Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2024. Т. 21. № 4. С. 99-111
Исследование взаимосвязей атмосферы с океаном и литосферой на примере взаимодействия интенсивных тропических циклонов и сильнейших землетрясений
С.П. Головачев
1 , М.Н. Дубров
1 , В.А. Волков
2 , Д.В. Александров
1 , И.С. Еремин
1 , Д.С. Каленов
1 1 Фрязинский филиал Института радиотехники и электроники им. В.А. Котельникова РАН, Фрязино, Московская обл., Россия
2 Институт физики Земли им. О.Ю. Шмидта РАН, Москва, Россия
Одобрена к печати: 12.08.2024
DOI: 10.21046/2070-7401-2024-21-4-99-111
Получены результаты, указывающие на существование причинно-следственной взаимосвязи интенсивных тропических циклонов (тайфунов, ураганов) и сильнейших землетрясений. Выполнен статистический анализ активности тропических циклонов, сопровождавших 11 наиболее сильных землетрясений с магнитудой 7,8–9,1 за период 1997–2007 гг. Рассматривается динамика общей интенсивности тропических циклонов относительно времени землетрясения в очаге для выделенных землетрясений, каждое из которых является сильнейшим в году. Предложен новый физический подход к описанию триггерного эффекта при инициировании сильного землетрясения в результате взаимодействия океана, атмосферы и литосферы. Процесс представляет собой пространственно-временную циклическую последовательность зон низкого давления, формирующихся над тектоническими плитами Земли и охватывающих тектоническую плиту в её самом широком месте. Период цикла во времени составляет 3–4 нед. Процесс начинается за несколько недель до землетрясения в виде роста суммарной мощности циклонов и последующего её спада до минимума. При возобновлении активности циклонов вероятность возникновения мощного сейсмического толчка становится максимальной. Длительность процесса увеличивается до 2–3 мес перед наиболее сильными землетрясениями магнитудой 8–9 и состоит из двух и более пространственно-временных циклов.
Ключевые слова: тропические циклоны, ураганы, тайфуны, сейсмическая активность, землетрясения, взаимодействие атмосферы с океаном и литосферой
Полный текстСписок литературы:
- Александров Д. В., Дубров М. Н., Ларионов И. А. и др. Сейсмо-деформационный и акустический мониторинг геодинамических процессов высокочувствительными пространственно разнесенными приборами в сейсмоэнергоактивной и асейсмической зонах // Вулканология и сейсмология. 2019. № 3. С. 72–80. https://doi.org/10.31857/S0205-96142019372-80.
- Боков В. Н., Гутшабаш Е. Ш., Потиха Л. З. Атмосферные процессы как триггерный эффект возникновения землетрясений // Ученые записки Российского гос. гидрометеорол. ун-та. 2011. № 18. С. 173–184.
- Головачев С. П., Дубров М. Н., Волков В. А. Взаимосвязь тропического циклогенеза и сейсмической активности по данным спутниковых и наземных измерительных комплексов // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2011. Т. 8. № 1. С. 232–238.
- Добровольский И. П. Прогноз тектонического землетрясения: определение места и энергии землетрясения по вертикальным перемещениям земной поверхности // Физика Земли. 2006. № 5. С. 78–82.
- Дубров М. Н. Предвестники землетрясений: стратификация и обнаружение лазерной деформометрической системой // 5-я Международ. конф. «Солнечно-земные связи и физика предвестников землетрясений»: cб. докл. 2010. С. 368–371. http://www.ikir.ru/ru/Events/Conferences/2010-V-international/05_earthquakes_precursors/node11.html.
- Карелин А. В. О возможности космического мониторинга процессов возникновения тропических ураганов // Вопросы электромеханики. Тр. ВНИИЭМ. 2009. Т. 111. № 4. С. 43–50.
- Костин В. М., Беляев Г. Г., Овчаренко О. Я., Трушкина Е. П. Особенности взаимосвязи тропических циклонов и землетрясений // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2022. Т. 19. № 1. С. 125–139. https://doi.org/10.21046/2070-7401-2022-19-1-125-139.
- Лысенко Д. А., Ярошевич М. И. Сезонная динамика циклонической и сейсмической активности в зонах действия тропических циклонов // Геофиз. исслед. 2015. Т. 16. № 1. С. 35–43.
