Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2024. Т. 21. № 2. С. 122-130
Сейсмоатмосферные эффекты в изменениях метеопараметров нижней атмосферы по данным спутниковых измерений
1 Научная станция РАН в г. Бишкеке, Бишкек, Кыргызстан
2 Кыргызско-российский славянский университет, Бишкек, Кыргызстан
Одобрена к печати: 21.03.2024
DOI: 10.21046/2070-7401-2024-21-2-122-130
Два разрушительных землетрясения с магнитудами 7,9 и 7,3 произошли в Китае 12 мая 2008 г. и 21 мая 2021 г. соответственно. На примере этих событий было проанализировано пространственно-временное распределение предсейсмических возмущений, полученное на основе данных спутникового дистанционного зондирования (глобальный реанализ MERRA-2 (англ. Modern-Era Retrospective Analysis for Research and Applications, версия 2)). Для исследования сейсмоатмосферных эффектов и выявления аномалий в изменениях параметров нижней атмосферы был разработан и использован специальный алгоритм анализа спутниковых данных. Результаты показали, что вблизи эпицентральных областей за 1-2 сут до сейсмических событий наблюдались аномальные изменения температуры и скорости ветра в верхней тропосфере и области тропопаузы. Возмущения были синхронизированы с сейсмическим процессом как во времени, так и в пространстве. При этом установлено подобие в проявлениях аномальных вариаций метеопараметров в обоих анализируемых случаях, что, вероятно, можно рассматривать как дополнительное свидетельство взаимодействия литосферы и атмосферы в периоды, предшествующие сильным землетрясениям. Оба сейсмических события произошли на фоне спокойных геомагнитных условий, поэтому аномалии, возможно, были вызваны процессами подготовки землетрясений. В качестве наиболее вероятного механизма формирования возмущений в слоях нижней атмосферы рассматривались акустико-гравитационные волны, генерируемые медленными колебаниями земной поверхности.
Ключевые слова: спутниковые измерения, температура, скорость ветра, землетрясение, верхняя тропосфера, нижняя стратосфера, критерий STA/LTA, интегральный параметр, аномалия
Полный текстСписок литературы:
- 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.
- Свердлик Л. Г. Атмосферные эффекты крупнейших землетрясений Альпийско-Гималайского сейсмического пояса // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2022. Т. 19. № 2. С. 81–90. DOI: 10.21046/2070-7401-2022-19-2-81-90.
- Свердлик Л. Г. Динамика возмущений в нижней атмосфере в сейсмически активных регионах Азии // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2023. Т. 20. № 2. С. 144–152. DOI: 10.21046/2070-7401-2023-20-2-144-152.
- Свердлик Л. Г., Ибраев А. Э. Использование модифицированного алгоритма STA/LTA для выделения предсейсмических возмущений температуры в нижней атмосфере // Вестн. Кыргызско-Российского Славянского ун-та. 2022. Т. 22. № 12. С. 190-196. DOI: 10.36979/1694-500X-2022-22-12-190-196.
- Свердлик Л. Г., Ибраев А. Э. Программа «IPPLA» (Identification of Preseismic Perturbations in the Lower Atmosphere). Свидетельство о гос. регистрации программы для ЭВМ № 2023612499. Рег. 03.02.2023.
- Biswas S., Kundu S., Sasmal S. et al. Preseismic Perturbations and their Inhomogeneity as Computed from Ground- and Space-Based Investigation during the 2016 Fukushima Earthquake // Hindawi J. Sensors. 2023. V. 2023. Article 7159204. DOI: 10.1155/2023/7159204.
- Fritts D. C., Alexander M. J. Gravity wave dynamics and effects in the middle atmosphere // Reviews of Geophysics. 2003. V. 41. Iss. 1. Article 1003. DOI: 10.1029/2001RG000106.
- Han Y., Zang Y., Meng L. et al. A summary of seismic activities in and around China in 2021 // Earthquake Research Advances. 2022. V. 2. Iss. 3. Article 100157. DOI: 10.1016/j.eqrea.2022.100157.
- Jiao Z.-H., Shan X. Statistical framework for the evaluation of earthquake forecasting: A case study based on satellite surface temperature anomalies // J. Asian Earth Sciences. 2021. V. 211. Article 104710. DOI: 10.1016/j.jseaes.2021.104710.
- 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. Article 765. DOI: 10.3390/atmos12060765.
- Ma W. Y., Zhang X. D., Liu J. et al. Influences of multiple layers of air temperature differences on tidal forces and tectonic stress before, during and after the Jiujiang earthquake // Remote Sensing of Environment. 2018. V. 210. P. 159–165. DOI: 10.1016/j.rse.2018.03.003.
- Panchal H., Saraf A. K., Das J., Dwivedi D. Satellite based detection of pre-earthquake thermal anomaly, co-seismic deformation and source parameter modelling of past earthquakes // Natural Hazards Research. 2022. V. 2. Iss. 4. P. 287-303. DOI: 10.1016/j.nhres.2022.12.001.
- Wu P., Meng Q., Zhang Y. et al. Coarse-graining research of the thermal infrared anomalies before earthquakes in the Sichuan area on Google Earth engine // Frontiers in Earth Science. 2023. V. 11. Article 1101165. DOI: 10.3389/feart.2023.1101165.
- 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.
- Zhang Y., Meng Q., Wang Z., Lu X., Hu D. Temperature Variations in Multiple Air Layers before the Mw 6.2 2014 Ludian Earthquake, Yunnan, China // Remote Sensing. 2021. V. 13. No. 5. Article 884. DOI: 10.3390/rs13050884.