Единая концепция обнаружения признаков подготовки сильного землетрясения в комплексной системе литосфера-атмосфера-ионосфера-магнитосфера

Единая концепция обнаружения признаков подготовки сильного землетрясения в комплексной системе литосфера-атмосфера-ионосфера-магнитосфера
Номер: 6 Год: 2013 Страницы: 81-90

УДК: 629.7.054:621.396:551.5

EDN: SHQLUR

Автор(ы):

Пулинец Сергей Александрович¹

Узунов Д.П.²

Карелин Александр Витальевич³ e-mail: avkarelin@mail.ru

Боярчук Кирилл Александрович⁴

Тертышников Александр Васильевич⁵ e-mail: atert@mail.ru

Юдин И.А.⁶

Учреждения:
1 - Институт космических исследований РАН, Москва, Россия
2 - Университет Чэпмена, Оранж, США
3 - Центральный научно-исследовательский институт машиностроения, ЦНИИМАШ, Москва, Россия
4 - Научно-исследовательский институт электромеханики
5 - Институт прикладной геофизики им. академика Е.К. Федорова, Москва, Россия
6 - Научно-исследовательский институт аэрокосмического мониторинга "АЭРОКОСМОС", Москва, Россия

Аннотация:
Достигнутый в настоящее время прогресс в понимании процессов в сложной системе Литосфера-Атмосфера-Ионосфера, инициируемых на последней стадии подготовки сильных землетрясений, позволяет ставить вопрос о возможности практического применения этих знаний в целях краткосрочного прогноза землетрясений. Одним из основных результатов исследований последних лет является факт, что прогноз, базирующийся на анализе вариаций какого-то одного из параметров окружающей среды, будь то вариации радона, или электрического поля, или электронной концентрации в ионосфере, не может быть достоверным в силу сложности механизма генерации предвестников разного типа. Одновременная регистрация целого ряда признаков, называемых предвестниками и являющихся проявлением процесса подготовки землетрясения в различных геофизических средах, и является тем фактором, или комплексным предвестником, на базе которого можно строить надёжный прогноз. Концепция обнаружения такого комплекса аномальных вариаций окружающей среды в области подготовки землетрясения, основанная на многопараметрических измерениях, рассматривая в рамках синергетического подхода к сложным открытым диссипативным системам, излагается в настоящей работе.

Ключевые слова: ионосфера, магнитосфера, литосфера, атмосфера, землетрясение, прогнозирование

