Десятая всероссийская открытая ежегодная конференция
«Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса»
(Физические основы, методы и технологии мониторинга окружающей среды, природных и антропогенных объектов)
Москва, ИКИ РАН, 12-16 ноября 2012 г.
X.G.603
Наземно-космический мониторинг цунами: теория и схема
Новик О.Б., Ершов С.В., Волгин
ИЗМИРАН
Через сейсмо-гидродинамический контакт на кровле океанского осадочного слоя локальные сбросы напряжений из зоны подготовки подводного землетрясения в океанской литосфере (моретрясение) передаются в морскую воду (4 См/м), включаются гидродинамический и электромагнитный (ЭМ) процессы. ЭМ поле генерируется и при прохождении форшоковой волной низкоомных включений, типичных для сейсмичных зон литосферы. Кроме того, реологическое соотношение напряжение-деформация реальной горной породы может содержать электромагнитные и температурные слагаемые (диссипация). Итак, предвестники моретрясения формируются сейсмо-гидро-ЭМ-тепловым (СГЕМТ) процессом в системе литосфера-Океан-атмосфера-ионосфера.
В рамках теорий магнито-термо-упругости и магнитной гидродинамики разработана математическая модель СГЕМТ процесса, доказана корректность соответствующей начально-краевой задачи (она не имеет классического типа, т.к. включает поля и дифференциальные операторы разной, соответственно, физической и математической природы). Визуализированы последовательные стадии трансформации сейсмического (механического) возбуждения под дном океана в ЭМ сигналы над ним, включая «замораживание» сейсмически сгенерированной ЭМ волны при переходе ее из литосферы в Океан. Приведены численные характеристики ожидаемых сигналов-предвестников различной физической природы. Расчеты совпадают с измерениями во всех полях СГЕМТ процесса.
Описана, обоснованная расчетами и измерениями других авторов, схема наземно-космической системы раннего обнаружения сигналов сейсмической активизации литосферы под дном Океана с мультисенсорными комплексами: донным, поверхностным, стратостатным и спутниковым. В частности, объясняется, почему литосферный сигнал-предвестник в ряде типичных случаев раньше будет детектирован бортовой аппаратурой стратостата и спутника, чем донной станцией.
Литература.
Новик О.Б., Ершов С.В. Электромагнитные и температурные сигналы из недр Земли // Монография. Федеральная целевая программа «Интеграция высшего образования и фундаментальной науки». М.: КРУГЛЫЙ ГОД, 2001, 255 С.
Ершов С.В., Михайловская И.Б., Новик О.Б. Сейсмо-гидро-термо-электромагнитное взаимодействие от верхней мантии Земли до ионосферы // "Энциклопедия низкотемпературной плазмы", Серия Б, Том 1-3 "Ионосферная плазма", Часть 1, М.: ЯНУС-К, 2008, С. 340-370.
Oleg Novik, Sergey Ershov. Seismo-hydro-electromagnetics: elements of the tsunami precursors’ detection physics // Geomatics, Natural Hazards and Risk. Vol. 3, Issue 3, pp. 251-270, 2012.
Дистанционные методы в геологии и геофизике
359