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ENCICLOPEDIA DE RADIOELECTRÓNICA E INGENIERÍA ELÉCTRICA Observaciones de radio con IS3 para precursores de terremotos. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.
Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / diseñador radioaficionado No hay, quizás, ni un solo mes del año en que las agencias de noticias del mundo no publiquen noticias terribles sobre terremotos. De repente caen sobre asentamientos, regiones enteras, provocan una destrucción catastrófica asociada con enormes pérdidas materiales y bajas humanas irreparables. Según la ONU, la pérdida de propiedad a causa de los terremotos se estima en hasta 10 mil millones de dólares estadounidenses al año. Por supuesto, es imposible prevenir los desastres naturales sísmicos, pero estar preparado para ellos significa reducir significativamente sus consecuencias. ¿Es posible un pronóstico fiable a largo plazo o al menos a corto plazo de los terremotos? La ciencia está cada vez más cerca de una respuesta positiva a esta pregunta. Esto se evidencia, en particular, por muchos años de experiencia en observaciones de radio de precursores de terremotos de la placa IS3, acumulada por el Instituto de Magnetismo Terrestre, Ionosfera y Propagación de Ondas de Radio de la Academia Rusa de Ciencias (IZMIRAN). Por ahora, los científicos han llegado a la firme convicción de que un terremoto no es un evento repentino, sino un proceso que es precedido por una variedad de fenómenos geofísicos. En áreas sísmicamente activas en el momento del terremoto e inmediatamente antes del mismo, el resplandor de la atmósfera, suelo, laderas de montañas, perturbaciones en el potencial eléctrico atmosférico, variaciones en la intensidad de la radiación electromagnética a distancias de hasta mil kilómetros del epicentro. , así como cambios en las frecuencias críticas y la densidad de las capas E y F de la ionosfera se observaron repetidamente. En la década de 3, con ICXNUMX, se detectaron ráfagas de emisiones de ruido electromagnético de baja frecuencia sobre los epicentros de grandes terremotos. Unas horas antes del evento, se registró una fuerte ráfaga de radiación electromagnética pulsada en una banda de frecuencia bastante amplia. Actualmente, el estudio de los efectos sismoionosféricos avanza en dos direcciones: el análisis de eventos individuales y la derivación de regularidades estadísticas. Detengámonos en las emisiones de radio en el rango de frecuencia del sonido como precursores de los terremotos. Fue posible llegar a tal conclusión porque fue posible comparar el estado de los precursores en el proceso de crecimiento y manifestación directa de eventos sísmicos con emisiones de radio en un estado de calma. Los estudios de emisiones de radio de fondo en el rango de frecuencia de audio (0,1 ... 20 kHz) se realizan en nuestro país con IC3 desde hace muchos años. Continúan incluso ahora. Por lo general, se usaba un receptor de banda ancha y dispositivos para registrarlos, lo que permitía realizar análisis espectrales de varias líneas de frecuencia a bordo del IC3. El registro con receptores de banda ancha es adecuado para el estudio de señales discretas y un estudio detallado del espectro de radiación de ruido y cuasi-ruido. El uso de analizadores de espectro a bordo proporciona información sobre la intensidad absoluta y la distribución espacial de la intensidad de la radiación. La recepción de información de banda ancha transmitida a la Tierra se lleva a cabo en los observatorios de Rusia, Alemania, la República Checa, Hungría cuando los satélites vuelan sobre ellos. La larga vida útil de los satélites y la gran cantidad de datos obtenidos permitieron acumular una importante cantidad de información homogénea apta para el procesamiento estadístico y la comparación de las variaciones en la intensidad de las emisiones de ruido electromagnético de baja frecuencia en diversas condiciones de actividad geomagnética y solar. . Las variaciones diurnas, latitudinales y de altitud en la intensidad de la radiación de baja frecuencia se obtuvieron en unidades absolutas y se trazó su dinámica bajo diferentes condiciones de perturbación