Вариации потока космических лучей перед мощными землетрясениями

В зависимости от времени упреждения различают три вида прогнозов землетрясений: долгосрочный (год и более), среднесрочный (менее года) и краткосрочный. Время упреждения последнего (от часов до недели и более) основано на качественных наблюдениях разносторонних процессов, и до настоящего времени является нерешенной проблемой. Известно, что ряд параметров геофизического поля Земли претерпевает изменения перед подготовкой мощных землетрясений. В качестве возмущений в атмосфере могут быть акусто-гравитационные волны (АГВ), которые возникают при вертикальном смещении плит. Источником АГВ также являются вертикальные потоки различных видов излучений, восходящие из областей пограничного разлома плит. Они генерируют спектр волн в атмосфере, инфразвуковая часть которых может распространяться в стратосферных волноводах на большие расстояния, вплоть до сотен и тысяч км.
В работе рассматривается один из новых видов краткосрочных прогнозов. Поток мюонов космических лучей (КЛ), регистрируемых на поверхности Земли, оказывается чувствительным к локальным изменениям плотности атмосферы на высотах порядка десятка км (область стратосферных волноводов). Непрерывная регистрация мюонов может служить для мониторинга возникающих АГВ. Эффект возникающих вариаций потока КЛ мал и скрыт при непосредственном визуальном наблюдении среди статистических флуктуаций. В качестве идентификатора возмущений КЛ использован фактор нестационарности [1, 2], который позволяет получать упреждающую информацию из статистического анализа временных рядов.
В работе представлена методика вычислений фактора нестационарности временных рядов и приведены примеры анализа мощных землетрясений большой магнитуды, произошедших в последнее время (16.03.2017, Мексика, М ≈ 7.2 и 17.07.2018, Командорские острова, М ≈ 7.7).

Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ (грант 16-05-00997).