Аномальные вариации метеопараметров в нижней атмосфере перед землетрясениями с магнитудами M> 7.0 в Китае

В последние годы значительный интерес проявляется к нахождению взаимосвязи между сейсмической активностью и изменением вертикального распределения температуры. Такой подход, использующий фактор различия свойств атмосферы с изменением высоты, позволяет более эффективно отличать тепловые аномалии, вызванные, как предполагается, землетрясениями, от аномалий, связанных с влиянием других факторов (напр., изменением уровня солнечной активности и др.) (Ma et al., 2018; Zhang et al., 2021; Свердлик, 2023; Свердлик, 2024). Явно выраженные предсейсмические эффекты были обнаружены с использованием результатов зондирования температурных профилей в тропосфере (Yang et al., 2019; Biswas et al., 2023). В настоящей работе проведён анализ пространственно-временной динамики метеопараметров в верхней тропосфере и нижней стратосфере во время двух эпизодов сильной сейсмической активности в Китае.
Два разрушительных землетрясения с магнитудами M=7.9 и M=7.3 произошли в Китае 12 мая 2008 г. и 21 мая 2021 г., соответственно. На примере этих событий были проанализированы пространственно-временные распределения предсейсмических возмущений, основанные на данных спутникового дистанционного зондирования (глобальный реанализ MERRA-2, https://disc.gsfc.nasa.gov/datasets/M2I3NPASM_5.12.4/summary). Для исследования сейсмо-атмосферных эффектов и выявления аномалий в изменениях параметров нижней атмосферы был разработан и использован специальный алгоритм анализа спутниковых данных (Свердлик, Ибраев, 2022, 2023). Как показал опыт применения алгоритма, изменения вертикальной структуры атмосферы в периоды сейсмической активности более явно выражены на определенных уровнях высот и в определенном диапазоне периодов (Свердлик, 2023; Свердлик, 2024). Полученные результаты свидетельствуют, что вблизи эпицентральных областей за 12 суток до сейсмических событий наблюдались аномальные изменения температуры и скорости ветра в верхней тропосфере и области тропопаузы. Возмущения были синхронизированы с сейсмическим процессом как во времени, так и в пространстве. Важную роль в развитии возмущений температуры, которые проявляются непосредственно перед сейсмическими событиями играли горизонтальные движения воздушных масс. Данные измерений, характеризующие изменения скорости и направления ветра в предсейсмические периоды, демонстрировали особый характер поведения. В обоих случаях за 2 суток до землетрясений наблюдалось увеличение модуля вектора скорости ветра до 5565 м/с при одновременном изменении направления на 515.
Установлено подобие в проявлениях аномальных вариаций метеопараметров в обоих анализируемых случаях, что, вероятно, можно рассматривать как дополнительное свидетельство взаимодействия литосферы и атмосферы в периоды, предшествующие сильным землетрясениям. Оба сейсмических события произошли на фоне спокойных геомагнитных условий, поэтому аномалии были, вероятно, вызваны процессами подготовки землетрясений. В качестве наиболее вероятного механизма формирования возмущений в слоях нижней атмосферы рассматривались акустико-гравитационные волны (Hayakawa et al., 2016; Biswas et al., 2023), генерируемые колебаниями земной поверхности.