geomagnética. Toda esta información sobre la radiación de "fondo" fue una base fiable para el posterior estudio del autor de estas líneas, que por primera vez logró detectar el efecto de la excitación del ruido de baja frecuencia sobre el supuesto epicentro del esperado terremoto. Un análisis de la información obtenida durante una serie de pases sucesivos del satélite permite obtener la distribución espacio-temporal de los parámetros registrados. Se registraron variaciones en los componentes magnético (m) y eléctrico (e) del campo de radiación de ruido de baja frecuencia de la salida de los canales del analizador de espectro a frecuencias de 4650, 800, 450 y 140 Hz; cambios en la concentración de plasma térmico Ne y la densidad de flujo de electrones energéticos con energías Ee superiores a 40 keV y Ee superiores a 100 keV. Todo esto muestra la diversidad de manifestaciones de la actividad sísmica a altitudes satelitales en el espacio exterior cercano a la Tierra. ¿Cómo se manifiestan y señalan sismos las radiaciones electromagnéticas de baja frecuencia registradas que preceden al evento, durante el sismo principal y después del mismo? La figura muestra en coordenadas geográficas las proyecciones de las órbitas (4080...4087) del satélite Interkosmos-19 en los hemisferios norte y sur durante los sobrevuelos del IC3 cerca del epicentro del terremoto. En este caso, se observaron ráfagas de intensidad del campo de radiación de baja frecuencia. La ubicación del epicentro está marcada en el diagrama (xx). En las partes superior e inferior del diagrama, además del tiempo de observación mundial, se indica el tiempo antes (signo menos) y después (signo más) del terremoto. En las proyecciones de los giros orbitales, los rectángulos rellenos muestran un aumento en la intensidad de la señal de los componentes magnético (a la derecha de la proyección de la trayectoria) y eléctrico (a la izquierda de la proyección) del campo de radiación en 20 dB en relación con el nivel de ruido de fondo normalmente observado en esta región del espacio. La imagen del diagrama se refiere a una frecuencia de 4650 Hz, pero se observan ráfagas similares en toda la banda de frecuencias registradas. La amplitud y sobre todo el tiempo de observación de los estallidos aumentan a medida que nos acercamos al epicentro en longitud y en tiempo. Antes del sismo se observaron cambios en comparación con las variaciones en las componentes magnética y eléctrica del campo de radiación que habitualmente se registran en esta región, después del sismo predominó la componente eléctrica. También se observaron ráfagas de ruido en la región conjugada magnéticamente, pero la zona de observación era significativamente más estrecha.
Anteriormente, obtuvimos datos sobre la distribución espaciotemporal global de la intensidad de la radiación natural de baja frecuencia (variaciones diarias, latitudinales y de altitud en unidades absolutas) a frecuencias de 3 Hz y 19 kHz en diversas condiciones de perturbaciones geomagnéticas. Esto indica la confiabilidad del método de extracción de señales para determinar el desarrollo de la actividad sísmica. Esto también lo demuestran las observaciones de la radiación electromagnética de dos satélites que pasan sobre el epicentro del mismo terremoto. El satélite Interkosmos-Bulgaria-1300 sobrevoló el epicentro del terremoto el 21 de enero de 1982 a una altitud de 800 km 12 minutos antes del sismo principal a una distancia de 2,8° de longitud. En este caso, se registraron oscilaciones cuasi-armónicas del campo magnético con una amplitud de 3,5 nT. El tamaño de la zona de registro de oscilaciones fue de 40...100 km a lo largo de la trayectoria. El satélite Orel 3 voló a una altitud de 1970 km cerca del epicentro del mismo terremoto 4 h 48 min antes del sismo principal. A bordo, también se observaron ráfagas de intensidad de campo de radiación de baja frecuencia en el rango de 10 Hz ... 