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. № 4. С. 318-327

Атмосферные и ионосферные аномалии, предшествующие сильному экваториальному землетрясению на Суматре

С.А. Имашев 1 , Л.Г. Свердлик 1, 2 
1 Научная Станция РАН в г. Бишкеке, Бишкек, Кыргызстан
2 Кыргызско-российский славянский университет, Бишкек, Кыргызстан
Одобрена к печати: 10.08.2022
DOI: 10.21046/2070-7401-2022-19-4-318-327
Спутниковое дистанционное зондирование играет важнейшую роль в изучении динамических процессов, протекающих в различных слоях атмосферы/ионосферы, и взаимодействия между этими слоями и литосферой. Представляем результаты сравнительного анализа аномальных вариаций температуры в нижней атмосфере и полного электронного содержания (ПЭС) ионосферы, основанных на глобальных данных реанализа MERRA-2 и навигационной системы GNSS/GPS и относящихся к периоду сильной сейсмической активности. Задача выделения и идентификации предсейсмических возмущений, которые наблюдались в процессе подготовки крупного низкоширотного землетрясения магнитудой M = 8,6 и его афтершока M = 8,2, произошедших на Суматре (Индонезия) 11 апреля 2012 г., решалась на основе применения разработанных и апробированных ранее алгоритмов. Реакция верхней тропосферы/нижней стратосферы (UTLS) и ионосферы на предстоящее сильное землетрясение при спокойных геомагнитных условиях проявлялась в аномальном изменении температуры и ПЭС соответственно. Аномалии располагались вблизи эпицентра землетрясения и достигали максимума 6 апреля 2012 г. (за 6 дней до события). В отличие от мезомасштабного температурного возмущения в UTLS аномалия ПЭС имела значительно больший горизонтальный размер, составляющий несколько тысяч километров. При всём различии пространственных масштабов и динамики временной эволюции возмущений в ионосфере и атмосфере области аномальных значений исследуемых параметров в момент максимального развития располагались вблизи эпицентра и были достаточно близки по форме. В качестве вероятного механизма взаимодействия литосферы, атмосферы и ионосферы рассматривалось усиление активности процесса генерации длиннопериодных атмосферных гравитационных волн.
Ключевые слова: спутниковые измерения, температура, землетрясение, верхняя тропосфера, нижняя стратосфера, ионосфера, интегральный параметр, аномалия, геомагнитная активность, Dst-индекс
Полный текст

Список литературы:

  1. Свердлик Л. Г., Имашев С. А. Динамика температуры тропопаузы в период сейсмической активности в Центральном Тянь-Шане // Наука и новые технологии. 2015. № 1. С. 23–27.
  2. Свердлик Л. Г., Имашев С. А. О предсейсмических аномалиях температуры атмосферы // Геосистемы переходных зон. 2019. Т. 3. № 1. С. 19–26. DOI: 10.30730/2541-8912.2019.3.1.019-026.
  3. Свердлик Л. Г., Имашев С. А. Пространственно-временное распределение возмущений в атмосфере перед сильными землетрясениями в Тянь-Шане // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2020. Т. 17. № 5. С. 114–122. DOI: 10.21046/2070-7401-2020-17-5-114-122.
  4. Тертышников А. В., Большаков В. О. Технология мониторинга ионосферы с помощью приемника сигналов навигационных КА GPS/ГЛОНАСС (Galileo) // Информация и космос. 2010. № 1. С. 100–105.
  5. Тертышников А. В., Пулинец С. А. Способ зондирования ионосферы, тропосферы, геодвижений и комплекс для его реализации. Патент РФ 2502080. Рег. 20.12.2013.
  6. Тертышников А. В., Иванов И. И., Писанко Ю. В., Смирнов В. М., Палей А. А., Ковалев Д. С., Тертышников А. М., Дубова Ю. А., Зинкина М. Д. Способ зондирования ионосферы и тропосферы. Патент РФ 2693842. Рег. 05.07.2019.
  7. Cahyadi M. N., Heki K. Ionospheric disturbances of the 2007 Bengkulu and the 2005 Nias earthquakes, Sumatra, observed with a regional GPS network // J. Geophysical Research: Space Physics. 2013. V. 118. P. 1777–1787. DOI: 10.1002/jgra.50208.
  8. 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.
  9. Hernández-Pajares M., Juan J., Sanz J., Orus R., Garcia-Rigo A., Feltens J., Komjathy A., Schaer S., Krankowski A. The IGS VTEC maps: a reliable source of ionospheric information since 1998 // J. Geodesy. 2009. V. 83. Iss 3–4. P. 263–275. DOI: 10.1007/s00190-008-0266-1.
  10. Hu Z., Fan L., Wang C., Wang Z., Shi C., Jing G. More reliable global ionospheric maps combined from ionospheric products of the seven IGS analysis centers // Results in Physics. 2020. V. 17. Art. No. 103162. 2 p. DOI: 10.1016/j.rinp.2020.103162.
  11. Oikonomou C., Haralambous H., Pulinets S., Khadka A., Paudel S. R., Barta V., Muslim B., Kourtidis K., Karagioras A., Inyurt S. Investigation of Pre-Earthquake Ionospheric and Atmospheric Disturbances for Three Large Earthquakes in Mexico // Geosciences. 2021. V. 11. Iss. 1. Art. No. 16. 28 p. DOI: 10.3390/geosciences11010016.
  12. Pulinets S. A., Legenka A. D. Spatial-temporal characteristics of large scale distributions of electron density observed in the ionospheric F-region before strong earthquakes // Cosmic Research. 2003. V. 41. Iss. 3. P. 221–230. DOI: 10.1023/A:1024046814173.
  13. Sasmal S., Chowdhury S., Kundu S., Politis D. Z., Potirakis S. M., Balasis  G., Hayakawa M., Chakrabarti S. K. Pre-Seismic Irregularities during the 2020 Samos (Greece) Earthquake (M = 6.9) as Investigated from Multi-Parameter Approach by Ground and Space-Based Techniques // Atmosphere. 2021. V. 12. Iss. 8. Art. No. 1059. 34 p. DOI: 10.3390/atmos12081059.
  14. 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.
  15. Yang S.-S., Hayakawa M. Gravity Wave Activity in the Stratosphere before the 2011 Tohoku Earthquake as the Mechanism of Lithosphere-atmosphere-ionosphere Coupling // Entropy. 2020. V. 22. Iss. 1. Art. No. 110. 22 p. DOI: 10.3390/e22010110.
  16. Yao Y. B., Chen P., Wu H., Zhang S., Peng W. F. Analysis of ionospheric anomalies before the 2011 Mw 9.0 Japan earthquake // Chinese Science Bull. 2012. V. 57. P. 500–510.
  17. 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. 8 p. DOI: 10.1038/s41598-020-74995-w.
  18. Zhu F., Zhou Y., Wu Y. Anomalous variation in GPS TEC prior to the 11 April 2012 Sumatra earthquake // Astrophysics and Space Science. 2013. V. 345. P. 231–237. DOI: 10.1007/s10509-013-1389-2.