards and Risk. 2019. V. 10. No. 1. P. 1267–1284. DOI: 10.1080/19475705.2019.1573629.
  7. Kherani E. A., Sanchez S. A., de Paula E. R. Numerical Modeling of Coseismic Tropospheric Disturbances Arising from the Unstable Acoustic Gravity Wave Energetics // Atmosphere. 2021. V. 12. Iss. 6. Art. No. 765. DOI: 10.3390/atmos12060765.
  8. Piersanti M., Materassi M., Battiston R., Carbone V., Cicone A., D’Angelo G., Diego P., Ubertini P. Magnetospheric – Ionospheric – Lithospheric Coupling Model. 1: Observations during the 5 August 2018 Bayan Earthquake // Remote Sensing. 2020. V. 12. Iss. 20. Art. No. 3299. DOI: 10.3390/rs12203299.
  9. Singh R. P., Mehdi W., Sharma M. Complementary nature of surface and atmospheric parameters associated with Haiti earthquake of 12 January 2010 // Natural Hazards and Earth System Sciences. 2010. V. 10. Iss. 6. P. 1299–1305. DOI: 10.5194/nhess-10-1299-2010.
  10. Sverdlik L. Anomalous temperature changes in the UTLS region prior to the 2008 Nura Earthquake // E3S Web Conf. 2021. V. 333. Art. No. 02013. RPERS, 2021. DOI: 10.1051/e3sconf/202133302013.
  11. Sverdlik L., Imashev S. Spatial-temporal distribution of atmospheric temperature anomalies connected with seismic activity in Tien-Shan // MAUSAM. 2020. V. 71. No. 3. P. 481–490. URL: https://metnet.imd.gov.in/mausamdocs/171310_F.pdf.
  12. Yan X., Sun Y., Yu T., Liu J.-Y., Qi Y., Xia C., Zuo X., Yang N. Stratosphere perturbed by the 2011 Mw9.0 Tohoku earthquake // Geophysical Research Letters. 2018. V. 45. Iss. 19. P. 10050–10056. DOI: 10.1029/2018GL079046.
  13. Yang S.-S., Asano T., Hayakawa M. Abnormal gravity wave activity in the stratosphere prior to the 2016 Kumamoto earthquakes // J. Geophysical Research: Space Physics. 2019. V. 124. Iss. 2. P. 1410–1425. DOI: 10.1029/2018JA026002.
  14. Yu Z., Hattori K., Zhu K., Fan M., Marchetti D., He X., Chi C. Evaluation of Pre-Earthquake Anomalies of Borehole Strain Network by Using Receiver Operating Characteristic Curve // Remote Sensing. 2021. V. 13. No. 3. Art. No. 515. DOI: 10.3390/rs13030515.
  15. Zhu F., Jiang Y. Investigation of GIM-TEC disturbances before M ≥ 6.0 inland earthquakes during 2003–2017 // Scientific Reports. 2020. V. 10. Art. No. 18038. DOI: 10.1038/s41598-020-74995-w.