Обзор импульсных воздействий на колебания магнитосферы

Автор: Гульельми А.В., Потапов А.С., Довбня Б.В., Зотов О.Д.

Журнал: Солнечно-земная физика @solnechno-zemnaya-fizika

Статья в выпуске: 4 т.1, 2015 года.

Бесплатный доступ

Представлены обзор и выборочный анализ реакции колебательных систем магнитосферы в диапазоне ультранизких частот (УНЧ) на электромагнитные, механические, тепловые и химические импульсные воздействия. Импульсы возникают как внутри магнитосферы (взрыв в геомагнитном хвосте, импульсная инжекция энергичных частиц), так и за ее пределами (солнечная вспышка, межпланетная ударная волна, грозовой разряд, землетрясение, извержение вулкана и т. д.). Предложена систематика импульсов, опирающаяся на данные геофизики и космофизики и тесно связанная с теорией УНЧ-колебаний. Систематика имеет познавательное и практическое значение, давая возможность ориентироваться в богатейшем разнообразии реакций магнитосферы на импульсы земного и космического происхождения. Выбран принцип классификации, согласно которому вид импульса определяется по двум признакам - по местоположению источника импульса и по характеру воздействия импульса на ту или иную колебательную систему магнитосферы. Выполнены важнейшие условия полноты и чистоты деления, поскольку перечислены все возможные члены деления импульсов на классы, виды и разновидности, причем члены деления не перекрываются. Классификация и введенная номенклатура полезны в том отношении, что позволяют систематизировать общие свойства и специфические особенности видов и разновидностей импульсов. Это особенно важно в отношении реакции плазменных оболочек Земли на импульсы, возникающие в период подготовки землетрясения, а также при экспериментальном исследовании динамических процессов в околоземном космическом пространстве. Приведены примеры реакции УНЧ-колебаний на импульсные воздействия. Особое внимание уделено обзору работ, которые еще не нашли отражения в обзорной и монографической литературе.

Еще

Магнитосфера, ультранизкочастотные колебания, импульсы, классификация, солнечный ветер, землетрясения

