Войти на сайт
МЕЖДУНАРОДНЫЕ ЕЖЕГОДНЫЕ КОНФЕРЕНЦИИ
"СОВРЕМЕННЫЕ ПРОБЛЕМЫ ДИСТАНЦИОННОГО
ЗОНДИРОВАНИЯ ЗЕМЛИ ИЗ КОСМОСА"
(Физические основы, методы и технологии мониторинга окружающей среды, природных и антропогенных объектов)

Семнадцатая Всероссийская Открытая конференция «СОВРЕМЕННЫЕ ПРОБЛЕМЫ ДИСТАНЦИОННОГО ЗОНДИРОВАНИЯ ЗЕМЛИ ИЗ КОСМОСА (Физические основы, методы и технологии мониторинга окружающей среды, потенциально опасных явлений и объектов)»

XVII.G.361

Атмосферные проявления от геодинамической активности сильного землетрясения М=7.5 (о. Сулавеси) по данным космического мониторинга

Кашкин В.Б. (1), Одинцов Р.В. (1), Рублева Т.В. (1), Романов А.А. (1), Цуп Ю.А. (1,2), Симонов К.В. (3), Швецов Е.Г. (2)
(1) Сибирский федеральный университет, Красноярск, Россия
(2) Институт леса им. В. Н. Сукачева СО РАН
(3) Институт вычислительного моделирования СО РАН, Красноярск, Россия
По спутниковым данным ATOVS (КА NOAA/POES) и OMI (КА AURA) изучались атмосферные возмущения, возникшие над экваториальной зоной Юго-Восточной Азии осенью 2018 г. как реакция на проявления геодинамической активности сильного землетрясения с магнитудой М=7.5 (о. Сулавеси, Индонезия) [1-5]. За исследуемый период, с 20 сентября по 5 октября, сформирован архив спутниковой информации по температуре и влажности на различных изобарических уровнях в диапазоне от 1000 до 100 гПа, а также по малым газовым примесям (озону и двуокиси серы) для нижней стратосферы. Разработана методика анализа температурных профилей и влажности во время сильной сейсмической активности Сулавесского феномена [6, 7].
Обнаружено, что во время сейсмической активности в экваториальной зоне Индонезии коэффициент корреляции между температурными рядами на уровнях 1000-250 гПа положительный, т.е. вариации температуры в тропосфере (реакции на воздействие геофизических факторов) происходят согласованно. В тоже время значения коэффициента корреляции между температурными рядами в возмущенной атмосфере на уровнях 250 гПа и 100 гПа равен -0,8, что характеризует противоположность процессов, происходящих в температурном поле верхней тропосферы и нижней стратосферы. За час до сильного землетрясения, и возникновения цунами, в 9 часов (UTC) 28 сентября, обнаружен «скачок» температуры на уровне 250 гПа.
По данным ATOVS/POES над исследуемым регионом построены разностные карты аномалий температурного поля на изобарических поверхностях 950 и 100 гПа. Выявлено, что 28 сентября над сейсмоактивным районом о. Сулавеси (включая эпицентр, очаговую область и зону подготовки) температуры на уровне 950 гПа были ниже среднего значения. Очаг землетрясения М=7,5 расположен между двумя аномальными областями с повышенными значениями температур. Для количественной оценки процессов формирования и развития температурных аномалий в исследуемый период рассчитывался модифицированный индекс аномальности [8] для каждой изобарической поверхности в диапазоне от 1000 до 100 гПа. Обнаружено, что понижение индекса аномальности в тропосфере происходит за 6-8 дней до основного сейсмособытия, в нижней стратосфере в этот временной промежуток наблюдается повышение индекса аномальности (эффект атмосферной «бабочки»). В районе тропопаузы на уровне 250 гПа, за час до подводного землетрясения и цунами, обнаружен «скачок» температуры. В этот момент в приземном слое (1000-850 гПа) над очаговой областью наблюдался рост относительной влажности. Снижение этого параметра произошло в тропосферном слое (850-300 гПа), а в районе тропопаузы (300-200 гПа) – резкое увеличение относительной влажности.
В качестве продолжения кооперативных явлений Сулавесского феномена отметим, что примерно в 550 км от эпицентра землетрясения М=7,5 3 октября (08:44 UTC) произошло извержение стратовулкана Сопутан, которое длилось 6 минут. Образовался пепловый шлейф, поднявшийся до высоты 5,8 км [9]. В этот же день в нижней стратосфере над о. Сулавеси обнаружена аномальная область с пониженными значениями озона. Через сутки, 4 октября, выявлена аномалия диоксида серы, продукта извержения, которое просуществовало несколько дней, двигаясь в направлении северо-запада в тропики северного полушария. Погрешность оценки озона и диоксида серы ~1 DU, где 1DU=2,69*1016 молекул/см2.
Таким образом, исследован феномен Cулавесского землетрясения (М=7.5) по данным космического мониторинга. Детально изучены кооперативные явления, связанные с взаимодействием геодинамики и атмосферы, например, эффект атмосферной «бабочки» над районом сильнейшего землетрясения. Обнаружен «скачок» температуры в районе тропопаузы за час до этого подводного землетрясения и цунами. В приземном слое 1000-850 гПа над очаговой областью в этот момент наблюдается рост относительной влажности. Снижение этого параметра происходит в тропосферном слое (850-300 гПа), а в районе тропопаузы (300-200 гПа) – резкое увеличение относительной влажности. Возникшая вулканическая активность в районе землетрясения вызвала заметные вариации в распределении общего содержания озона, а выбросы пеплового шлейфа привели к образованию аномалии озона и формированию облака диоксида серы.

Ключевые слова: космический мониторинг, геодинамика, землетрясения, цунами, вулканическая активность, атмосферные возмущения, аномалии озона и диоксида серы
Литература:
  1. USGS. URL: https://earthquake.usgs.gov.
  2. Global Volcanism Program. Smithsonian Institution.URL: http://volcano.si.edu/volcano.cfm?vn=266030
  3. IRIS. [Электронный ресурс]. – Режим доступа: URL: https://www.iris.edu/hq/
  4. NOAA. [Электронный ресурс]. – Режим доступа: URL: http://www.arl.noaa.gov/ready/cmet.html.
  5. NASA. [Электронный ресурс]: URL: ftp://toms.gsfc.nasa.gov.
  6. Кашкин В.Б. Внутренние гравитационные волны в тропосфере // Оптика атмосферы и океана. 2013. Т. 26. № 10. С. 908–916.
  7. KashkinV.B., Rubleva T.V., OdintsovR.V. Abnormal Geophysical Events in the Northern Hemisphere in 2010 and 2011 // Journal of Siberian Federal University. EngineeringandTechnologies. 2018. V. 11, No. 8. P. 982–988.
  8. Шокин Ю.И., Добрецов Н.Н., Мамаш Е.А., Кихтенко В.А., Воронина П.В., Смирнов В.В., Чубаров Д.Л. Информационная система приема, обработки и доступа к спутниковым данным и ее применение для решения задач мониторинга окружающей среды // Вычислительные технологии. 2015. Т. 20. № 5. C. 157–174.
  9. Patton J.R., Toda S., Stein R., Sevilgen V. The Palu-Koro fault ruptures in a M=7.5 quake in Sulawesi, Indonesia, triggering a tsunami and likely more shocks. URL:http://temblor.net/earthquake-insights/the-palu-koro-fault-ruptures-in-a-m7-5-quake-in-sulawesi-in.

Презентация доклада

Дистанционные методы в геологии и геофизике

386