У статті обговорюються питання про становлення геомагнітного напрямки, про геомагнітних ефекти, що становлять магнітного поля землі.

Анотація наукової статті з наук про Землю і суміжних екологічних наук, автор наукової роботи - Югай Неллі Анатоліївна, Тілеке Кизи Гулкайир


MAGNETOMETRIC INVESTIGATIONS FOR THE EARTHQUAKE PRECURSOR SEARCH

Problems of the geomagnetic monitoring, geomagnetic effects, components of magnetic field of the Earth are discussed in the paper.


Область наук:
  • Науки про Землю та суміжні екологічні науки
  • Рік видавництва діє до: 2015
    Журнал
    Вісник Інституту сейсмології Національної академії наук Киргизької Республіки
    Наукова стаття на тему 'магнітометричний ДОСЛІДЖЕННЯ У ПОШУКАХ провісників землетрусів'

    Текст наукової роботи на тему «магнітометричний ДОСЛІДЖЕННЯ У ПОШУКАХ провісників землетрусів»

    ?УДК 550.34 Югай Н.А., Тілеке кизи Г.

    Інститут сейсмології НАН КР, г.Бишкек, Киргизстан

    Магнітометричний ДОСЛІДЖЕННЯ У ПОШУКАХ провісників землетрусів

    Анотація: У статті обговорюються питання про становлення геомагнітного напрямки, про геомагнітних ефекти, складових магнітного поля Землі.

    Ключові слова: геомагнітні спостереження, магнітне поле, магнітометричні дані, варіація.

    жер ТІТІРеелердуН белгісін кеРсеткучтеРДУ Іздеедегу магнітометрікалик ізілДеелеР

    Кискача мазмуну: Макалада жердину магніттік талаасин тузуучу геомагніттік багиттардин калиптануусу тууралуу, геомагніттік натийжалар женунде маселелер талкууланат.

    Туйундуу сездер: геомагніттік байкоолор, магніттік Талан, магнітометрікалик маалиматтар, варіація.

    MAGNETOMETRIC INVESTIGATIONS FOR THE EARTHQUAKE

    PRECURSOR SEARCH

    Abstract: Problems of the geomagnetic monitoring, geomagnetic effects, components of magnetic field of the Earth are discussed in the paper.

    Keywords: geomagnetic observations, magnetic field, magnetometric data, variation.

    На території Киргизстану геомагнітні спостереження ведуться з 1979 року, проводиться статистичний аналіз інформативності кожної станції. На сьогодні функціонують 3 станції МВС типу «ІЗМІРАН-4» і 2 станції типу «МВ-01».

    Для виміру магнітного поля Землі існують прилади - магнітометри, які вимірюють напруженість магнітного поля Землі. В ІС НАН КР встановлені протонні прилади типу «ІЗМІРАН-4» і «МВ-01», вони знаходяться в автоматичному режимі, їх категорія точності висока.

    Всі вимірювання елементів земного магнетизму можуть бути як абсолютними, так і відносними. В області геомагнітних вимірювань абсолютні вимірювання застосовуються для повної сили магнітного поля, відмінювання і горизонтальної складової (Z). Визначення вертикальної складової (Н) напруженості проводяться в даний час шляхом відносних вимірювань. При відносних вимірах спостерігається величина А обчислюється за формулою:

    А = 8'П,

    де n - число поділок шкали по приладу; 8 - постійний множник (ціна поділки), що залежить від пристрою і настройки приладу.

    Для рівномірної шкали 8 = А / n ,

    де 8 - ціна ділення. Ця величина використовується в наших вимірах для контролю приладів.

    Для виміру елементів земного магнетизму використовується вектор напруженості геомагнітного поля Землі (Т), який може бути розкладений на составляющ. Застосовується прямокутна система координат з центром в точці вимірювання (рисунок 1).

    Мшгіттт

    Налрпшліуость геомічшгного на ™ к. Її ортогфіллщие коілонеп-]

    та I, у I г д «сипі я, в н [. До центру землм

    Малюнок 1. Елементи земного магнетизму.

    Площина ХОУ приймається горизонтальній, вісь Х спрямована на географічний північ, У - на схід, видання по вертикалі вниз.

    Будь-який елемент земного магнетизму не залишається постійним у часі, а безперервно змінюється. Це варіації елементів земного магнетизму (геомагнітні варіації).

    Вивчення характеру магнітних варіацій показало, що їх можна розділити на швидкі (з періодом до одного року), періодичні і не періодичні, повільні більше 1 року і магнітні бурі.

    Методика обробки магнітометричних даних передбачає метод різницевої обробки інформацій, суть якого полягає в наступному: вимірюють модуль або компоненти повного вектора магнітного поля на ряді станцій і потім знаходять різницю значень між кожним з пунктів і базовим. Цим досягається придушення перешкоди. Застосування такого методу можливе за умови ідентичності протікання короткоперіодних геомагнітних варіацій в пунктах спостережень. Для оцінки виконання цих умов проводилися дослідження характеру протікання варіацій на геомагнітних станціях Киргизстану з варіаціями базової станції «Таш-Мойнок». Базова станція «Таш-Мойнок» розташована в південно-східній частині Чуйської западини і знаходиться в зоні зчленування депресії і північних передгір'їв Киргизького хребта (малюнок 2).

