Проявление высокоэнергичных геофизических явлений в ПИВ
Исследование ионосферных и атмосферных эффектов различного типа, обусловленных солнечным терминатором (СТ), ведутся уже на протяжении достаточно долгого времени. Геометрия его движения хорошо известна и меняется постепенно, поэтому терминатор представляет собой предсказуемое повторяющееся воздействие. Анализ эффектов воздействия СТ на атмосферу, параметры которой постоянно изменяются, позволяет получить более полное представление о происходящих в ней процессах и о взаимодействии различных геосфер в целом. И. К. Едемский, С. В. Воейков, Ю. В. Ясюкевич. Сезонные и широтные вариации параметров волновых возмущений МГД-природы, генерируемых солнечным терминатором. Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2011. Т.8.№ 4. С. 107-116. Широкое развитие спутниковой системы GPS предоставило еще один инструмент для ионосферных исследований и, в частности, исследований ионосферных возмущений, генерируемых СТ. использование плотных сетей станций GPS в Японии и Калифорнии в работе (Aframovich, 2008) были представлены волновые пакеты (ВП), появление которых было синхронизированно с прохождением СТ. Гипотеза: природа наблюдаемых волновых пакетов – магнитогидродинамическая. Разработана методика отбора волновых пакетов.
На рис.1 представлены нормированные распределения P(dT) плотности появления ВП над территорией Японии и США в различные сезоны в системе локального времени вечернего СТ. пунктирная линия отмечает закат Солнца на высоте 300 км. Представленные результаты показывают, что наибольшее число ВП, в среднем, регистрируются в Японии в летнее время, в США – в зимнее. Подтверждение гипотезы о МГД-природе волновых пакетов: наблюдение изменения начала их регистрации с изменением широты. Н. П. Перевалова, А. С. Полякова, А. Б. Ишин, С. В. Войейков. Сравнительный анализ вариаций ионосферных и метеорологических параметров над зонами действия тропических циклонов Rita (18-26.09.2005) и Wilma (15-25.10.2005). современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2011. Т. 8.№1. С. 303-312. Проведен сравнительный анализ пространственно-временной динамики возмущений полного электронного содержания (ПЭС) с картами приземных метеорологических параметров во время действия мощных тропических циклонов (ТЦ) Rita (18-26.09.2005) и Wilma (15-25.10.2005). установлено, что над зонами действия циклонов в спокойной геофизической обстановке наблюдалось усиление интенсивности колебаний ПЭС с периодами 2-20 минут и 20-60 минут. Интенсивность колебаний ПЭС была выше на лучах «приемник-спутник», которые проходили ближе к циклону. В колебаниях с периодом 20-60 минут возмущения ПЭС были выражены сильнее, чем для периодов 2-20 минут. Среднее увеличение амплитуды длиннопериодных (20-60 минут) возмущений относительно спокойного уровня составляло 0,7-0,8 TECU. Амплитуда колебаний с периодами 2-20 минут возрастала, в среднем, на 0,3-0,4 TECU. Отклик ионосферы на ТЦ RITA и WILMA был заметно слабее, чем на ТЦ KATRINA. М. А. Черниговская, В. И. Куркин, И. И. Орлов, Б. М. Шевцов, И. Н. Поддельский. Вариации ионосферных параметров в азиатском регионе России в период деятельности тропических циклонов. Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2011. Т. *. № 1. С. 319-327. На основе анализа короткопериодичных временных вариаций параметров ионосферы в работе продолжены исследования возможности проявления мощных метеорологических возмущений в нижней атмосфере в вариациях ионосферных параметров в дальней от региона источника возмущения зоне. В качестве источника воздействия на ионосферу снизу рассматривались сильные метеорологические возмущения в тропосфере – тропические циклоны (ТЦ). Для анализа использовались данные максимальных наблюдаемых частот (МНЧ) сигналов наклонного зондирования вдоль трасс Магадан-Иркутск, Хабаровск-Иркутск и Норильск-Иркутстк, проходящих в регионах Восточной Сибири и Дальнего Востока, весной (март-апрель), летом (июль) и осенью (сентябрь-октябрь) 2010 года. С помощью частотного анализа данных МНЧ выявлены временные интервалы с повышенной