Короткий адрес: https://sciup.org/142103584

IDR: 142103584   |   DOI: 10.12737/12560

Список литературы Обзор импульсных воздействий на колебания магнитосферы

  • Адушкин В.В., Рябова С.А., Спивак А.А., Харламов В.А. Отклик сейсмического фона на геомагнитные вариации//ДАН. 2012. Т. 444, № 3. С. 304-308.
  • Бирфельд Я.Г., Таранцев А.В. Явление воздействия сейсмичности Земли через акустические волны на ионосферу//Государственный реестр открытий СССР. Открытие № 128 с приоритетом от 25.09.1963.
  • Бучаченко А.Л. Магнитопластичность и физика землетрясений. Можно ли предотвратить катастрофу?//УФН. 2014. Т. 184, № 1. С. 101-108.
  • Гохберг М.Б., Шалимов С.Л. Литосферно-ионосферная связь и ее моделирование//Российский журнал наук о Земле. 2000. Т. 2, № 2. С. 95-108.
  • Гульельми А.В. МГД-волны в околоземной плазме. М.: Наука, 1979. 139 с.
  • Гульельми А.В. Эффект Толмэна-Стюарта в земной коре//Физика Земли. 1992. № 10. С. 109-113.
  • Гульельми А.В. Ультранизкочастотные электромагнитные волны в коре и в магнитосфере Земли//УФН. 2007. Т. 177, № 12. С. 1257-1276.
  • Гульельми А.В. Форшоки и афтершоки сильных землетрясений в свете теории катастроф//УФН. 2015. Т. 185, № 4. С. 415-429.
  • Гульельми А.В., Зотов О.Д. Связь электромагнитных волн Pc1 с землетрясениями//Физика Земли. 2010а. № 6. С. 28-34.
  • Гульельми А.В., Зотов О.Д. Пятнадцатиминутная модуляция геоэлектромагнитных волн Рс1//Геофизические исследования. 2010б. Т. 11, № 1. С. 64-71.
  • Гульельми А.В., Зотов О.Д. Явление синхронизма в динамической системе магнитосфера-техносфера-литосфера//Физика Земли. 2012а. № 6. С. 23-33.
  • Гульельми А.В., Зотов О.Д. О магнитных возмущениях перед сильными землетрясениями//Физика Земли. 2012б. № 2. С. 84-87.
  • Гульельми А.В., Довбня Б.В., Клайн Б.И., Пархомов В.А. Стимулированное возбуждение альвеновских волн импульсным радиоизлучением//Геомагнетизм и аэрономия. 1978. Т. 18, № 1. С. 179-181.
  • Гульельми А.В., Цэгмед Б., Потапов А.С. и др. Сейсмомагнитные сигналы от сильного землетрясения на Суматре//Физика Земли. 2006. № 11. P. 63-69.
  • Гульельми А.В., Довбня Б.В., Потапов А.С., Хаякава М. Эффект часовых меток в активности электромагнитных колебаний Рс1 как свидетельство антропогенного воздействия на ионосферу и магнитосферу//Солнечно-земная физика. 2011. Вып. 19. С. 88-92.
  • Гульельми А.В., Лавров И.П., Собисевич А.Л. Внезапные начала магнитных бурь и землетрясения//Солнечно-земная физика. 2015. Т. 1, № 1. С. 98-103.
  • Гуфельд И.Л., Рожной А.А., Тюменцев С.И. Возмущения радиоволновых полей перед Рудбарским и Рачинским землетрясениями//Физика Земли. 1992. № 1. С. 102-107.
  • Добровольский И.П. Теория подготовки тектонического землетрясения. М., 1991. 217 с.
  • Довбня Б.В. О связи геомагнитных пульсаций с землетрясениями//Солнечно-земная физика. 2009. Вып. 13. С. 82-85.
  • Довбня Б.В. Об эффектах землетрясений в геомагнитных пульсациях и их возможной природе//Геофизический журнал. 2011. Т. 33, № 1. С. 72-79.
  • Довбня Б.В. Электромагнитные предвестники землетрясений и их повторяемость//Геофизический журнал. 2014. Т. 36, № 3. С. 160-165.
  • Довбня Б.В., Зотов О.Д. О связи импульсных процессов в ионосфере с режимом генерации колебаний Pc1//Геомагнетизм и аэрономия. 1985. Т. 24, № 3. С. 515-518.
  • Довбня Б.В., Пархомов В.А., Рахматулин Р.А. Длиннопериодные геомагнитные пульсации, сопровождающие интенсивные рентгеновские вспышки//Геомагнетизм и аэрономия. 1995. Т. 35, № 3. С. 146-150.
  • Довбня Б.В., Зотов О.Д., Мострюков А.Ю., Щепетнов Р.В. Электромагнитные сигналы во временной окрестности землетрясений//Физика Земли. 2006. № 8. С. 60-65.
  • Довбня Б.В., Потапов А.С., Рахматулин Р.А. Воздействие землетрясений на режим ультранизкочастотных электромагнитных эмиссий//Геофизический журнал. 2012. Т. 34, № 5. С. 189-193.
  • Зотов О.Д., Влияние сильных землетрясений на режим генерации колебаний Рс1//Геофизические исследования. 2015 (в печати).
  • Зотов О.Д., Гульельми А.В. Проблемы синхронизма электромагнитных и сейсмических событий в динамической системе магнитосфера-техносфера-литосфера//Солнечно-земная физика. 2010. Вып. 16. С. 19-25.
  • Зотов О.Д., Калишер А.Л. Статистический анализ эффектов искусственного воздействия на ионосферу//Влияние мощного радиоизлучения на ионосферу. Апатиты: Изд-во Кольского филиала АН СССР, 1979. C. 150-153.
  • Зотов О.Д., Гульельми А.В., Собисевич А.Л. О магнитных предвестниках землетрясений//Физика Земли. 2013. № 6. С. 139-147.
  • Касахара К. Механика землетрясений. М.: Мир, 1985. 264 с.
