Трехмерные магнитные съемки на высотах 30 км для глубинного зондирования земной коры в полярной зоне

В изучении строения земной коры ключевое значение имеет аномальное геомагнитное поле (аномальное ГМП). Для решения поставленной задачи особенно информативны трехмерные (3D) магнитные съемки (Цирульский А.В., Майер В.И. Об интерпретации повысотных аэромагнит ных наблюдений // Физика Земли. № 5, с. 76-82, 1986). Оптимальными для задачи зондирования земной коры с целью изучения ее глубинного строения необходимы градиентные магнитные съемки на высотах, численно сопоставимых с мощностью магнитоактивного слоя земной коры. Такие съемки на высотах 20-40 км нами с успехом выполняются с использованием стратосферных аэростатов. На высотах стратосферы существуют зональные воздушные течения, в которых аэростат (в отличие от ИСЗ) может совершать кругосветные полеты не выходя из полярной зоны. В ИЗМИРАН и МАИ создан аэростатный магнитный градиентометр, включающий три протонных магнитометра, равномерно разнесенных вдоль вертикальной линии в пределах 6 км, и систему передачи научных и навигационных данных в компьютер пользователя через сеть Интернет (Николаев Н.С., Крапивный А.В., Баранов Я.В., Брехов О.М., Цветков Ю.П., Пчелкин А.В. Высокоточный аэростатный градиентометр со спутниковыми каналами связи // Датчики и системы. № 1. С. 16-20. 2008). На такой длине измерительной базы удается получить аномальное ГМП и его вертикальные градиенты от источников, находящихся на глубинах вплоть до подошвы земной коры (Цветков Ю.П., Брехов О.М., Бондарь Т.Н., Цветкова Н.М. Особенности геомагнитного поля, выявленные по градиентным магнитным измерениям на стратосферных высотах//Геомагнетизм и аэрономия, 2015, том 55, № 1, с. 130-138). 3D магнитная съемка может быть проведена с использованием аэростатного магнитного градиентометра по трассам, отстоящим на ~60 км друг от друга. Ожидаемый вклад магнитных вариаций внешнего поля в градиентах незначителен, в связи с чем метод эффективен для применения в полярной зоне. В целях верификации этого постулата нами начато проведение круглосуточных многолетних магнитных измерений на двух высотных уровнях (2000 м и 600 м): на высокогорной станции биосферного мониторинга Джуга и Кордоне Гузерипль Кавказского государственного природного биосферного заповедника им. Х.Г. Шапошникова. Территория станции и Кордона Гузерипль имеют низкий уровень техногенных помех и малые величины естественных градиентов аномального ГМП. Создаваемая магнитная обсерватория войдет в сеть геомагнитных наблюдений Института земного магнетизма, ионосферы и распространения радиоволн им. Н. В. Пушкова Российской академии наук (ИЗМИРАН) в Западно-Кавказском регионе. Этот эксперимент даст новые данные о величинах поля магнитных вариаций в вертикальных градиентах ГМП, что позволит разделить ГМП на аномальную и внешнюю части. Геомагнитные данные будут доступны через сеть интернет в реальном времени на сервере Центра прогнозов космической погоды ИЗМИРАН: http://serv.izmiran.ru; http://forecast.izmiran.ru