Шестая всероссийская открытая ежегодная конференция
«Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса»
Москва, ИКИ РАН, 10-14 ноября 2008 г.
(Физические основы, методы и технологии мониторинга окружающей среды, природных и антропогенных объектов)
VI.I.110
Вариации полного электронного содержания ионосферы в период подготовки сильных сейсмических событий: GPS-мониторинг и численный эксперимент
Золотов О.В.(1), Намгаладзе А.А.(1), Захаренкова И.Е.(2), Мартыненко О.В.(1), Шагимуратов И.И(2)
(1) Мурманский государственный технический университет, Мурманск, Россия;
(2) Западное отделение ИЗМИРАН, Калининград, Россия
В работе исследованы вариации полного электронного содержания (ПЭС) ионосферы, обусловленные воздействием электрических полей, генерируемых гипотетическими источниками сейсмического происхождения. Исследование осуществлено методом математического моделирования с помощью глобальной трехмерной численной самосогласованной модели верхней атмосферы Земли (UAM), в которой путем численного интегрирования системы квазигидродинамических уравнений непрерывности, движения и теплового баланса рассчитываются концентрации, температуры и скорости движения основных нейтральных и заряженных компонент атмосферы, а также решается уравнение для потенциала электрического поля магнитосферного, термосферного и сейсмического происхождения.
В численных экспериментах сейсмогенные источники электрического поля вводились путем задания дополнительных электрических потенциалов в узлах численной сетки на границах околоэпицентральной области. Рассматривались две магнитуды дополнительных потенциалов (10 кВ и 20 кВ), два типа источников (дипольный – состоящий из зарядов разных знаков, монопольный – из зарядов одного знака) и 9 пространственных конфигураций размещений дополнительных источников.
Полученные в модельных расчетах возмущения ПЭС по отношению к спокойным фоновым условиям сопоставлены с данными GPS-наблюдений для среднеширотных и экваториальных областей для выбранных сильных (магнитудой М5 и более) сейсмических событий.
Установлено, для средних широт генерируемые дополнительными источниками дипольного типа вариации ПЭС хорошо (как минимум качественно) согласуются с данными наблюдений. Монопольные (положительные) источники не воспроизводят положения экстремумов, а также систематически недооценивают магнитуду отклонений. Увеличение магнитуды дополнительного потенциала в случае положительного источника не улучшает согласие.
В низких широтах как дипольные, так и монопольные источники сейсмогенного электрического поля генерируют вариации ПЭС, воспроизводящие особенности данных GPS-наблюдений, однако положительные источники, как и для средних широт, недооценивают магнитуду отклонений ПЭС.
Работа выполнена при поддержке РФФИ, грант № 08-05-98830.
Дистанционное зондирование ионосферы
285