  • Матвеева Э.Т. Каталог геомагнитных пульсаций типа Рс1 («жемчужин») по данным наблюдений на геофизической обсерватории «Борок» ОИФЗ РАН за 1957-1997 гг. М.: ОИФЗ РАН, 1996. Режим доступа: http://www.wdcb.ru/stp/data/catal_pc/(дата обращения 15.10.2015 г.).
  • Нишида А. Геомагнитный диагноз магнитосферы. 1980. М.: Мир, 299 c.
  • Пархомов В.А., Климов П.М. Программа «Вектор» для анализа ионосферных токовых систем во время солнечных вспышек//Известия ИГЭА. 2013. № 4 (90). С. 104-108.
  • Пархомов В.А., Довбня Б.В., Бородкова Н.А. и др. Импульсные всплески геомагнитных пульсаций в частотном диапазоне 0.2-7 Гц как первый сигнал о взаимодействии межпланетных ударных волн с магнитосферой//Солнечно-земная физика. 2014. Вып. 25. С. 21-28.
  • Потапов А.С., Довбня Б.В., Цэгмэд Б. О воздействии землетрясений на ионосферные резонансы Альвена//Физика Земли. 2008. № 4. С. 93-95.
  • Сивоконь В.П. Электромагнитные колебания в ионосферно-магнитосферном контуре//Геомагнетизм и аэрономия. 2011. Т. 51, № 4. С. 520-526.
  • Собисевич Л.Е., Канониди К.Х., Собисевич А.Л. Наблюдения УНЧ геомагнитных возмущений, отражающих процессы подготовки и развития цунамигенных землетрясений//ДАН. 2010. Т. 435, № 4. С. 548-553.
  • Соболев Г.А. Основы прогноза землетрясений. М.: Наука, 1993. 313 с.
  • Сурков В.В., Гальперин Ю.И. Электромагнитный импульс в магнитосфере, генерируемый импульсом электрического тока у нижней границы ионосферы//Космические исследования. 2000. Т. 38, № 6. С. 602-613.
  • Тарасов Н.Т. Изменение сейсмичности коры при электрическом воздействии//ДАН. 1997. Т. 353, № 4. С. 542-545.
  • Троицкая В.А. Классификация быстрых вариаций магнитного поля и земных токов//Геомагнетизм и аэрономия. 1964. Т. 4, № 3. С. 615-616.
  • Троицкая В.А., Гульельми А.В. Геомагнитные пульсации и диагностика магнитосферы//Успехи физ. наук. 1969. Т. 97, № 3. С. 453-495.
  • Bortnik J., Cutler J.W., Dunson C., et al. The possible statistical relation of Pc1 pulsations to Earthquake occurrence at low latitudes//Ann. Geophys. 2008. V. 26. P. 2825-2836.
  • Brune J.N. Implications of earthquake triggering and rupture propagation for earthquake prediction based on premonitory phenomena//J. Geophys. Res. 1979. V. 84. P. 2195-2198.
  • Dovbnya B.V. On the earthquake effects in the regime of Pc1//J. Atmos. Solar-Terr. Phys. 2007. V. 69, iss. 14. P. 1765-1769.
  • Fraser-Smith A.C., Bernardi A., McGill P.R., et al. Lowfrequency magnetic field measurements near the epicenter of the Ms 7.1 Loma Prieta earthquake//Geophys. Res. Lett. 1990. V. 17. P. 1465-1468.
  • Guglielmi A. Elastomagnetic waves in a porous medium//Physica Scripta. 1992. V. 46. P. 433-434.
  • Guglielmi A.V., Pokhotelov O.A. Geoelectromagnetic Waves. Bristol; Philadelphia: IOP Publ. Ltd., 1996. 402 p.
  • Guglielmi A., Kangas J., Kultima J., Potapov A. An increase in Pc1 wave activity prior to magnetic sudden impulses//J. Geophys. Res. 2000. V. 105, N A11. P. 25185-25189.
  • Guglielmi A., Potapov A., Tsegmed B. One mechanism for generation of the co-seismic electromagnetic oscillations//Physics and Chemistry of the Earth. 2004. V. 29. P. 453-457.
  • Guglielmi A., Potapov A., Tsegmed B., et al. On the earthquake effects in the regime of ionospheric Alfvén resonances//Physics and Chemistry of the Earth. 2006. V. 31. Р. 469-472.
  • Hattori K. ULF Geomagnetic сhanges associated with large earthquakes//Terrestrial, Atmospheric and Oceanic Sciences (TAO). 2004. V. 15, N 3. P. 329-360.
  • Hayakawa M. Electromagnetic phenomena associated with earthquakes: Review//Trans. Ins. Electr. Engrs. Japan. 2001. V. 121-A. P. 893-898.
  • Jacobs J.A. Geomagnetic Micropulsations. New York; Heidelberg; Berlin: Springer-Verlag, 1970. 179 p.
  • Kangas J., Guglielmi A., Pokhotelov O. Morphology and physics of short-period magnetic pulsations (A Review)//Space Sci. Rev. 1998. V. 83. P. 435-512.
  • Lundin R., Guglielmi A. Ponderomotive forces in cosmos//Space Sci. Rev. 2006. V. 127. P. 1-116.
  • Masci F. On the recent reaffirmation of ULF magnetic earthquakes precursors//Nat. Hazards Earth Syst. Sci. 2011. V. 11. P. 2193-2198.
  • Troitskaya V.A., Guglielmi A.V. Geomagnetic micropulsations and diagnostics of the magnetosphere//Space Sci. Rev. 1967. V. 7, N 5/6. P. 689-769.
  • URL: http://neic.usgs.gov/neis/epic/epic_global.html (accessed October 15, 2015.).
  • URL: http://www.isc.ac.uk (accessed October 15, 2015).
  • URL: http://www.nyiso.com (accessed October 15, 2015).
  • URL: http://ghrc.nsstc.nasa. gov/hydro (accessed October 15, 2015).
Еще
Статья научная