Сведения об источниках финансирования: -

Скачать текст Ссылка на цитирование Ссылка на Elibrary

1. Гохберг М.Б., Моргунов В.А., Похотелов О.А. Сейсмоэлектромагнитные явления / отв. ред. М.А. Садовский АН СССР, Ин-т физики Земли им. О.Ю. Шмидта. М.: Наука, 1988. 169 с. 2. Липеровский В.А., Похотелов О.А., Шалимов С.Л. Ионосферные предвестники землетрясений. М.: Наука, 1992. 303 с. 3. Geller R.J., Jackson D.D., Kagan Y.Y., Mulargia F. Earthquakes cannot be predicted // Science. 1997. Vol. 275. P. 1616-1618. 4. Тертышников А.В. Сейсмоозонные эффекты и проблема прогнозирования землетрясений. СПб.: ВИКА, 2000. 304 с. 5. Тертышников А.В. Организация прогнозирования природных чрезвычайных ситуаций: учебное пособие. М., 2011. 268 с. 6. Пулинец С.А., Узунов Д.П. Спутниковым технологиям нет альтернативы. О проблеме мониторинга природных и техногенных катастроф // Труды ИПГ. 2010. Вып. 89. С. 173-185. 7. Pulinets S., Ouzounov D. Lithosphere-Atmosphere-Ionosphere Coupling (LAIC) model - an unified concept for earthquake precursors validation // Journal of Asian Earth Sciences. 2011. Vol. 41. P. 371-382. 8. Тертышников А.В. Основы мониторинга чрезвычайных ситуаций: учебное пособие. М., 2011. 261 с. 9. Pulinets S.A., Ouzounov D., Ciraolo L., Singh R., Cervone G., Leyva A., Dunajecka M., Karelin A.V., Boyarchuk K.A. Thermal, atmospheric and ionospheric anomalies around the time of the Colima M7.8 earthquake of 21 January 2003 // Annales Geophysicae. 2006. Vol. 24. P. 835-849. 10. Боярчук К.А., Карелин А.В., Широков Р.В. Базовая модель кинетики ионизированной атмосферы. М.: ВНИИЭМ, 2006. 203 с. ISBN 5-903194-01-X. 11. Pulinets S.A., Ouzounov D., Karelin A.V., Boyarchuk K.A., Pokhmelnykh L.A. The physical nature of the thermal anomalies observed before strong earthquakes // Physics and Chemistry of the Earth. 2006. Vol. 31. P. 143-153. 12. Pulinets S. A Multi-Parameter Approach to Earthquake Forecasting // Executive Intelligence Review. 2011. Vol. 38. No. 16. P. 26-35. 13. Боярчук К.А., Карелин А.В., Надольский А.В. Статистическая оценка предвестников землетрясений на основе метода поправки химического потенциала // Материалы VII научно-технической конференции «Системы наблюдения, мониторинга и дистанционного зондирования Земли». М., 2010. С. 201-208. 14. Боярчук К.А., Карелин А.В., Надольский А.В. Дистанционное зондирование предвестников землетрясений из космоса на основе метода «химического потенциала» по данным метеопараметров // Космонавтика и ракетостроение. 2010. № 2(59). С. 142-150. 15. Боярчук К.А., Карелин А.В., Надольский А.В. Результаты детектирования предвестников землетрясений по данным метеонаблюдений на основе метода «химического потенциала» // Космонавтика и ракетостроение. 2011. № 2(63). С. 93-99. 16. Pulinets S.A., Gaivoronska T.B., Leyva Contreras A., Ciraolo L. Correlation analysis technique revealing ionospheric precursors of earthquakes // Natural Hazards and Earth System Sciences. 2004. Vol. 4. P. 697-702. 17. Pulinets S.A., Kotsarenko A.N., Ciraolo L., Pulinets I.A. Special case of ionospheric day-to-day variability associated with earthquake preparation // Advances in Space Research. 2007. Vol. 39. No. 5. P. 970-977. 18. Papadopoulos G.A., Charalampakis M., Fokaefs A., Minadakis G. Strong foreshock signal preceding the L’Aquila (Italy) earthquake (Mw 6.3) of 6 April 2009 // Natural Hazards and Earth System Sciences. 2010. Vol. 10. P. 19-24. 19. De Santis A., Cianchini G., Qamili E., Frepoli A. The 2009 L'Aquila (Central Italy) seismic sequence as a chaotic process // Tectonophysics. 2010. Vol. 496. P. 44-52. 20. De Santis A., Cianchini G., Favali P., Beranzoli L., Boschi E. The Gutenberg–Richter Law and Entropy of Earthquakes: Two Case Studies in Central Italy // Bulletin of the Seismological Society of America. 2011. Vol. 101. P. 1386-1395. 21. Pulinets S.A. The synergy of earthquake precursors // Earthquake Science. 2011. Vol. 24. P. 535-548. DOI: 10.1007/s11589-011-0815-1 22. Kanamori H., Miyazawa M., Mori J. Investigation of the earthquake sequence off Miyagi prefecture with historical seismograms // Earth, Planets and Space. 2006. Vol. 58. P. 1533-1541. 23. Scholz C.H., Sykes L.R., Aggarwal Y.P. Earthquake prediction: A physical basis // Science. 1973. Vol. 181. P. 803-809. 24. Добровольский И.П. Математическая теория подготовки и прогноза тектонического землетрясения. М.: Физматлит, 2009. 235 с. 25. Cicerone R.D., Engel J.E., Britton J. A systematic compilation of earthquake precursors // Tectonophysics. 2009. Vol. 476. P. 371-396. 26. Боярчук К.А., Карелин А.В., Надольский А.В. Статистический анализ зависимости поправки химического потенциала паров воды в атмосфере от удаленности эпицентра землетрясения // Вопросы электромеханики. 2010. Т. 116. С. 39-45. 27. Ouzounov D., Pulinets S., Romanov A., Romanov A., Tsybulya K., Davidenko D., Kafatos M., Taylor P. Atmosphere-Ionosphere Response to the M9 Tohoku Earthquake Revealed by Joined Satellite and Ground Observations: Preliminary Results // Earthquake Science. 2011. Vol. 24. P. 557-564. 28. Toutain J.-P., Baubron J.-C. Gas geochemistry and seismotectonics: a review // Tectonophysics. 1998. Vol. 304. P. 1-27. 29. Ouzounov D., Liu D., Chunli K., Cervone G., Kafatos M., Taylor P. Outgoing long wave radiation variability from IR satellite data prior to major earthquakes // Tectonophysics. 2007. Vol. 431. P. 211-220. 30. Липеровский В.А., Похотелов О.А., Мейстер К.В., Липеровская Е.В. Физические модели связей в системе литосфера–атмосфера–ионосфера перед землетрясениями // Геомагнетизм и аэрономия. 2008. Т. 48. № 6. С. 831-843. 31. Levina G.V., Moiseev S.S., Rutkevich P.B. Hydrodynamic alpha-effect in a convective system // Advances in Fluid Mechanics. Nonlinear Instability, Chaos and Turbulence / Eds. L. Debnath and D.N. Riahi. 2000. Vol. 2. P. 111-162. 32. Wu H.C. Preliminary findings on perturbation of jet stream prior to earthquakes // EOS Trans. AGU. 2004. Vol. 85(47). Fall meeting. T51B-0455. 33. Pulinets S.A., Boyarchuk K.A., Hegai V.V., Karelin A.V. Conception and model of seismo-ionosphere-magnetosphere coupling // Seismo-Electromagnetics: Lithosphere-Atmosphere-Ionosphere Coupling / Eds. M. Hayakawa and O.A. Molchanov. Tokyo: TERRAPUB, 2002. P. 353-361. 34. Anagnostopoulos G., Vassiliadis E., Pulinets S. Characteristics of flux-time profiles, temporal evolution and spatial distribution of radiation belt electron precipitation bursts in the upper ionosphere before great and giant earthquakes // Annales Geophysicae. 2012. Vol. 30. (в печати) 35. Dobrovolsky I.P., Zubkov S.I., Myachkin V.I. Estimation of the size of earthquake preparation zones // Pure and Applied Geophysics. 1979. Vol. 117. P. 1025-1044. 36. Kondepudi D., Prigogine I. Modern Thermodynamics: From Heat Engines to Dissipative Structures. Wiley-Blackwell, 1998. 508 p. 37. Хакен Г. Синергетика. М.: Мир, 1980. 405 с. 38. Афраймович Э.Л., Перевалова Н.П. GPS-мониторинг верхней атмосферы Земли. Иркутск: Изд-во ИСЗФ, 2006. 480 с. 39. Pulinets S.A. Space technologies for short-term earthquake warning // Advances in Space Research. 2006. Vol. 37. P. 643-652.

