Сейсмо-электромагнетизм - Seismo-electromagnetics

Сейсмоэлектромагнетизм - это различные электромагнитные явления, которые, как считается, вызываются тектоническими силами, действующими на земную кору, и, возможно, связаны с сейсмической активностью, такой как землетрясения и извержения вулканов. Их изучение было вызвано перспективой того, что они могут быть вызваны повышенным напряжением, приводящим к землетрясению, и, таким образом, могут стать основой для краткосрочного прогнозирования землетрясений . Однако, несмотря на множество исследований, ни одна из форм сейсмо-электромагнетизма не показала свою эффективность для прогнозирования землетрясений. Ключевая проблема заключается в том, что сами землетрясения вызывают относительно слабые электромагнитные явления, и эффекты любых предшествующих явлений, вероятно, будут слишком слабыми для измерения. Тщательный мониторинг землетрясения в Паркфилде не выявил значительных предсейсмических электромагнитных воздействий. Однако некоторые исследователи сохраняют оптимизм, и поиски предвестников сейсмо-электромагнитных землетрясений продолжаются.

VAN метод

Метод VAN, названный в честь П. Варотсоса , К. Алексопулоса и К. Номикоса, авторов статей 1981 года, описывающих его, измеряет низкочастотные электрические сигналы, называемые «сейсмическими электрическими сигналами» (SES), с помощью которых Варотсос и несколько его коллег утверждали, что успешно предсказали землетрясения в Греции. Как сам метод, так и способ, с помощью которого были утверждены успешные прогнозы, подвергались резкой критике и обсуждению в VAN, но критики не отказались от своей точки зрения.

С 2001 года группа VAN ввела понятие, которое они называют «естественным временем», применительно к анализу их предшественников. Первоначально он применяется к SES, чтобы отличить их от шума и связать их с возможным надвигающимся землетрясением. В случае проверки (классификация как «активность СЭС») естественный временной анализ дополнительно применяется к общей последующей сейсмичности области, связанной с деятельностью СЭС, с целью улучшения временного параметра прогноза. В методе наступление землетрясения рассматривается как критическое явление .

После 2006 года VAN сообщает, что все тревоги, связанные с деятельностью SES, были опубликованы на arxiv.org . Один из таких отчетов был опубликован 1 февраля 2008 г., за две недели до крупнейшего землетрясения в Греции за период 1983–2011 гг. Землетрясение произошло 14 февраля 2008 г. с магнитудой ( M w ) 6.9. Отчет VAN был также описан в статье в газете Ethnos 10 февраля 2008 года. Однако Герассимос Пападополус жаловался, что отчеты VAN были запутанными и двусмысленными, и что «ни одно из утверждений об успешных прогнозах VAN не обосновано».

QuakeFinder и "физика Фрейнда"

В своих исследованиях физики кристаллов Фридеман Фройнд обнаружил, что молекулы воды, встроенные в породу, могут диссоциировать на ионы, если порода находится под сильным напряжением. Получающиеся в результате носители заряда могут генерировать токи батареи при определенных условиях. Фройнд предположил, что, возможно, эти токи могут быть ответственны за предвестники землетрясений, такие как электромагнитное излучение, огни землетрясений и возмущения плазмы в ионосфере. Изучение таких токов и взаимодействий известно как «физика Фрейнда».

Большинство сейсмологов отвергают предположение Фрейнда о том, что сигналы, генерируемые напряжением, могут быть обнаружены и использованы в качестве предвестников по ряду причин. Во-первых, считается, что перед сильным землетрясением напряжение не накапливается быстро, и поэтому нет оснований ожидать быстрого возникновения больших токов. Во-вторых, сейсмологи провели обширный поиск статистически надежных электрических прекурсоров, используя сложную аппаратуру, и не выявили никаких таких прекурсоров. И, в-третьих, вода в земной коре будет вызывать поглощение любых генерируемых токов, прежде чем достигнет поверхности.

QuakeFinder - компания, специализирующаяся на разработке системы прогнозирования землетрясений . Компания давно сотрудничает с Freund. Они развернули сеть сенсорных станций, которые обнаруживают электромагнитные импульсы, которые, по мнению группы, предшествуют сильным землетрясениям. Считается, что каждый датчик имеет диапазон примерно 10 миль (16 км) от прибора до источника импульсов. По состоянию на 2016 год компания заявляет, что у них 125 станций в Калифорнии, а их филиал Хорхе Херауд говорит, что у него есть 10 станций в Перу. Используя эти датчики, Херо говорит, что он смог триангулировать импульсы, наблюдаемые с разных точек, чтобы определить их происхождение. Он сказал, что импульсы наблюдаются за 11-18 дней до надвигающегося землетрясения и используются для определения местоположения и времени будущих сейсмических событий.

Однако в той мере, в какой проверяемый прогноз потребовал бы публично заявленного объявления о месте, времени и размере надвигающегося события до его возникновения, ни Quakefinder, ни Heraud еще не предсказали достоверно землетрясение, не говоря уже о том, чтобы выдать несколько предсказаний того типа, который может быть объективно проверено на статистическую значимость.

