Физика

Воздействие землетрясений и взрывов на ионосферу — Гохберг М. Б., Шалимов С. Л.

Воздействие землетрясений и взрывов на ионосферу
Научное издание

год издания — 2008, кол-во страниц — 295, ISBN — 978-5-02-035354-1, язык — русский, тип обложки — твёрд. 7БЦ, масса книги — 400 гр., издательство — Наука

КНИГА СНЯТА С ПРОДАЖИ

Р е ц е н з е н т ы:
д-р ф.-м. н. В. Е. Куницын
д-р ф.-м. н. А. Е. Левитин

Утверждено к печати Учёным советом Института физики Земли им. О. Ю. Шмидта РАН

Формат 60x90 1/16. Печать офсетная

В монографии впервые систематизированы и обобщены результаты исследований, связанных с воздействием акустико-гравитационных волн от землетрясений и взрывов на ионосферную плазму и затрагивающих проблему взаимодействия внешних оболочек Земли. Рассмотрены акустико-гравитационные волны и их литосферные источники, распространение акустико-гравитационных волн до ионосферы, воздействие акустико-гравитационных волн на нижнюю ионосферу, магнито-гидродинамические возмущения ионосферы от землетрясений и взрывов, отклик верхней ионосферы на землетрясения и взрывы, эксперимент МАССА, ионосферные предвестники землетрясений, геомагнитные возмущения высотных ядерных взрывов. Большое внимание уделено теоретическим моделям, которые, как правило, сопоставлены с уникальными экспериментальными результатами.

Для геофизиков различных специальностей.

Во внешних оболочках Земли — атмосфере и её верхней ионизованной части, ионосфере, постоянно происходит перераспределение вещества, импульса и энергии. Особенно интенсивны здесь процессы, связанные с искусственными и естественными источниками высокой энергии, к числу которых принадлежат взрывы, вулканы и землетрясения. В свою очередь, мощность вулканических извержений и землетрясений определяется процессами в литосфере, и тогда речь идёт о влиянии литосферы на атмосферу и ионосферу или о литосферно-атмосферной связи.

Связь между литосферой и внешними оболочками (вне заметной сейсмической активности) прослеживается на всём протяжении, начиная от земной поверхности (береговой эффект в геомагнитных пульсациях, возмущения атмосферного электрического потенциала над разломами) до стратосферы (орографический эффект, формирование и распад облачных структур над геологическими разломами) и ионосферы (береговой эффект в сияниях, радио-аврора над глубокими разломами, орографические эффекты в ионосфере). Подробное описание этих эффектов дано в обзорах [Данилов и др. 1987; Popov et al., 1989; Гохберг и др., 1988; Липеровский и др. 1992]. Отмеченная связь обусловлена дискретной (т.е. неоднородной) структурой земной коры. Как правило, границы аномалий геофизических полей и соответствующих геологических структур чётко совпадают.

Сама концепция дискретной иерархически структурированной «геофизической среды» была введена М. А. Садовским [Садовский, 1979]. Деформационные процессы, вызванные внешними причинами, перераспределяют упругую энергию между элементами такой среды. В результате обмена энергией на разных иерархических уровнях возможна потеря устойчивости элементов среды. Например, подготовку сильного землетрясения можно рассматривать как заключительную стадию самоорганизации структурных элементов низкого порядка в элементы более высокого порядка (пространственно-временная диссипативная структура), разрушаемую при землетрясении [Садовский, Писаренко, 1991; Bak, Tang, 1989]…

ВВЕДЕНИЕ

Введение	3

*Глава I*
Акустико-гравитационные волны и их литосферные источники
1.1. Свойства акустико-гравитационных волн в изотермической
атмосфере	7
1.2. Сейсмическая и акустическая энергия подземных и
малозаглубленных взрывов	11
1.3. Сейсмическая и акустическая энергия землетрясений	20
1.4. Колебания в атмосфере, вызываемые сейсмическими волнами Рэлея
и цунами	22
1.5. Колебания в атмосфере, вызываемые дегазацией литосферы	26
1.6. Возмущения атмосферы, обусловленные длиннопериодными
колебаниями литосферы	34

*Глава II*
Распространение акустико-гравитационных волн до ионосферы
2.1. Начальная форма возмущения, формула Садовского	39
2.2. Акустический импульс над областью наземного взрыва и эпицентром
землетрясения	43
2.3. Вертикальное распространение плоских акустических волн	49
2.4. Оценки эффектов акустических волн в верхней атмосфере	54
2.5. Распространение внутренних гравитационных волн до ионосферы	56

*Глава III*
Воздействие акустико-гравитационных волн на нижнюю ионосферу
3.1. Электромагнитный предвестник акустической волны	60
3.2. Параметрическое усиление магнитного сигнала в неоднородной
слабоионизованной плазме при акустической накачке	64
3.3. Сжатие ионосферных неоднородностей под действием акустического
импульса	70
3.4. Коротковолновая асимптотика спектра турбулентности Бюргерса и
проблема дискриминации шумового источника	74
3.5. Нелинейное взаимодействие внутренних гравитационных волн с
нижней ионосферой	80
3.6. Сверхнизкочастотное зондирование ионосферных возмущений,
инициированных карьерными взрывами	87

