научная статья по теме О МАГНИТНОМ ПРЕДВЕСТНИКЕ ЧИЛИЙСКОГО ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЯ 27 ФЕВРАЛЯ 2010 Г Геофизика

Текст научной статьи на тему «О МАГНИТНОМ ПРЕДВЕСТНИКЕ ЧИЛИЙСКОГО ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЯ 27 ФЕВРАЛЯ 2010 Г»

ГЕОМАГНЕТИЗМ И АЭРОНОМИЯ, 2015, том 55, № 2, с. 231-234

УДК 530.830.21

О МАГНИТНОМ ПРЕДВЕСТНИКЕ ЧИЛИЙСКОГО ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЯ 27 ФЕВРАЛЯ 2010 г.

© 2015 г. Н. В. Романова12, В. А. Пилипенко1, М. В. Степанова2

Институт физики Земли им. О.Ю. Шмидта РАН, г. Москва 2Университет Сантьяго, г. Сантьяго, Чили e-mails: natalia.romanova@usach.cl;pilipenko_va@mail.ru Поступила в редакцию 24.03.2014 г. После обработки 19.06.2014 г.

В серии недавних работ [Шестопалов и др., 2011а, б, 2013] сообщалось об обнаружении аномального геомагнитного возмущения, наблюдаемого за трое суток до мощнейшего землетрясения, произошедшего в Чили 27 февраля 2010 г. Проведенный в настоящей работе подробный анализ данных магнитных станций, фотометров и риометров в Канаде, в Чили и в Антарктиде однозначно показал, что якобы аномальное возмущение геомагнитного поля никак не связано с сейсмической активностью и вызвано стандартной изолированной суббурей.

DOI: 10.7868/S0016794015010101

1. ВВЕДЕНИЕ

В серии недавних работ [Шестопалов и др., 2011а, б, 2013] сообщалось об обнаружении ряда аномальных геофизических явлений перед землетрясением в Чили 27.02.2010 г. В частности, сообщалось об обнаружении значительного магнитного возмущения за трое суток до землетрясения с длительностью около часа на различных магнитных станциях сети ШТЕЯМАОМЕТ. Авторы полагают, что это возмущение имело эндогенную природу [Белов и др., 2009, 2010], так как в этот период не было магнитных бурь.

Однако отсутствие в анализируемый период магнитных бурь вовсе не исключает наличия других сильных естественных геомагнитных возмущений — суббурь, которые постоянно наблюдаются в авроральных областях и в отсутствие магнитной бури. Возникает естественный вопрос: событие, анализируемое в работе [Шестопалов и др., 2013], действительно является аномальным возмущением или обычной суббурей? Чтобы ответить на этот вопрос, мы рассмотрим более широкий набор геофизических данных.

2. АНАЛИЗ ГЕОМАГНИТНОЙ АКТИВНОСТИ ПЕРЕД ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЕМ

Мощнейшее чилийское землетрясение с М = = 8.8 произошло 27 февраля 2010 г. в 06:34 иТ на глубине Н = 35 км (географические координаты эпицентра 35.93° 8, 72.78° Согласно работе [Шестопалов и др., 2013], магнитный "предвестник" этого землетрясения был обнаружен

24 февраля 2010 г. на различных магнитных станциях.

Рассмотрим магнитограммы за 24.02.2010 г., полученные на станциях сетей SAMBA (Чили), CAR-ISMA (Канада) [Mann et al., 2008], образующих широтный профиль вдоль нулевого геомагнитного меридиана. Карта с положением выбранных станций и эпицентра землетрясения показана на рис. 1. В период с 04:30 UT до 05:30 UT на высокоширотных станциях (в вечерне-ночном секторе) действительно видно появление отрицательной магнитной бухты (рис. 2). При этом наиболее интенсивная вариация Х-компоненты (до —450 нТл) наблюдается на станции Rankin Inlet (RANK). Похожие вариации наблюдаются на магнитосопряженных станциях Sanikiluaq (SNKQ) и WAISD (WSD) на авро-ральных широтах. При этом на низкоширотных станциях Serena (SER) и Osorno (OSO), находящихся на расстоянии ~700 км от эпицентра землетрясения (рис. 1), никаких возмущений не наблюдается (рис. 2).

