Архив
Том 23, 2026
Том 22, 2025
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
Ваш e-mail:
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. 2026. Т. 23. № 5. С. 244-257

Пространственно-временной анализ атмосферных возмущений, предшествующих землетрясениям в Перу-Чилийской зоне субдукции

Л.Г. Свердлик 1, 2 
1 Научная станция РАН в г. Бишкеке, Бишкек, Кыргызстан
2 Кыргызско-российский славянский университет, Бишкек, Кыргызстан
Одобрена к печати: 02.07.2026
DOI: 10.21046/2070-7401-2026-23-5-244-257
Выделение краткосрочных атмосферных эффектов, предшествующих крупным землетрясениям в зонах субдукции, представляется важной задачей снижения сейсмической опасности. Требующийся для выявления предсейсмических аномалий непрерывный мониторинг параметров атмосферы обеспечивают данные дистанционного зондирования, содержащиеся в архиве глобального реанализа MERRA-2 (англ. Modern-Era Retrospective Analysis for Research and Applications, версия 2). В рамках данного исследования с использованием алгоритма IPPLA (англ. Identification of Preseismic Perturbations in the Lower Atmosphere) были проанализированы вариации температуры атмосферы и выделены возмущения, согласованные с процессами в литосфере. Особенностью алгоритма является использование двух высотных диапазонов в верхней тропосфере и нижней стратосфере, которые определялись на основе выбора наиболее коррелированных противофазных изменений с относительно высокой интенсивностью вариаций температуры. В настоящей работе впервые были рассмотрены атмосферные эффекты, предваряющие землетрясения с магнитудой M > 7,0, произошедшие в 2021-2024 гг. в Южном полушарии на юге Перу и севере Чили. Результаты обработки данных температурных измерений показали чётко выраженную пространственную картину тепловых аномалий в зонах подготовки землетрясений. Мезомасштабные аномалии температуры, которые характеризовались максимальными значениями параметра аномальных вариаций dTC ≥ 2,0, наблюдались за несколько суток до событий. Возмущённые области температуры располагались вблизи эпицентров землетрясений и демонстрировали незначительные пространственные изменения, сохраняя свою форму, размер и положение на протяжении более 12 ч. Поскольку в качестве наиболее вероятного фактора, который приводил к нарушению термического состояния в нижней атмосфере, рассматривались волновые процессы, были проведены расчёты плотности потенциальной энергии гравитационных волн. Повышенная активность атмосферных волн, связанная, вероятно, с подготовкой землетрясений, наблюдалась вблизи эпицентров на высотах 12-17 км. Настоящее исследование может служить подтверждением того, что используемый алгоритм разработан не под конкретные условия мониторинга, а может быть применён глобально, в том числе при анализе вариаций температуры как в сейсмоактивных регионах Евразии, так и в зоне субдукции в Южной Америке.
Ключевые слова: спутниковые измерения, температура, землетрясение, верхняя тропосфера, нижняя стратосфера, критерий STA/LTA, интегральный параметр, аномалия, атмосферные гравитационные волны, потенциальная энергия
Полный текст

Список литературы:

