научная статья по теме ПОЛОСЫ ПОМЕХ НА СПУТНИКОВЫХ СНИМКАХ ЗЕМЛИ КАК ПРЕДВЕСТНИК ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЯ Космические исследования

Текст научной статьи на тему «ПОЛОСЫ ПОМЕХ НА СПУТНИКОВЫХ СНИМКАХ ЗЕМЛИ КАК ПРЕДВЕСТНИК ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЯ»

ИССЛЕДОВАНИЕ ЗЕМЛИ ИЗ КОСМОСА, 2008, № 3, с. 88-92

= ДИСКУССИИ

УДК 550.34:528.871

ПОЛОСЫ ПОМЕХ НА СПУТНИКОВЫХ СНИМКАХ ЗЕМЛИ КАК ПРЕДВЕСТНИК ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЯ

© 2008 г. Л. И. Морозова

Институт комплексного анализа региональных проблем ДВО РАН, Биробиджан Тел.: (42622) 2-40-13; e-mail: nefgeo@yandex.ru,carpi@yandex.ru Поступила в редакцию 12.02.2007 г.

Эмпирически исследовалась пространственно-временная связь между положением эпицентров землетрясений и полос искажений изображения на сканерных спутниковых метеорологических снимках. Высокая степень корреляции указывает на целесообразность использования таких снимков в краткосрочном прогнозе сейсмичности.

ВВЕДЕНИЕ

Предполагаемая связь сейсмичности с искажением части изображения поверхности Земли и облачных полей на спутниковом снимке, в подавляющем большинстве случаев примыкающей к эпицентру, была обнаружена случайным образом. В Центре приема и обработки спутниковой информации метеорологи при прогнозе погоды снимки со значительными искажениями изображения отбраковывали. Автор, просматривая такие снимки, обнаружила, что искажение происходит вблизи эпицентра, в ближайший к землетрясению момент времени, до или после него.

В результате исследований, проведенных в Институте физики Земли РАН и Государственном

НИИ Минобороны РФ [1] было установлено, что аномально большие значения электромагнитного излучения в зоне сейсмического очага выводят из строя навигационные приборы самолетов, эшелоны которых находятся на высотах 8—12 км. Сопоставление временных и пространственных параметров сильных землетрясений с авиационными происшествиями показало, что наибольшее число авиационных катастроф приходится на день, предшествующий сильному землетрясению.

По мнению член-корр. РАН Е.Ф. Вершинина, обсуждавшего результаты предыдущих работ автора, причиной полос радиопомех является сбой аппаратуры на спутниках перед землетрясения-

Рис. 1. Полосы радиопомех перед Корякским землетрясением. Северная полоса проходит через эпицентр (обозначен точкой); стрелка указывает на самую протяженную облачную аномалию, пересекающую Корякский перешеек.

Рис. 2. Полосы радиопомех на снимке с геостационарного спутника перед землетрясением на о. Суматра 28 марта 2005 г., М = 8.7.

ми, неоднократно отмечаемый сотрудниками НПО имени С.А. Лавочкина.

Электромагнитное излучение над разломами, усиливающееся в период подготовки сейсмиче-

ского события, нарушает работу приборов на спутнике, ухудшает условия прохождения радиоволн в волноводе Земля — ионосфера, вследствие чего часть передаваемой ими визуальной информации (снимка) искажается. Возникает двумер-

Таблица 1. Землетрясения региона

Дата и время Координаты, Район Магнитуда

землетрясения с.ш. в.д.

