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.