    Вивчення магнітного поля Землі є одним із способів пізнання тих процесів, які викликають коливання земної поверхні і які іноді призводять до катастрофічних землетрусів. Одна з особливостей вікового ходу на земній поверхні показує, що особливо сильні і швидкі зміни геомагнітного поля відбуваються в місцях, де земна кора найбільш нестійка, є розломи і складки. Ці зони є сейсмічно активними і супроводжуються частими землетрясеніямі.Іспользуя технологію ГІС, нами складена таблиця 1, де вказані відстані в км між станціями і епіцентрами землетрусів з К > 12 на території Киргизстану з 2006 р по 2015 р.

    Малюнок 2. Схема розташування магнітометричних станцій ІС НАН Киргизької Республіки: NOV - «Новобудова», TMM - «Таш-Мойнок», BOM - «Боом», ANV - «Ананьєва», ARL - «Арал». ГМС Республіки Казахстан: MER - «Мерк», MTB- «Майтобе», ТЯО- «Тургень», SAT- «Сати», KRT- «Курти».

    У таблиці 1 вказані координати епіцентрів відбулися землетрусів і відстані в км від епіцентру до магнітоваріаціонних станцій.

    Вивчаючи добові, місячні, річні варіації магнітного поля Землі, а також вертикальні (Z), горизонтальні (H) складові, Т модуль поля, було зібрано інформацію про зміни стану магнітного поля Землі. Методика виділення аномалії магнітного поля Землі базується на оцінці відносного стандартного відхилення варіацій.

    Є чимало відомостей про магнітних ефектах на різних полігонах в радіусі від 10 км до 500 км. Аномальні варіації D і H поля відзначалися в Вірменії, США, Китаї, Японії. За даними геомагнітних станціям Східної Азії виділені аномальні зміни геомагнітного відміни D, горизонтальної Н, вертикальною компоненти Z (Північний Китай).

    На Бишкекском полігоні виявлено аномалії в поведінці північній і східній складових МПЗ за кілька місяців до сильних близьких землетрусів [1]. Також виявлені локальні зміни ДТ поля в районі хребта Терскей Алатоо [2]. Аномальне поведінку геомагнітного поля було помічено перед відчутними сильними землетрусами в Північно-Тяньшанская зоні. Це Таш-Башатское землетрус до 12 нТл (05.03.89 р, М = 4.5), Оттукское до 8 нТл (02.02.90 р, М = 4.3), Байсорунское до 8 нТл (12.11.90 р), Суусамирское до 30 нТл (19.08.92 р, M = 7.3, K = 17).

    У становленні і розвитку досліджень геомагнітного напрямки Інституту сейсмології НАН КР великий внесок внесли вчені - геофізики Шакіров Е.Ш., Погрібний В.Н., Кім Л.Є., Бакіров К.И ін. Вони не тільки брали участь у науково-дослідних роботах , але також допомагали будувати немагнітні павільйони на базі станції «Таш-Мойнок».

    Таблиця 1 .

    На малюнках 3,4 показані тимчасові ходи середньомісячних значень ДZ - поля (різницеві значення щодо МВС «Таш-Мойнок») за період 2006 -2015 рр. за даними «ІЗМІРАН-4» МВС «Ананьєва», МВС «Таш-Мойнок».

    На малюнках 5,6,7 показані тимчасові ходи Т модуля поля Землі за даними «ІЗМІРАН-4», МВС «Таш-Мойнок», МВС «Ананьєва», «Новобудова». На малюнку 8 зображено часовий хід Т модуля Землі по станції «Новобудова» за період 2006-2015 гг.по даними МВ-01.

    нТл

    Zanv-tmm

    650,0 600,0 550,0 500,0 450,0 400,0 350,0 300,0 250,0 200,0

    (DNOOOTO'i-CNO '^ in ООООт-т-т-т-т-т-ОООООООООО C \ IC \ IC \ IC \ IC \ IC \ IC \ IC \ IC \ IC \ |

    т-т-т-т-т-т-т-т-т-т-

    оооооооооо

    т-т-т-т-т-т-т-т-т-т-

    ОООООООООО

    -Zanv-tmm

    роки

    Малюнок 3. Графік різницевих значень AZ МВС «Ананьєва» за період 2006-2015 рр.

    нТл

    500,0 k.jfr

    у.

    'ikw.

    роки

    Малюнок 4. Графік різницевих значень AZ МВС «Новобудова» за 2006-2015 рр.

