Виявлення проявів землетрусів у варіаціях природного електромагнітного поля

https://doi.org/10.23939/jgd2018.02.065
Надіслано: Вересень 02, 2018
Переглянуто: Грудень 13, 2018
Прийнято: Грудень 28, 2018
1
Інститут Геофізики Польської Академії Наук
2
Карпатське відділення Інституту геофізики ім. С. І. Субботіна НАН України; Національний університет «Львівська політехніка» (каф.ПЗ ІКНІ)
3
Інститут земного магнетизму, іоносфери і поширення радіохвиль ім. Н.В. Пушкова Російської академії наук

Мета. Загальновідомо, що сильні землетруси типово супроводжуються певними явищами, що є варіаціями природного електромагнітного поля. На підставі ідеї про механізм літосферно-атмосферно-іоносферної взаємодії ми надіємось виявити деякі передвісники сильних природних землетрусів у наборах електромагнітних даних, котрі реєструвались магнітотелуричними станціями досить далеко від епіцентрів. Методика. Аналізувались часові зміни спектральної густини енергії в компонентах природного електромагнітного поля по відношенню до землетрусів магнітудою більше ніж 5 (M5+), котрі траплялись і у Європі, і по всьому світу. Результати. Варіації електричного і магнітного полів реєструвались у трьох точках встановлених на двох лініях: перша була розташована вздовж зони Тесера-Торнквіста в Польщі, а друга – перпендикулярно до неї. Спостереження проводились із вересня 2015 р. до квітня 2018 р. Дані реєструвались за допомогою стандартних п’яти канальних магнітотелуричних станцій, а саме компоненти магнітного поля вимірювались у трьох ортогональних напрямках а електричного – лише в двох ортогональних горизонтальних. Аналізувались спектри компонент електромагнітного поля відносно землетрусів із магнітудою M5+, які траплялись як у Європі, так і по всій планеті. Зміни в інтенсивності спектрів, котрі можуть бути трактовані як передвісники землетрусів виділені від 24 до 32 годин перед сейсмічною подією. Причини таких ефектів у статті теж обговорюються. Наукова новизна. Електромагнітний моніторинг типово проводиться поряд з сейсмічно активними регіонами, але згідно теоретичних викладок деякі явища мають глобальне походження. Ми використали звичайні магнітотелуричні дані, записані в точках, розташованих у середніх широтах досить далеко від сейсмічно активних регіонів, але ми продемонстрували, що такі глобальні зв’язки між сейсмічними і електромагнітними подіями з високою ймовірністю існують. Практичне значення. Подібні результати можуть доповнювати інформацію про передвісники землетрусів.

1. Bordes, C., Jouniaux, L., Garambois, S., Dietrich, M., Pozzi, J-P., & Gaffet, S., (2008). Evidence of the theoretically predicted seismo-magnetic conversion. Geophys. J. Int., 174, 489–504, doi: 10.1111/j.1365-246X.2008.03828.x
https://doi.org/10.1111/j.1365-246X.2008.03828.x
2. Cataldi, G., Cataldi, D., & Straser, V., (2016) Solar activity correlated to the M7.0 Japan earthquake occurred on April 15, New Concepts in Global Tectonics Journal, 4 (2), 202–208.
3. Guglielmi, A. V., (2008). Ultra-low-frequency electromagnetic waves in the Earth's crust and magnetosphere. UFN, 177, 12, 1257–1276.
https://doi.org/10.3367/UFNr.0177.200712a.1257
4. Hayakawa, M., & Hobara, Y., (2010). Current status of seismo-electromagnetics for short-term earthquake prediction, Geomatics, Natural Hazards and Risk, 1,. 2, 115-155, DOI: 10.1080/19475705.2010.486933
https://doi.org/10.1080/19475705.2010.486933
5. Jarosinski, M., (2012). Compressive deformations and stress propagation in intra continental lithosphere: Finite element modeling along the Dinarides – East European Craton profile. Tectonophysics, 526–529, 24–41 doi:10.1016/j.tecto.2011.07.014.
https://doi.org/10.1016/j.tecto.2011.07.014
6. Kurtz, R. D., & Niblet, E. R., (1978). Time dependence of magnetotelluric fields in a tectonically active region in Eastern Canada. J. Geomag. Geoelectr., 30, 561–577.
https://doi.org/10.5636/jgg.30.561
7. Ladanivskyy, B., Zlotnicki, J., Reniva, P., & Alanis, P. (2018). Electromagnetic signals on active volcanoes: Analysis of electrical resistivity and transfer functions at Taal volcano (Philippines) related to the 2010 seismovolcanic crisis. Journal of Applied Geophysics, 156, 67-81, doi: 10.1016/j.jappgeo.2017.01.033
https://doi.org/10.1016/j.jappgeo.2017.01.033
8. Moldovan, I. A., Moldovan, A. S., Panaiotu, C. G., Placinta, A. O., & Marmureanu, Gh. (2009). The geomagnetic method on precursory phenomena associated with 2004 significant intermediate-depth Vrancea seismic activity. Rom. Journ. Phys., 54 (1-2), 249–261.
9. Neishtadt, N., Eppelbaum, L., Levitski, A., (2006). Application of seismo-electric phenomena in exploration geophysics: Review of Russian and Israeli experience. Geophysics, 71, 2, B41-B53.
https://doi.org/10.1190/1.2187714
10. Semenov, V. Yu., Ladanivskyy, B. T., Nowozynski, K., (2011). New induction sounding tested in Central Europe. Acta Geophysica, 59, 5, 815–832.
https://doi.org/10.2478/s11600-011-0030-4
11. Straser, V., Cataldi, G., & Daniele, C. (2016). Earthquakes unrelated to natural geomagnetic activity: A North Korean case, New Concepts in Global Tectonics Journal, 4, 1, March 2016, p. 105–113.
12. Svetov, B. S., (2007). Basics geoelectrics. URRS publishing, Moscow
13. Takahashi, I., Hattori, K., Harada, M., Yoshino, Ch., & Isezaki, N. (2007). Anomalous geoelectrical and geomagnetic signals observed at Southern Boso Peninsula, Japan. Annals of Geophysics, 50 (1), 123–135.
14. Teisseyre, R., & Ernst, T. (2002). Electromagnetic radiation related to dislocation dynamics in a seismic preparation zone. Annals of Geophysics, 45 (2), 393–399.