Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2026. Т. 23. № 2. С. 150-161
Динамика предсейсмических вариаций скорости ветра в регионе Центральной Азии
1 Научная станция РАН в г. Бишкеке, Бишкек, Кыргызстан
2 Кыргызско-российский славянский университет, Бишкек, Кыргызстан
Одобрена к печати: 03.03.2026
DOI: 10.21046/2070-7401-2026-23-2-150-161
Представлены результаты анализа временной изменчивости горизонтальной скорости ветра в верхней тропосфере и нижней стратосфере в периоды подготовки шести землетрясений с магнитудой M ≥ 6,0, которые произошли в сейсмически активном регионе Центральной Азии в 2015–2016 гг. Для выделения и идентификации предсейсмических эффектов в изменениях скорости ветра использовались данные измерений из архива реанализа MERRA-2 (англ. Modern-Era Retrospective Analysis for Research and Applications, Version 2). Было установлено, что наблюдались характерные особенности предсейсмических изменений поля ветра. За несколько суток до всех исследуемых землетрясений скорость ветра в верхней тропосфере достигала максимальных значений. Используя полиномиальную аппроксимацию в качестве фона, оценивались флуктуации зональной и меридиональной компоненты ветра в области высот 5–24 км. Предполагая, что возмущения скорости ветра вызваны атмосферными гравитационными волнами, с использованием метода анализа на основе построения годографов были проанализированы направления распространения гравитационных волн. Установлено, что периоды подготовки землетрясений характеризовались усилением волновой активности в верхней тропосфере с преимущественным переносом волновой энергии вверх. В целом, несмотря на сложный характер влияния процессов подготовки сильных землетрясений на динамику атмосферы в пространстве и во времени, полученные результаты свидетельствуют о важности использования метеорологических параметров для исследований предсейсмических атмосферных эффектов.
Ключевые слова: спутниковые измерения, скорость ветра, землетрясение, верхняя тропосфера, нижняя стратосфера, возмущение, годограф
Полный текстСписок литературы:
- Кашкин В. Б. Внутренние гравитационные волны в тропосфере // Оптика атмосферы и океана. 2013. Т. 26. № 10. С. 908-916.
- Линьков Е. М., Петрова Л. Н., Осипов К. Ц. Сейсмогравитационные пульсации Земли и возмущения атмосферы как возможные предвестники сильных землетрясений // Докл. АН СССР. 1990. Т. 313. № 5. С. 1095–1098.
- 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. 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. Сейсмоатмосферные эффекты в изменениях метеопараметров нижней атмосферы по данным спутниковых измерений // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2024. Т. 21. № 2. С. 122–130. DOI: 10.21046/2070-7401-2024-21-2-122-130.
- Свердлик Л. Г. (2025а) Предсейсмические возмущения метеопараметров в нижней атмосфере по данным спутниковых измерений // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2025. Т. 22. № 1. С. 56–68. DOI: 10.21046/2070-7401-2025-22-1-56-68.
- Свердлик Л. Г. (2025б) Динамика тепловых аномалий в сейсмически активном регионе Центральной Азии // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2025. Т. 22. № 4. С. 149–163. DOI: 10.21046/2070-7401-2025-22-4-149-163.
- Alimoradi H., Rahimi H., De Santis A. Successful tests on detecting pre-earthquake magnetic field signals from space // Remote Sensing. 2024. V. 16. Iss. 16. Article 2985. DOI: 10.3390/rs16162985.
- Bardhan A., Sharma P., Sahai A., Sharma D. K. Ionospheric and surface thermal parameters during three high magnitude earthquakes // J. Indian Geophysical Union. 2022. V. 26. No. 6. P. 448–461.
- Dobrovolsky I. P., Zubkov S. I., Miachkin V. I. Estimation of the size of earthquake preparation zones // Pure and Applied Geophysics. 1979. V. 117. P. 1025–1044. DOI: 10.1007/BF00876083.
