Без рубрики

Расчет спектров сигналов атмосфериков, распространяющихся в волноводе «земля–ионосфера», над сейсмоактивными регионами

В.В. Аргунов

Показать больше


Институт космофизических исследований и аэрономии им. Ю.Г. Шафера СО РАН, г. Якутск

Поступила в редакцию 22.05.2017

УДК 537.86, 550.344.37

Аннотация. Для дистанционного мониторинга за параметрами нижней ионосферы над сейсмоактивными регионами широко применяют ОНЧ сигналы от радиостанций. Результаты указывают на появления ионосферных возмущений над эпицентром землетрясений, как во время литосферного возмущения, так и до него (предвестник). Для повышения достоверности предложено использование импульсных ОНЧ сигналов от грозовых разрядов-атмосфериков. Возмущение в нижней ионосфере, вызванное литосферными процессами, в основном выражается в виде повышения концентрации электронов и высоты волновода «земля–ионосфера». Изменение параметров ионосферы приводит к изменениям условия распространения сигнала в волноводе. В работе проведено модельное рассмотрение амплитудно-спектральных вариаций низкочастотных сигналов, распространяющихся в волноводе «земля–ионосфера», при возникновении сейсмических возмущений на верхней стенке волновода – в нижней ионосфере. По результатам сопоставления с экспериментальными данными наблюдений ОНЧ сигналов рассмотрены возможные характеристики сейсмических возмущений в нижней ионосфере, обуславливающие наблюдаемые амплитудные вариации сигналов. Установлено, что вариации амплитуды сигналов, проходящих над землетрясениями, будут обусловлены изменением крутизны профиля электронной концентрации и, в меньшей степени, изменением высоты волновода. В то же время в ночных условиях интерференция модовых составляющих сигналов для случая условно малых поперечных размеров возмущения может приводить к дополнительным вариациям амплитуды сигнала при изменении размеров возмущения.

Ключевые слова: землетрясение, ионосфера, распространение радиоволн, грозовой разряд, волновод.

Список литературы
  1. Hayakawa M., Molchanov O.A. ed. (2002): Seismo Electromagnetics; Lithosphere-AtmosphereIonosphere Coupling. Tokyo, Terra Sci. Publ. 478 p.
  2. Mullayarov V.A., Abzaletdinova L.M., Argunov V.V. and Korsakov A.A. Variations in the parameters of thunderstorm electromagnetic signals on paths over earthquake regions // Geomagnetism and Aeronomy. 51. P. 825–834.
  3. Mullayarov V.A., Druzhin G.I., Argunov V.V., Abzaletdinova L.M., Mel’nikov A.N. Variations of VLF radio signals and atmospherics during the deep earthquake with M=8.2 occurred on 24 May 2013 near Kamchatka peninsula // Natural Science. 6 (3). P. 144–149.
  4. Porrat D., Bannister P.R., Fraser-Smith A.C. Modal phenomena in the natural electromagnetic spectrum below 5 kHz // Radio Science. 2001. V. 36, № 3. P. 409–506.
  5. Wait J.R. Electromagnetic Waves in Stratified Media // Pergamon Press. 1962. Reprinted, 1996, IEEE Press.
  6. Peter R. Bannister. Further examples of seasonal variations of ELS radio propagation parameters // Radio Science, 34(1): P. 199–208, January– February 1999.
  7. Detlev Borgmann. Theoretical and experimental coverage analysis of a VLF transmitter // In ELF/VLF/LF Radio Propagation and Systems Aspects AGARD-CP-529. 1993. P. 6-1 – 6-5.
  8. Peter R. Bannister. Radio Science. 1985. P. 977–984.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.