12.08.2003; 11:45:10 51.20, 158.97 Камчатка 5.1

13.08 01:18:54 42.39, 142.97 Хоккайдо 4.6

21:28:09 28.45, 139.49 южнее Хонсю 4.0

31.08 21:57:46 30.56, 138.52 южнее Хонсю 4.4

11.09 10:21:12 34.95, 139.50 Хонсю 4.2

14:27:21 30.5, 138.1 южнее Хонсю 4.2

15:21:28 43.6, 146.0 Хоккайдо 4.4

12.09 09:19.56 56.2, 162.5 Камчатка 4.7

11:38.03 54.55, 161.2 Камчатка 4.4

21.09 12:13:00 48.6, 153.4 Курилы 4.8

19:54:58 55.5, 159.9 Камчатка 4.5

21:47:02 40.5, 141.6 Хонсю 4.4

25.09 19:50:06 42.07, 143.8 южнее Хоккайдо 8.1

30.09 08:50:00 37.1, 145.0 восточнее Хонсю 4.8

23.10 05:00:39 38.44, 141.1 Хонсю 4.2

31.10 01:06:28 37.8, 142.5 восточнее Хонсю 6.8

05:31:06 37.9, 143.15 То же 4.7

08:17:32 37.8, 143.2 » 4.6

14:15:09 38.64, 139.8 западнее Хонсю 5.2

12.11 08:26:46 33.32, 136.9 Хонсю 6.4

90

МОРОЗОВА

Таблица 2. Параметры полос искажения изображения на снимке

Дата и время съемки Количество полос на снимке Расстояние полосы до эпицентра, км Время появления полосы относительно толчка, ч/мин

09.08 08:48 1 825 74:57

10.08 03:20 1 60 56:25

11.08 08:01 2 60 27:41

0 41:17

21:55 1 0 47:33

12.08 07:39 2 105 4:06

0 17:40

31.08 22:23 1 450 -0:26

12.09 07:10 1 250 2:10

10:30 2 150 -1:11

0 1:08

21.01 3 75 -29:40

0 -34:40

75 -30:34

13.09 02:01 2 300 -16:41

20:36 2 0 -53:13

0 -68:15

22.09 03:38 1 0 88:12

08:11 1 0 83:29

20:24 1 0 71:26

30.09 20:36 1 150 -11:46

20.10 21:07 1 0 56:00

23.10 09:22 1 150 -4:22

30.10 22:10 1 375 2:56

31.10 07:53 1 0 -6:47

09:37 2 без ЗТ

без ЗТ

12.11 20:48 2 0 11:38

625 11:38

ная полоса, отражающая трехмерный процесс в земной коре. Метеорологические спутники системы МОЛЛ передают информацию в УКВ-диапазо-не, их орбиты находятся на высоте около 900 км.

Примером, иллюстрирующим это явление, служит снимок со спутника МОЛЛ-18 19.04.2006 г., полученный в 15 ч 42 мин — за 31 ч 43 мин до Корякского землетрясения 20 апреля 2006 г. М = 7.7 (рис. 1). На нем запечатлены сразу два предвестника: полосы радиопомех и пучок линейных облачных аномалий над разломами северо-восточнее о. Карагинский, совпадающий с полосами. Динамика облачных аномалий и полос радиопомех в

период подготовки этого землетрясения обильно иллюстрирована в работе [2]. Чередование линейных облачных аномалий и полос радиопомех на снимках с полярноорбитальных спутников наблюдалось и прежде перед катастрофическими землетрясениями в Индии 29.09.1993 г. и Китае 1.12.1993 г. [3], в Японии (Кобе) 17.01.1994 г. и на Сахалине (Нефтегорск) 28.05.1995 г. [8], к югу от о. Хоккайдо 25.09 2003 г. [4].

Геостационарный спутник "висит" на высоте 40 000 км, но и на полученных с него снимках также отмечались полосы вблизи эпицентров. На рис. 2 запечатлен момент, предшествующий землетрясению на о. Суматра. Полоса искажений пересекает весь снимок полусферы Земли через эпицентр.

Линейные облачные аномалии обусловлены электромагнитным излучением из активизирующихся перед землетрясением разломов, заряжающим ядра конденсации в атмосфере над ними и вызывающим образование или деградацию облачности. Совпадение во времени и пространстве полос искажений и облачных аномалий объясняется их общей природой. В работе использован феноменологический подход.

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ

Масштаб снимков 1 : 15000000 позволяет оперативно, в течение 14 мин пролета спутника в зоне радиовидимости Хабаровского спутникового центра, обозревать территорию от Японских островов до Чукотки. Из общего количества землетрясений Тихоокеанского региона, отмечавшихся в исследуемый период прохождения тайфунов с августа по ноябрь 2003 г. (60 сейсмических событий), в выборку вошли только 20 (33%), сопровождающихся полосами радиопомех на снимках (табл. 1). Снимки со спутников системы МОЛЛ принимались четыре раза в сутки в спутниковом центре. Всего было получено 320 снимков, из которых на 21-м зафиксированы полосы. Данные о землетрясениях получены из каталога в Интернете [5].