- Kundu S., Chowdhury S., Ghosh S. et al. Seismogenic anomalies in atmospheric gravity waves as observed from SABER/TIMED satellite during large earthquakes // J. Sensors. 2022. Article 3201104. 23 p. DOI: 10.1155/2022/3201104.
- Liu Z., Li Z., Yu C. et al. Stress triggering and future seismic hazards implied by four large earthquakes in the Pamir from 2015 to 2023 revealed by Sentinel 1 radar interferometry // Geophysical J. Intern. 2024. V. 237. P. 887–901. DOI: 10.1093/gji/ggae079.
- Li W., Yi F. Characteristics of inertia-gravity waves around jet stream from radiosonde observations in Wuhan (30.5N, 114.4E) // J. Atmospheric and Solar-Terrestrial Physics. 2007. V. 69. Iss. 7. P. 826–834. DOI: 10.1016/j.jastp.2007.01.004.
- Meng X., Vergados P., Komjathy A., Verkhoglyadova O. Upper atmospheric responses to surface disturbances: An observational perspective // Radio Science. 2019. V. 54. P. 1076–1098. DOI: 10.1029/2019RS006858.
- Pavelin E., Whiteway J. A. Gravity wave interactions around the jet stream // Geophysical Research Letters. 2002. V. 29. No. 21. Article 2024. DOI: 10.1029/2002GL015783.
- Plougonven R., Zhang F. Internal gravity waves from atmospheric jets and fronts // Reviews of Geophysics. 2014. V. 52. P. 33–76. DOI: 10.1002/2012RG000419.
- Rasheed R., Chen B., Wu D., Wu L. A comparative study on multi-parameter ionospheric disturbances associated with the 2015 Mw 7.5 and 2023 Mw 6.3 earthquakes in Afghanistan // Remote Sensing. 2024. V. 16. Iss. 11. Article 1839. DOI: 10.3390/rs16111839.
- Shi Y., Wang Y., Bian Y. Coseismic source model of the February 2023 Mw 6.8 Tajikistan earthquake from Sentinel 1A InSAR observations and its associated earthquake hazard // Remote Sensing. 2023. V. 15. Iss. 12. Article 3010. DOI: 10.3390/rs15123010.
- Thomas L., Worthington R. M., McDonald A. J. Inertia-gravity waves in the troposphere and lower stratosphere associated with a jet stream exit region // Annales Geophysicae. 1999. V. 17. P. 115-121.
- Tsuda T. Characteristics of atmospheric gravity waves observed using the MU (Middle and Upper atmosphere) radar and GPS (Global Positioning System) radio occultation // Proc. Japan Academy Ser B Physical and Biological Sciences. 2014. V. 90. No. 1. P. 12-27. DOI: 10.2183/pjab.90.12.
- Wooten R. D. Statistical analysis of the relationship between wind speed, pressure and temperature // J. Applied Sciences. 2011. V. 11. Iss. 15. P. 2712-2722. DOI: 10.3923/jas.2011.2712.2722.
- Wu H.-C., Tikhonov I. N. Jet streams anomalies as possible short-term precursors of earthquakes with M > 6.0 // Research in Geophysics. 2014. V. 4. No. 1. P. 12-18. DOI: 10.4081/rg.2014.4939.
- Yang S.-S., Pan C.-J., Das U. Investigating the spatio-temporal distribution of gravity wave potential energy over the equatorial region using the ERA5 reanalysis data // Atmosphere. 2021. V. 12. No. 3. Article 311. DOI: 10.3390/atmos12030311.
- Zhang K., Luo T., Li X. et al. A novel method for detecting tropopause structures based on the bi Gaussian function // Atmospheric Chemistry and Physics. 2024. V. 24. P. 11157–11173. DOI: 10.5194/acp-24-11157-2024.
- Zhao R., Dou X., Sun D. et al. Gravity waves observation of wind field in stratosphere based on a Rayleigh Doppler lidar // Optics Express. 2016. V. 24. Iss. 6. P. A581-A591. DOI: 10.1364/OE.24.00A581.