*Глава IV*
Магнитогидродинамические (МГД) возмущения ионосферы от землетрясений и взрывов
4.1. МГД возмущения, производимые акустическим импульсом в
ионосфере	100
4.2. Распространение МГД возмущений в ионосфере низких широт	110
4.3. МГД возмущения в ионосфере, вызванные сейсмической волной
Рэлея	113
4.4. Микросейсмы и геомагнитные вариации	122

*Глава V*
Отклик верхней ионосферы на землетрясения и взрывы
5.1. Структура магнитного импульса — линейная модель	129
5.2. Альвеновский солитон	131
5.3. Оценка ускорения и диффузии частиц внутреннего радиационного
пояса под действием сильного магнитного возмущения	136
5.4. Долгоживущее пятно плазменной турбулентности (теория и
наблюдения)	139
5.5. Возмущения ионосферы от землетрясений и взрывов по
наблюдениям со спутников GPS	154
5.6. Вихревая структура в ионосфере, возникающая после прохождения
акустического импульса	162
5.7. Нелинейный отклик верхней ионосферы на прохождение внутренних
гравитационных волн	167

*Глава VI*
Эксперимент МАССА
6.1. Акустическая волна взрыва в атмосфере	172
6.2. Акустическая волна взрыва на высотах ионосферы	178
6.3. Возмущения в ионосфере по наблюдениям методом некогерентного
рассеяния	181
6.4. Электромагнитные шумы в верхней ионосфере в силовой трубке
над областью взрыва	183
6.5. Альвеновский импульс вне силовой трубки взрыва и
сопровождающие его КНЧ-колебания	186

*Глава VII*
Ионосферные предвестники землетрясений
7.1. Ионосфера сейсмически активного региона: результаты наблюдений
и общая схема процессов формирования ионосферных предвестников	190
7.2. Ионосферные возмущения перед землетрясением в Иране (1990 г.)
по наблюдениям комплекса радиофизических наземно-космических
методов	208
7.3. Вариации полного электронного содержания в ионосфере по
измерениям со спутников GPS во время землетрясения Hector Mine
1999 г.	222
7.4. Ионосферный сейсмометр и предвестники цунами	240

*Глава VIII*
Геомагнитные возмущения высотных ядерных взрывов
8.1. Общие результаты наблюдений геомагнитных возмущений от
высотных взрывов	248
8.2. Морфологические характеристики магнитных сигналов,
зарегистрированных на земной поверхности от советских высотных
взрывов	250
8.3. Общая калибровочная кривая амплитуды геомагнитных возмущений
в зависимости от расстояния до источника	257
8.4. Оценка полей короткопериодных геомагнитных возмущений,
регистрируемых на поверхности земли при космических взрывах	262

Вместо заключения	272

Литература	274

Книги на ту же тему

Физические процессы в геосферах: их проявление и взаимодействие. (геофизика сильных возмущениЙ) Сборник научных трудов, Зецер Ю. И., ред., 1999
Исследования по геомагнетизму, аэрономии и физике Солнца: Вып. 103. Физика магнитосферы, ионосферы и распространения радиоволн, Жеребцов Г. А., ред., 1995
Исследования по геомагнетизму, аэрономии и физике Солнца: Вып. 104. Физика Солнца и космической плазмы, Жеребцов Г. А., ред., 1996
Итоги науки и техники: Физика плазмы. Том 4, Шафранов В. Д., ред., 1983
Физика планетных ионосфер, Бауэр З., 1976
Радиационные пояса Земли, Шабанский В. П., ред., 1962
Околоземное космическое пространство: Справочные данные, Джонсон Ф. С., ред., 1966
Вопросы теории плазмы. Выпуск 10, Михайловский А. Б., ред., 1980
Волновые явления в ионосфере и космической плазме, Гершман Б. Н., Ерухимов Л. М., Яшин Ю. Я., 1984
Теоретические проблемы в геофизике. Вычислительная сейсмология. Выпуск 29, Кейлис-Борок В. И., Молчан Г. М., ред., 1997
Проблемы геотомографии, Николаев А. В., Галкин И. Н., Санина И. А., ред., 1997
Проблемы геофизики XXI века: В 2 кн. (комплект из 2 книг), Николаев А. В., ред., 2003
Предсказание землетрясений, Рикитаке Т., 1979
Избранные труды. Геофизика и физика взрыва, Садовский М. А., 1999
Сейсмология ядерных взрывов, Родин Г., 1974
Подземные взрывы, Адушкин В. В., Спивак А. А., 2007
Российская наука: Нам гранты думать и жить помогают, Скулачёв В. П., ред., 2004

http://knigoprovod.ru

/Наука и Техника/Физика

ОГЛАВЛЕНИЕ

Книги на ту же тему