Ссылка на XML

Single concept of signs of preparation of strong earthquakes in the complex system lithosphere-atmosphere-ionosphere-magnetosphere
Number: 6 Year: 2013 Pages: 81-90

Pulinets Sergey Alexandrovich¹

Uzunov D.P.²

Karelin Aleksandr Vitalievich³, e-mail: avkarelin@mail.ru

Kirill Alexandrovich Boyarchuk⁴

Tertyshnikov Alexander Vasilyevich⁵ e-mail: atert@mail.ru

Yudin I.A..⁶

Institutions:
1 - Space Research Institute of the Russian Academy of Sciences, Moscow, Russia
2 - Chapman University, Orange, USA
3 - Central Scientific Research Institute of Mechanical Engineering, TsNIIMash, Moscow, Russia
4 - Research Institute of Electromechanics
5 - Institute of Applied Geophysics named after Academician E.K. Fedorova, Moscow, Russia
6 - Scientific Research Institute of Aerospace Monitoring "AEROSPACE", Moscow, Russia

Abstract
Currently achieved progress in understanding the processes in a complex system of Lithosphere-Atmosphere-Ionosphere initiated at the final stage of preparation of strong earthquakes, allows us to pose the question of the practical application of this knowledge in order to short-term earthquake prediction. One of the main results of studies in recent years is the fact that the forecast is based on an analysis of variations in any one of the parameters of the environment, whether it is the variation of radon, or electric field, or the electron density in the ionosphere may not be reliable due to the complexity of the mechanism of generation harbingers of a different type. Simultaneous recording of a number of symptoms, called the forerunners and are a manifestation of the process of earthquake preparation in various geophysical environments, and is the factor or complex harbinger, based on which you can build a reliable forecast. The concept of detection of such a complex environment of abnormal variations in the preparation of an earthquake based on multiparameter measurements, considering the framework of the synergetic approach to complex open dissipative systems, is presented in this paper.

Keywords: earthquake, prognose

Information about sources of financing: -