    Znov-tmm

    600,0

    400,0

    300,0

    Znov-tmm

    200,0

    100,0

    0,0

    нТл

    "ЛТТ 88ту01

    54400,0 54350,0 54300,0 54250,0 54200,0 54150,0 54100,0 54050,0 54000,0 53950,0 53900,0

    "ПТТ 88ту01

    роки

    Малюнок 5. Тимчасовій хід Т модуля Землі по станції «Таш-Мойнок» за період 2006-2015 рр.

    Трасч.Ананьево

    час, роки

    Малюнок 6. Тимчасової хід Т модуля Землі по станції «Ананьєва» за період 2006-2015 рр.

    На графіках (малюнки 5,6,7) видно, як зростає геомагнітне поле в бік збільшення приблизно на 30 нТл на рік. Імовірно, що причина зміни Т, Н і Z складових геомагнітного поля відбуваються через переміщення Монгольської світової аномалії в сторону Киргизстану [1].

    54650,0

    54600,0

    54550,0

    54500,0

    54450,0

    54400,0

    54350,0

    54300,0

    Тнов

    54600,0 54500,0 54400,0 54300,0 54200,0 54100,0 54000,0

    СО СО СП про т- рах со ю

    о о о ^ - -

    о о о о о о о о о о

    рах рах рах рах рах рах рах рах рах рах

    о о о о о о о о о о

    о о о о о о о о о о

    Тнов

    Малюнок 7. Тимчасової хід розрахункового Т модуля Землі по станції «Новобудова» за період 2006-2015 рр.

    нТл

    Тпоу_ББту01

    з

    | 11Ь || "до!..

    - Тпоу_Б8ту01

    роки

    Малюнок 8. Тимчасової хід Т модуля Землі по станції Новобудова за період 2006-2015 гг.по даними МВ-01.

    Характер зміни геомагнітного поля МВС «Новобудова», починаючи з 2012 року, різко змінився, але і в попередні роки були помічені бухтообразние зміни як за даними, отриманими з приладу «ІЗМІРАН-4», так і за даними з «МВ-01». Раннє був зроблений висновок нашими дослідниками, що локальні зміни геомагнітного поля поблизу водоймищ знаходяться в циклі «навантаження-розвантаження» або «стиснення-розтягування» земної кори [4]. Станція «Новобудова» знаходиться на березі водосховища «ГЕС-5», може бути це пов'язано з цією умовою і ми спостерігаємо обурені геомагнітні варіації.

    54650,0

    54600,0

    54550,0

    54500,0

    54450,0

    54400,0

    54350,0

    54300,0

    54250,0

    54200,0

    Для всіх станцій притаманні як бухтообразние зміни, так і різкі падіння (або підвищення) геомагнітного поля в великому діапазоні в варіації різницевих полів. Такий прояв геомагнітних варіацій може бути пояснено різними природними явищами, що виникають при напружено - деформований стан середовища, особливістю геологічної будови регіонів і різними механізмами формування джерел аномалії в процесі підготовки землетрусу.

    Вивчаючи виникають геомагнітні ефекти, ми ще не навчилися прогнозувати землетруси, так як проблема ця набагато складніше. Але, в останні роки ми далеко просунулися вперед у розумінні явища і переконані, що прогноз руйнівних землетрусів можливий [5]. Для цього в місцях розташування стратегічно важливих об'єктів потрібно створювати спеціальні системи спостереження (сейсмічні, наклономерние, магнітометричні, гідрогеохімічні і ін.). Спостереження повинні бути комплексними, побудовані на базі нових високоточних приладів і тоді буде досить висока ймовірність прогнозу.

    Рецензент: д.ф.-мат. наук А.М.Мураліев Література

    1. Шакіров Е.Ш., Погрібний В.Н., Кім Л.Є. Геомагнітні дослідження в Киргизії з цілю прогнозу землетрусів. // Прогноз землетрусів. Душанбе, 1986 р, №7, стор. 116122.

    2. Шакіров Е.Ш., Погрібний В.Н., Кім Л.Є. Геомагнітні дослідження в Киргизії з цілю прогнозу землетрусів. // Прогноз землетрусів. Душанбе, Доніш. 1986 р №7, стр.91-97.

    3. Погрібний В.Н., Магнітометричні дослідження в ОМСЕ ІС НАН КР. Бішкек, 2005 р Киргизстан.

    4. Погрібний В.Н. та ін. // Матеріали Міжнародної конференції «Проблеми запобігання наслідків руйнівних землетрусів». Алмати, 2003 р.

    5. Грін Т.П. Прогноз землетрусів. 2006 м.Бішкек, Киргизстан.


    Ключові слова: Геомагнітні СПОСТЕРЕЖЕННЯ / GEOMAGNETIC OBSERVATIONS / МАГНІТНЕ ПОЛЕ / MAGNETIC FIELD / магнітометричний ДАНІ / MAGNETOMETRIC DATA / ВАРІАЦІЯ / VARIATION

    Завантажити оригінал статті:

    Завантажити