- Макоско А. А., Набокова Е. В., Ярошевич М. И. О связи кинематических характеристик ветра в тропических циклонах и аномалий силы тяжести // Изв. РАН. Физика атмосферы и океана. 2019. Т. 55. № 6. С. 139–146. https://doi.org/10.31857/S0002-3515556139-146.
- Морозова Л. И. Тайфуны и сейсмичность // Докл. АН. 2006. Т. 410. № 3. С. 397–400.
- Покровская И. В., Шарков Е. А. Тропические циклоны и тропические возмущения Мирового океана: 1983–2005. М.: Полиграф сервис, 2006. 728 с.
- Соболев Г. А., Пономарев А. В. Физика землетрясений и предвестники. М.: Наука. 2003. 270 с.
- Сытинский А. Д. О планетарных атмосферных возмущениях во время сильных землетрясений // Геомагнетизм и аэрономия. 1997. Т. 37. № 2. С. 132–137.
- Шарков Е. А. Радиотепловое дистанционное зондирование Земли: Физические основы. М.: ИКИ РАН, 2014. Т. 1. 552 с.
- Ярошевич М. И. Тропические циклоны и сейсмическая активность // Докл. АН СССР. 1991. Т. 316. № 1. С. 88–92.
- Dubrov M. N., Golovachev S. P. Earthquake and hurricane remote monitoring by ground-based interferometry // ISPRS Technical Commission 8th Symp. 2010. V. 38. No. 8. P. 254–255. http://www.isprs.org/proceedings/XXXVIII/part8/.
- Dubrov M. N., Kazantseva O. S., Manukin A. B. et al. The study of synchronously measured variations in the Earth’s surface strain and groundwater level // Izvestiya. Physics of the Solid Earth. 2007. V. 43. P. 404–411. https://doi.org/10.1134/S1069351307050059.
- Dubrov M. N., Volkov V. A., Golovachev S. P. Earthquake and hurricane coupling is ascertained by ground-based laser interferometer and satellite observing techniques // Natural Hazards and Earth System Sciences. 2014. No. 2. P. 935–961. https://doi.org/10.5194/nhessd-2-935-2014.
- Fan W., McGuire J. J., de Groot-Hedlin C. D. et al. Stormquakes // Geophysical Research Letters. 2019. V. 46. No. 22. P. 12909–12918. https://doi.org/10.1029/2019GL084217.
- Knapp K. R., Diamond H. J., Kossin J. P., Kruk M. C., Schreck C. J., Levinson D. H., Neumann C. J. International best track archive for climate stewardship (IBTrACS) / NOAA National Centers for Environmental Information. 2023. https://www.ncei.noaa.gov/products/international-best-track-archive.
- Nersesov I. L., Latynina L. A. Strain processes before the Spitak earthquake // Tectonophysics. 1992. V. 202. P. 221–225.
- Padgett G. Tropical cyclone summary: 2004–2005 season / RSMC NADI — Tropical Cyclone Centre. 2005. 14 p. https://web.archive.org/web/20090225212738/http://www.met.gov.fj/documents/TC_Seasonal_Summary_04-051190690498.pdf.
- Sobolev G. A. Seismicity dynamics and earthquake predictability // Natural Hazards and Earth System Sciences. 2011. No. 11. P. 445–458. https://doi.org/10.5194/nhess-11-445-2011.
- Tropical cyclones — Tropical weather outlook: Archive / Regional Specialized Meteorological Centre for Tropical Cyclones over North Indian Ocean. New Delhi, India, 2023. https://rsmcnewdelhi.imd.gov.in/archive.php.
- Volkov V., Mrlina J., Dubrov M. et al. Atmosphere, ocean and lithosphere interaction as a possible drive of earthquake triggering // Geodesy and Geodynamics. 2020. V. 11. No. 6. P. 442–454. https://doi.org/10.1016/j.geog.2020.07.001.
- Volkov V., Dubrov M., Larionov I. et al. Atmosphere and lithosphere interaction could triggered the 2023 Mw 7.8 Turkey earthquake // Solar-Terrestrial Relations and Physics of Earthquake Precursors. STRPEP 2023. Springer Proc. Earth and Environmental Sciences. Cham: Springer, 2023. P. 121–130. https://doi.org/10.1007/978-3-031-50248-4_13.