энергетикой короткопериодичных колебаний, которые можно интерпретировать как проявление крупномасштабных перемещающихся ионосферных возмущений (ПИВ), источниками которых являются ВГВ с периодами 1-5 часов. В результате комплексного анализа гелио-геомагнитных. Ионосферных и атмосферных данных, а так же спутниковых данных о ТЦ. Предпринята попытка связать ряд выявленных ПИВ с откликами ионосферы на ТЦ, действовавшие в северо-западной акватории Тихого океана в рассматриваемые временные интервалы. В летние и осенние месяцы, в период активного тропического циклогенеза, отмечено значительное усиление энергетики короткопериодных волновых возмущений на трассах НЗ. Интенсивность наблюдаемых ПИВ уменьшалось по мере удаления средних точек трасс НЗ выявлен различный отклик к западу от потенциальных источников ВГВ. Для анализируемых трасс НЗ выявлен различный отклик ионосферы на протяжение волновых возмущений от одних источников ВГВ. Полученные спектры вариаций МНЧ сигналов НЗ для весенних месяцев, когда циклоническая активность в северо-западной акватории Тихого океана низкая, в спокойных гелио-геомагнитных условиях можно рассматривать как «фоновые». Проведено сравнение «фоновых» спектров со спектрами амплитуд возмущений, полученными в периоды активной деятельности тропического циклогенеза летом и осенью. Связь между литосферой и ионосферой прослеживается на всем протяжении от земной поверхности (береговой эффект в геомагнитных пульсациях, возмущения атмосферного электрического потенциала над разломами) до стратосферы (формирование и распад облачных структур над геологическими разломами, орографический эффект) и ионосферы (береговой эффект в сияниях, радиоаврора над глубокими разломами, метеорологические эффекты в ионосфере). Первые сообщения о наличии в ионосфере аномальных явлений, наблюдаемых за несколько дней до сильных землетрясений, появились еще в 60-х годах. Перед землетрясениями наблюдаются различные аномалии, такие как свечение неба - перед катастрофой в Ашхабаде в 1948 году, яркие светящиеся полосы над Ташкентом - в 1966 году или активизация электромагнитных явлений – самопроизвольное загорание люминесцентных ламп, сбои в работе компьютеров и бытовой техники, пробои изоляции кабелей, электризация горных пород. Узбекские ученые перед Газлийским землетрясением регистрировали повышенный уровень электромагнитного излучения, который нарастал в течении 5-6 часов, а после главного толчка понизился до обычного уровня[1]. На основе статистической обработки полученных данных сделан вывод, что землетрясениям предшествует повышение электромагнитного фона на 85-90 процентов [2]. Казахстанский ученый Ларкина В.И. предлагает метод прогноза землетрясений с помощью радиоволн. Суть ее метода заключается в анализе электромагнитной составляющей в ионосфере Земли. Анализ экспериментальных данных, осуществленный российским ученым Кусонским О.А., показал, что сейсмические явления однозначно сопровождаются геомагнитными возмущениями. Отсюда можно заключить, что механизм инициирования землетрясений имеет общие черты и природа их одинакова. Приуроченность землетрясений к магнитным бурям или спокойному полю носит закономерный характер и обнаруживает нелинейность процесса формирования предпосылок к возникновению землетрясений в регионе. Исследование состояния ионосферы по данным обсерватории на месте эксперимента показал, что землетрясения совпадают с возмущениями в ионосфере, выражающимися в волнообразном изменении ионизации среднего слоя ионосферы и его высоты в течение многих часов. Во всех случаях региональные землетрясения сопровождает понижение ионизации слоя. Непосредственно во время земле-трясений ионизация уменьшалась более чем в три раза. За час-два перед землетрясением слой опускался [3]. Таким образом, состояние среднего слоя ионосферы имеет одинаковые закономерности, выражающиеся в наличии возмущений в слое в течение суток и более, опускании слоя перед землетрясением и понижении ионизации слоя во время землетрясения. Это также может свидетельствовать об идентичности причин возникновения землетрясений.