РЕЗУЛЬТАТЫ АНАЛИЗА СНИМКОВ И КАТАЛОГОВ ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЙ

Пространственно-временные характеристики полос искажения изображения на снимках даны в табл. 2. Поскольку снимки сканерные, то есть изображение состоит из отдельных полос — искажение распространяется на всю ширину снимка — установить по полосе долготу эпицентра невозможно; географическое положение эпицентра определяется только широтой. Тем не менее, положение полос на снимке позволяет вполне опре-

МОАА-15 Виток №27253 11.08.03 08-01-41гр. РЦПОД

С.ш., град 70

60

50

40

В.д., град

Рис. 3. Полосы искажения изображения на снимке, предшествующие землетрясениям вблизи юго-восточного побережья Камчатки и на о. Хоккайдо. Эпицентры обозначены точками.

деленно связать каждую полосу с близлежащим эпицентром.

В работе [6] отмечены аномальные явления в прохождении радиоволн в коротковолновом диапазоне частот в ночные часы на расстояниях в первые сотни километров за несколько суток до землетрясения. Полосы искажения изображения на снимках, обусловленные радиошумами, появлялись не только ночью, но и днем. Полос было больше, чем сейсмических событий (табл. 1 и 2), поскольку полосы на снимке появлялись до и после толчка, от одной до трех. В табл. 2 период времени появления полос, возникших после землетрясения, дан со знаком минус. Ширина полос на местности составляла от 15 до 900 км.

В качестве ключа к табл. 1 и 2 приводится описание анализа снимка на рис. 3. На снимке 11 ав-

густа полоса южнее Камчатки, предшествовала толчку М = 5.1 12.08 в близлежащем эпицентре, полоса через о. Хоккайдо сопровождалась землетрясением на юге острова М = 4.6 13.08, третья полоса на севере о. Хонсю не связана с конкретным очагом; возможно, она обусловлена сейсмическим процессом на о. Хоккайдо.

На снимке 12.09 в 10 ч 30 мин полоса через Камчатку возникла в промежутке между двумя толчками, поэтому интервалы ее появления над будущим очагом после первого и перед вторым толчками неодинаковые и с разным знаком (минус 1 ч 11 мин и плюс 1 ч 8 мин, соответственно). Перед землетрясением к югу от острова Хоккайдо М = 8.1 25.09 за период времени около 3.5 сут полосы возникали неоднократно, пересекая область очага. Две полосы искажения через о. Хонсю, одна

92

МОРОЗОВА

на снимке 30.10 в 22 ч 10 мин за 2 ч 56 мин до землетрясения 31.10 М = 6.8 и в особенности другая (31.10 в 7 ч 53 мин), возникшая спустя 6 ч 47 мин после него, пространственно были тесно связаны с эпицентром (375 и 0 км соответственно). Перед землетрясением на о. Хонсю 12.11 М = 6.4, за 11 ч 38 мин до толчка, отмечались две полосы радиошумов (одна через эпицентр) на пространстве в 625 км к северу от очага.

Из 29 полос на всех снимках только две, отмечавшиеся 31.10 в 9 ч 37 мин на юге Сахалина и Камчатке, не удалось связать с ближайшими сейсмическими очагами, однако они появились спустя 8 ч 31 мин после сильного землетрясения восточнее о. Хонсю М = 6.8, что может быть обусловлено именно этим сейсмическим процессом. Расстояние от эпицентра до края полосы на снимке характеризует тесноту связи сейсмического процесса с моментом нарушения условий прохождения радиосигнала вблизи очага. Из 27 случаев возникновения полос во время сейсмических событий 21 полоса (78%) отмечалась в непосредственной близости от очага, на расстоянии не более 150 км, в 48% очаг находился в пределах полосы или на ее границе.

Появление полос радиопом

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