  1. 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.
  2. 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.
  3. 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.
  4. 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.
  5. 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.
  6. Свердлик Л. Г. 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.
  7. 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.
  8. 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.
  9. Шерман С. И., Злогодухова О. Г. Сейсмические пояса и зоны Земли: формализация понятий, положение в литосфере и структурный контроль // Геодинамика и тектонофизика. 2011. Т. 2. № 1. С. 1–34. DOI: 10.5800/GT-2011-2-1-0031.
  10. Arango M. C., Strasser F. O., Bommer J. J. et al. A strong-motion database from the Peru–Chile subduction zone // J. Seismology. 2011. V. 15. Iss. 1. P. 19–41. DOI: 10.1007/s10950-010-9203-x.
  11. Bilek S. L., Lay T. Subduction zone megathrust earthquakes // Geosphere. 2018. V. 14. No. 4. P. 1468–1500. DOI: 10.1130/GES01608.1.
  12. Casarotti E., Piersanti A. Postseismic stress diffusion in Chile and South Peru // Earth and Planetary Science Letters. 2003. V. 206. P. 325-333. DOI: 10.1016/S0012-821X(02)01103-2.
  13. Cattiaux J., Douville H., Schoetter R. et al. Projected increase in diurnal and interdiurnal variations of European summer temperatures // Geophysical Research Letters. 2015. V. 42. P. 899–907. DOI: 10.1002/2014GL062531.
  14. Chen J., Xiong P., Wu H. et al. Pre-seismic anomalies and co-seismic disturbance induced by the 2024 Mw 7.1 Wushi earthquake: multi-GNSS observations and modeling // Geomatics, Natural Hazards and Risk. 2024. V. 15. No. 1. Article 2422024. DOI: 10.1080/19475705.2024.2422024.
  15. Cordaro E. G., Venegas-Aravena P., Laroze D. Long-term magnetic anomalies and their possible relationship to the latest greater Chilean earthquakes in the context of the seismo-electromagnetic theory // Natural Hazards and Earth System Sciences. 2021. V. 21. P. 1785–1806. DOI: 10.5194/nhess-21-1785-2021.
  16. Das R., Gonzalez G., de la Llera J. C. et al. A probabilistic seismic hazard assessment of southern Peru and Northern Chile // Engineering Geology. 2020. V. 271. Article 105585. DOI: 10.1016/j.enggeo.2020.105585.
  17. DeMets C., Gordon R. G., Argus D. F. Geologically current plate motions // Geophysical J. Intern. 2010. V. 181. Iss. 1. P. 1–80. DOI: 10.1111/j.1365-246X.2009.04491.x.
  18. 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.
  19. Dong Y., Gao C., Long F., Yan Y. Suspected seismo-ionospheric anomalies before three major earthquakes detected by GIMs and GPS TEC of permanent stations // Remote Sensing. 2022. V. 14. Iss. 1. Article 20. DOI: 10.3390/rs14010020.
  20. Dzambo A. M., Hitchman M. H., Chang K.-W. The influence of gravity waves on ice saturation in the tropical tropopause layer over Darwin, Australia // Atmosphere. 2019. V. 10. Iss. 12. Article 778. DOI: 10.3390/atmos10120778.
  21. Endeshaw L. Investigation of atmospheric anomalies due to the great Tohoku earthquake disturbance using NRLMSISE-00 atmospheric model measurement // Pure and Applied Geophysics. 2024. V. 181. P. 1455–1478. DOI: 10.1007/s00024-024-03476-2.
  22. Hagen M., Azevedo A. South Atlantic anomaly variations during seasons // Natural Science. 2023. V. 15. No. 7. P. 207-221. DOI: 10.4236/ns.2023.157016.
  23. He L., Heki K. Three-dimensional distribution of ionospheric anomalies prior to three large earthquakes in Chile // Geophysical Research Letters. 2016. V. 43. Iss. 14. P. 7287-7293. DOI: 10.1002/2016GL069863.
  24. He L., Heki K. Ionospheric anomalies immediately before Mw7.0–8.0 earthquakes // J. Geophysical Research: Space Physics. 2017. V. 122. P. 8659–8678. DOI: 10.1002/2017JA024012.
  25. 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.
  26. Koravos G., Vougiouka G., Tsapanos T. M. et al. Earthquake hazard along the western coast of South America inferred from conditional probabilities // Bull. Geological Soc. of Greece. 2016. V. 50. P. 1184–1193. DOI: 10.12681/bgsg.11824.
  27. Kundu S., Bagiya M. S. Investigation of co-seismic ionospheric perturbations generated by shallow earthquakes in the Chile subduction zone // J. Geophysical Research: Space Physics. 2024. V. 129. Article e2024JA032676. DOI: 10.1029/2024JA032676.
  28. Kundu S., Chowdhury S., Ghosh S. et al. Seismogenic anomalies in atmospheric gravity waves as observed from SABER/TIMED satellite during large earthquakes // Hindawi J. Sensors. 2022. Article 3201104. 23 p. DOI: 10.1155/2022/3201104.
  29. Liu W., Yao H. Rupture process of the 26 May 2019 MW8.0 northern Peru intermediate‐depth earthquake and insights into its mechanism // Geophysical Research Letters. 2020. V. 47. Article e2020GL087167. DOI: 10.1029/2020GL087167.
  30. Lovery B., Chlieh M., Norabuena E. et al. Heterogeneous locking and earthquake potential on the South Peru megathrust from dense GNSS network // J. Geophysical Research: Solid Earth. 2024. V. 129. Article e2023JB027114. DOI: 10.1029/2023JB027114.
  31. Nanda K., Sasmal S., Hazra R. et al. Study on the distribution of Gravity Wave (GW) activity in six Bay of Bengal tropical cyclones // Atmosphere. 2025. V. 16. Iss. 2. Article 235. DOI: 10.3390/ atmos16020235.
  32. Schmidt T., de la Torre A., Wickert J. Global gravity wave activity in the tropopause region from CHAMP radio occultation data // Geophysical Research Letters. 2008. V. 35. Iss. 16. Article L16807. DOI: 10.1029/2008GL034986.