Текущие исследования показывают, что это растворенные газы, которые выходят из раствора при понижении давления, а затем ионизируются для генерации электрических сигнатур.

Аномалия корралито

За месяц до землетрясения 1989 года в Лома-Приета измерения магнитного поля Земли на сверхнизких частотах с помощью магнитометра в Корралитосе, Калифорния , всего в 7 км от эпицентра надвигающегося землетрясения, начали показывать аномальное увеличение амплитуды. Всего за три часа до землетрясения измерения увеличились примерно в тридцать раз, чем обычно, с уменьшением амплитуды после землетрясения. Таких амплитуд не было ни за два года эксплуатации, ни на подобном приборе, расположенном на расстоянии 54 км. Для многих людей такая очевидная локализация во времени и пространстве наводила на мысль о связи с землетрясением.

Впоследствии в северной и южной Калифорнии были развернуты дополнительные магнитометры, но после десяти лет и нескольких сильных землетрясений аналогичные сигналы не наблюдались. Более поздние исследования поставили под сомнение эту связь, приписывая сигналы Corralitos либо несвязанным магнитным возмущениям, либо, что проще, неисправности сенсорной системы.

Изучение тщательно отслеживаемого землетрясения 2004 года в Паркфилде не обнаружило никаких признаков предшествующих электромагнитных сигналов любого типа.

Предвестники УНЧ магнитного поля

Два недавних исследования Константиноса Эфтаксиаса и его коллег изучали УНЧ магнитные поля, предшествующие сильным землетрясениям. Во время землетрясения в Тохоку в 2011 году УНЧ-излучение проявило критическое поведение, а во время землетрясения в Сычуани в 2008 году исследователи обнаружили депрессию горизонтального УНЧ магнитного поля, что также можно интерпретировать как проявление критичности.

Варианты TEC

Профессор Косуке Хеки из Университета Хоккайдо в Японии сказал, что он случайно обнаружил, что сигналы GPS изменились примерно за 40 минут до землетрясения в Тохоку-Оки 2011 года. Просматривая исторические данные для других землетрясений, он обнаружил, что такая же корреляция имела место и во время других происшествий. Он предположил, что сигналы GPS обнаруживают изменения в уровнях ПЭС (полного электронного содержания) ионосферы в час, предшествующий землетрясению.

Спутниковые наблюдения

Спутник "Обнаружение электромагнитных излучений, передаваемых из зон землетрясений", построенный CNES , провел наблюдения, которые показывают сильную корреляцию между некоторыми типами низкочастотной электромагнитной активности и наиболее сейсмически активными зонами на Земле, и показал четкий сигнал. в плотности электронов и температуре в ионосфере около южной части Японии за семь дней до землетрясения силой 7,1 балла (29 августа и 5 сентября 2004 г., соответственно).

Quakesat - это наноспутник для наблюдения за Землей, основанный на 3 CubeSats . Он был разработан как экспериментальный образец для сбора сигналов предвестников землетрясений с очень низкой частотой из космоса. Основным инструментом является магнитометр, расположенный в телескопической стреле длиной 2 фута (0,6 м). Наука, стоящая за этой концепцией, оспаривается.

ESPERIA - это экваториальная космическая миссия, в основном направленная на обнаружение любых тектонических и несейсмических сигналов. В более общем плане он был предложен для определения околоземного электромагнитного поля, плазмы и среды частиц, а также для изучения возмущений и нестабильностей в переходной области ионосфера- магнитосфера . Для изучения процессов подготовки землетрясений и техногенных воздействий на поверхности Земли, исследование фазы А было реализовано для Итальянского космического агентства .

Радиолокационный спутник «Деформация, структура экосистем и динамика льда» (DESDynI), который был отменен в бюджетном предложении Белого дома на 2012 год, будет иметь возможность определять упругую деформацию в тектонических плитах, сочетая интерферометрический радар с синтезированной апертурой L-диапазона и мультидисперсионный радар с синтезированной апертурой. лучевой инфракрасный лидар для обнаружения деформаций на поверхности Земли, которые могут привести к серьезным землетрясениям.

Россия и Великобритания договорились совместно развернуть в 2015 году два спутника, которые будут измерять электромагнитные сигналы, исходящие от земной коры до землетрясений. Говорят, что этот проект может «помочь предсказывать землетрясения и потенциально спасти тысячи жизней».

Еще одним местом текущих исследований является Китай, где на 2014 год был запланирован запуск спутника для получения данных об ионосферных явлениях для сравнения с сейсмо-электромагнитными явлениями на земле. Такая связь частично подтверждается в современной литературе, где уже показано, что ионосферные явления предшествуют сейсмическим явлениям на несколько часов или дней. Сеть потенциально могла бы показать, вызваны ли такие ионосферные явления земными электрическими явлениями.

Смотрите также

использованная литература

Источники

дальнейшее чтение