20 kHz. La presencia de mediciones consecutivas de dos satélites sobre la misma área antes del terremoto, a pesar de las diferencias en el equipo utilizado, permite concluir que los ruidos sismomagneosféricos están presentes durante mucho tiempo en el área sobre el epicentro antes del sismo principal, lo que confirma la posibilidad de utilizar estos ruidos para pronósticos. De acuerdo con las observaciones satelitales, analizamos no solo eventos individuales, sino que también obtuvimos características estadísticas. Al mismo tiempo, introdujimos algunas restricciones: se seleccionaron terremotos bastante fuertes con una magnitud M de más de 5,5 y una profundidad de menos de 60 km. Solo se tuvieron en cuenta los terremotos de latitudes relativamente bajas (latitud geomagnética inferior a 45°). Como resultado, se encontró que la dimensión latitudinal de la zona de detección de ráfagas es significativamente mayor que la longitudinal, es decir, las ráfagas de radiación se observan en forma de un "cinturón de ruido" que se extiende a lo largo de la latitud geomagnética del epicentro. Antes del terremoto, se registraron tanto los componentes magnéticos como eléctricos del campo de emisión de ruido. Después del terremoto, el componente eléctrico dominó. El rango de frecuencias va desde fracciones de hercio hasta 20 kHz, y quizás incluso más (20 kHz es el rango superior del equipo). La confiabilidad del efecto observado, calculado sobre la base de los resultados del procesamiento estadístico de los resultados experimentales, es del 85 al 90%. Así, se descubrió y confirmó el efecto de excitación de la radiación electromagnética en la plasmasfera sobre el epicentro del esperado terremoto. En teoría, se confirma la realidad del fenómeno registrado. Naturalmente, el enfoque científico no puede limitarse a la observación de un fenómeno. Por lo tanto, se prestó especial atención a un análisis exhaustivo de los precursores de terremotos, incluida la radiación de baja frecuencia y las variaciones en los flujos de electrones energéticos por encima del epicentro esperado. La suposición sobre la relación de estos fenómenos con la actividad sísmica, expresada por primera vez por los especialistas de IZMIRAN hace casi diez años, se confirmó al estudiar los resultados de las observaciones en diferentes periodos de tiempo. Por ejemplo, inmediatamente antes del terremoto de Spitak el 7 de diciembre de 1988, un telescopio de rayos cósmicos verticales montado en un globo y lanzado unos 41 minutos antes del choque principal registró un aumento en el flujo de partículas penetrantes bajo la influencia del próximo terremoto. Según los datos obtenidos del satélite Oreol 3, se registraron ráfagas simultáneas de la intensidad de la radiación de baja frecuencia (0,01 - 20 kHz) y la tasa de conteo del flujo de partículas energéticas sobre el epicentro del terremoto 4 horas y 48 minutos antes del principal. choque. Se encontró que de 20 casos de aumento de la precipitación de partículas acompañada de intensos estallidos de radiación de baja frecuencia, en 18 casos los estallidos anómalos coincidieron con la presencia de terremotos. El satélite "Interkosmos 19" también registró simultáneamente variaciones anómalas observadas en la intensidad del ruido de baja frecuencia y la densidad de flujo de partículas energéticas. Así, cuando ocurre un terremoto, toda la plasmasfera se excita por encima del epicentro y en la región conjugada magnéticamente. La generalización de las observaciones científicas por parte de especialistas nacionales y extranjeros permite trazar un diagrama del desarrollo temporal de los fenómenos geofísicos que acompañan la manifestación de la actividad sísmica. Llamémoslos:
Toda la información anterior confirma la posibilidad de predicción de terremotos, para lo cual se deben utilizar en combinación tanto datos terrestres como satelitales. Parece óptimo y posible incluso ahora organizar el seguimiento por satélite de los precursores de terremotos, para crear una red de estaciones terrestres autónomas conectadas a través de un canal telemétrico con satélites. La información combinada podría procesarse en un centro de datos. Es poco probable que los costos de crear una red de este tipo sean excesivos en comparación con las pérdidas que traen consigo los desastres naturales repentinos, pero de hecho predecibles. Autor: V. Larkina, Doctor en Phys.-Math. Ciencias, Moscú
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