Наличие в этот день суббури средней интенсивности также наглядно подтверждается резким всплеском аврорального индекса АЕ (~400 нТл) (рис. 3). Еще более четко суббуревые возмущения прослеживаются по вариации SML-индекса, являющегося аналогом аврорального индекса AL, но полученного по данным 100 магнитных станций сети SuperMAG (—500 нТл), что позволяет четко отследить развитие суббури при любом положении аврорального электроджета [Newell and Gjerloev, 2011; Gjerloev, 2012].

Типичная суббуря должна сопровождаться высыпанием энергичных электронов из магнито-

232

РОМАНОВА и др.

60

40

20

0

-20

-40

-60

-80

Рис. 1. Карта с

положением выбранных станций и эпицентра землетрясения.

сферы. Это высыпание проще всего отследить по данным поглощения космических радиошумов в нижней ионосфере - риометров. Анализ данных канадской сети риометров NORSTAR показывает, что в период магнитной бухты на станции RANK действительно наблюдается интенсивный всплеск риометрического поглощения (рис. 3).

Также начало суббури должно сопровождаться уярчением полярных сияний. Для проверки этого предположения обратимся к данным сканирующих фотометров на станциях FSMI и GILL. Меридиональный профиль светимости атомарного кислорода с длиной волны 558 нм (возбуждаемой высыпанием электронов с энергиями ~1—10 кэВ) вдоль долготы Л ~ 248° над станцией FSMI действительно показывает всплеск усиления светимости в 04:30 UT (не показано). Наибольшее усиление видно на широте 63.7°, близкой к широте максимальных магнитного и риометрического возмущений. Еще более отчетливо этот всплеск

светимости виден вдоль профиля 265° над станцией GILL (рис. 3).

Все вышесказанное не оставляет сомнений в том, что возмущение в интервале 04:20—06:00 UT является типичной изолированной суббурей. Все значимые геомагнитные возмущения наблюдаются на авроральных широтах. При этом вблизи эпицентра не наблюдается вариаций магнитного поля, которые могли бы быть интерпретированы как возможные предвестники землетрясения. Таким образом, магнитные возмущения, показанные в работе [Шестопалов и др., 2013], представляют собой типичную картину суббуревого возмущения: интенсивная отрицательная магнитная бухта, сопровождаемая высыпанием энергичных магнито-сферных электронов и уярчением полярных сияний на высокоширотных станциях и слабая положительная бухта от ионосферных токов растекания на средних и низких широтах. Такие возмущения наблюдаются часто. В период с 24 по 27 февраля 2010 г. наблюдались, как минимум, три

О МАГНИТНОМ ПРЕДВЕСТНИКЕ ЧИЛИЙСКОГО ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЯ

233

0

£-200 tí

-400 0

Я-200 Т

*-400

RANK (72.22, 335.97 CGM) _i_i_i_

SNKQ (65.97, 355.85 CGM) j_i_i_

0 -

4-200 Я-400 100

ч

^ 0 я

-100 100

& 0 я 0

100

6

UT

WSD (-66.99, 355.45 CGM) j_i_i_

SER (-16.55, 0.17 CGM) _i___i_:_i__

OSO (-26.39, 359.73 CGM)

10

Рис. 2. Вариации Х-компоненты геомагнитного поля 24.02.2010 г. для интервала 02—10 UT, полученные по станциям: RANK, SNKQ, WSD, SER, OSO.

400

ч

н я 200

0

0

200

£

Я - 400

600

2000

tr1 1500

£

1000

500

0

1.0

0.5

0

^^____^^^^^J^^^^

i i m SML индекс i i i i i

L GILL 588 нм ¡Iii

2 lJ 34 Ли Я RANK риометр Ж-..... 5 6 7 8 9 10

UT

Рис. 3. Графики сверху вниз: индекс АЕ, индекс SML, интенсивности авроральной светимости (558 нм) на широте 63.7° по данным сканирующего фотометра на ст. GILL и поглощения космических радиошумов по данным риометра RANK для интервала 02-10 UT 24.02.2010 г.

2

3

4

5

7

8

9

234

РОМАНОВА и др.

типичные суббури при отсутствии магнитных бурь, которые почему-то не были интерпретированы в работе [Шестопалов и др., 2013] как предвестники землетрясения.

3. ВЫВОДЫ

Таким образом, якобы аномальное возмущение геомагнитного поля перед февральским землетрясением в Чили 2010 г. [Шестопалов и др., 2011a, б, 2013] является стандартной средней по величине суббурей и никак не связано с сейсмической активностью. Этой заметкой мы хотели обратить внимание на то, что анализ вариаций любых геофизических параметров, предположительно вызванных сейсмической активностью, но которые также могли бы быть связаны с естественными процессами в ионосфере и магнитосфере Земли, необходимо проводить в сотрудничестве со специалистами по физике околоземного пространства. Примером такого сотрудничества служат работы [L'Huissier et al., 2012; Foppiano е! al., 2008], в которых показано, что не существует статистически значимой связи между сейсмической активностью, геомагнитными и ионосферными возмущениями.

Выражаем признательность О.В. Козыревой за помощь в обработке данных, Центру данных Киото за предоставление АЕ-индекса, коллаборации Super MAG за SML-индекс (J. Gjerloev). Благодарим I.R. Mann, D.K. Milling CARISMA, Canadian Space Agency. Благодарим за предоставление магнитных данных сетей магнитометров SAMBA (E. Zesta), WAISD (J. Weygand), and THEMIS-EPO (C. Russell). Работа поддержана грантом РФФИ № 13-05-12091 (ПВ) и грантом FONDECYT 3140094 (НР, СМ).

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

— Белов С.В., Шестопалов И.П., Харин Е.П. О взаимосвязях эндогенной активности Земли с солнечной

и геомагнитной активностью // ДАН. Т. 428. № 1. С. 104-108. 2009.

— Белов С.В., Шестопалов И.П., Харин Е.П., Соловьев А.А., Баркин Ю.В. Вулканическая и сейсмическая активность Земли: пространственно-временные закономерности и связь с солнечной и геомагнитной активностью // Вестн. Московского гос. открытого ун-та. Новые технологии. № 2. С. 3—12. 2010.

— Шестопалов И.П., Белов С.В., Соловьев А.А., Харин Е.П., Кузьмин Ю.Д. О генерации нейтронов и возмущениях геомагнитного поля накануне катастрофического чилийского землетрясения 27 февраля 2010 г. // Вестн. Московского гос. открытого ун-та. Техника и технология. № 1. С. 66—75. 2011a.

— Шестопалов И.П., Белов С.В., Харин Е.П., Соловьев А.А., Кузьмин Ю.Д. Генерация нейтронов и особенности возмущения геомагнитного поля в период, предшествующий Чилийскому землетрясению 27 февраля 2010 г. с магнитудой Mw = 8.8 // Современное состояние наук о Земле. М.: МГУ, С. 2105—2109. 20116.

— Шестопалов И.П., Белов С.В., Соловьев А.А., Кузьмин Ю.Д. О генерации нейтронов и геомагнитных возмущениях в связи с Чилийским землетрясением 27 февраля и вулканическим извержением в Исландии в марте—апреле 2010 г. // Геомагнетизм и аэрономия. Т. 53. № 1. С. 130—142. 2013.

— Foppiano A.J. Ovalle E. M. Bataille K., Stepanova M. Ion-

ospheric evidence of the May 1960 earthquake over Concepcion? // Geofls. Int. V. 47. № 3. P. 179 -183. 2008.

— Gjerloev J.W. The SuperMAG data processing technique //

J. Geophys. Res. V. 117. A09213. doi:10.1029/ 2012JA017683. 2012.

— L'Huissier P., Dominguez M., Gallo N. et al. Is there a re-

lationship between solar activity and earthquakes? // Proc. AGU Fall Meeting, San Franciso, 3—7 December. 2012.

— Mann I.R., Milling D.K., Rae I.J. et al. The upgraded CA-

RISMA magnetometer array in the THEMIS era // Space

Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.

Показать целиком