地震前兆的 AES 无线电观测。方案、说明

使用 IS3 进行地震前兆无线电观测。无线电电子电气工程百科全书

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世界各地的新闻机构也许一年中没有一个月不报道有关地震的可怕消息。它们突然落在定居点和整个地区，带来灾难性破坏，造成巨大的物质损失和无法挽回的人员伤亡。据联合国统计，每年地震造成的财产损失估计高达10亿美元。当然，不可能预防地震自然灾害，但做好准备就意味着可以大大减少其后果。是否可能对地震进行可靠的长期或至少短期预测？科学越来越接近这个问题的肯定答案。 IS3 委员会地磁、电离层和无线电波传播研究所 (IZMIRAN) 积累的多年地震前兆无线电观测经验尤其证明了这一点。

到目前为止，科学家们已经坚信，地震不是一个突发事件，而是一个由各种地球物理现象引发的过程。在地震发生时和地震发生之前的地震活跃地区，大气、土壤、山坡的辉光、大气电势的扰动、距震中一千公里以内的电磁辐射强度的变化，以及电离层E层和F层临界频率和密度的变化被反复观察。

3世纪XNUMX年代，ICXNUMX在大地震发生前几个小时在震中检测到了低频电磁噪声发射的爆发，并在相当宽的频带内记录了脉冲电磁辐射的尖锐爆发。

目前，地震电离层效应的研究正朝着两个方向进行：个体事件的分析和统计规律的推导。

让我们仔细研究作为地震前兆的声音频率范围内的无线电发射。得出这样的结论是可能的，因为可以将地震事件的增长过程和直接表现中的前兆状态与平静状态下的无线电发射进行比较。我国已利用IC0,1开展了音频范围（20 ... 3 kHz）背景无线电发射的研究多年。他们甚至现在仍在继续。通常，使用宽带接收器和设备来记录它们，这使得可以对 IC3 上的多个频率线进行频谱分析。使用宽带接收器配准适用于离散信号的研究以及噪声和准噪声辐射频谱的详细研究。使用机载频谱分析仪可提供有关辐射强度的绝对强度和空间分布的信息。

俄罗斯、德国、捷克、匈牙利等国的天文台在卫星飞越其上空时接收传输到地球的宽带信息。

卫星的长寿命和获得的大量数据使得能够积累大量的同质信息，适合统计处理和比较各种地磁和太阳活动条件下电磁低频噪声发射强度的变化。以绝对单位获得了低频辐射强度的日、纬度和高度变化，并在不同的地磁扰动条件下追踪了它们的动态。所有这些有关“背景”辐射的信息是这些线路的作者后续研究的可靠基础，他首次成功地检测到了低频噪声对所谓的预期地震震中的激励影响。

对一系列连续卫星经过过程中获得的信息进行分析，可以获得记录参数的时空分布。记录频率为 4650、800、450 和 140 Hz 时频谱分析仪通道输出的低频噪声辐射场的磁 (m) 和电 (e) 分量的变化；热等离子体浓度Ne和能量Ee超过40keV和Ee超过100keV的高能电子通量密度的变化。这一切都说明了近地外层空间卫星高度地震活动表现的多样性。

事件之前、主震期间和之后记录的低频电磁辐射如何表现出来并发出有关地震的信号？

该图以地理坐标显示了 Interkosmos-4080 卫星在 IC4087 飞越地震震中附近期间在北半球和南半球的轨道投影 (19...3)。在这种情况下，观察到低频辐射场的强度爆发。震中位置已标记在图上 (xx)。在图的上部和下部，除了世界观测时间之外，还指示了地震之前（减号）和地震之后（加号）的时间。在轨道圈的投影上，实心矩形显示辐射场的磁（轨迹投影右侧）和电（投影左侧）分量的信号强度相对于通常在该空间区域观察到的背景噪声水平。图中的图像指的是 20 Hz 的频率，但在记录频率的整个频带中都注意到类似的突发。当我们在经度和时间上接近震中时，爆发的幅度，尤其是观测时间会增加。地震前，与该地区通常记录的辐射场的磁分量和电分量的变化相比，观察到变化；震后，以电分量为主。在磁共轭区域也发现了噪声突发，但观察区域明显更窄。

地震前兆的 AES 无线电观测

此前，我们获得了不同地磁扰动条件下频率为3 Hz和19 kHz的自然低频辐射强度（绝对单位的日变化、纬度变化和海拔变化）的全球时空分布数据。这表明信号提取方法确定地震活动发展的可靠性。

对经过同一地震震中的两颗卫星的电磁辐射的观测也证明了这一点。 1300年21月1982日，主震前800分钟，Interkosmos-Bulgaria-12卫星飞越地震震中，海拔2,8公里，经度3,5°。在这种情况下，记录了幅度为 40 nT 的磁场准谐波振荡。沿轨迹振荡记录区域的大小为 100...3 km。主震发生前1970小时4分钟，奥廖尔48号卫星在同一地震震中附近10公里的高度飞行。在船上，还注意到 20 Hz ... XNUMX kHz 范围内的低频辐射场强度爆发。

尽管所使用的设备存在差异，但震前同一地区的两颗卫星的连续测量结果使我们得出结论，在主震发生前震中上方区域长期存在地震磁层噪声，这证实了地震磁层噪声的存在。使用这些噪声进行预测的可能性。

根据卫星观测，我们不仅分析了个体事件，还获得了统计特征。同时，我们引入了一些限制：选择M级大于5,5级、深度小于60公里的较强地震。仅考虑相对低纬度地震（地磁纬度小于45°）。结果发现，爆发探测区的纬向尺寸明显大于纵向尺寸，即观察到的辐射爆发呈沿震中地磁纬度延伸的“噪声带”形式。地震发生前，记录了噪声发射场的磁分量和电分量。地震发生后，电气元件占主导地位。频率范围从几分之一赫兹到 20 kHz，甚至可能更高（20 kHz 是设备的上限）。根据实验结果统计处理结果计算，观察效果的可靠性为85-90%。

因此，发现并证实了预期地震震中上方等离子体层中电磁辐射的激发效应。理论上，登记现象的真实性得到了证实。

当然，科学方法不能仅限于对一种现象的观察。因此，主要关注的是对地震前兆的综合分析，包括低频辐射和预期震中上方高能电子通量的变化。

关于这些现象与地震活动之间关系的假设，大约十年前由伊兹米兰专家首次提出，通过研究不同时期的观测结果得到了证实。例如，在 7 年 1988 月 41 日斯皮塔克地震之前，安装在气球上的垂直宇宙射线望远镜在主震发生前约 XNUMX 分钟发射，记录到在即将发生的地震的影响下穿透粒子通量的增加。

根据Oreol 3卫星获得的数据，在主震前0,01小时20分钟记录了震中低频辐射强度（4-48kHz）的同时爆发和高能粒子通量计数。震惊。结果发现，在 20 起粒子降水增加并伴有强烈低频辐射爆发的案例中，有 18 起异常爆发与地震同时发生。

“Interkosmos 19”卫星还同时记录了低频噪声强度和高能粒子通量密度的异常变化。

因此，当地震发生时，整个等离子体层在震中上方和磁共轭区域中被激发。

国内外专家科学观测的概括，使得绘制伴随地震活动表现的地球物理现象的时间发展图成为可能。我们称他们为：

在很多天，甚至可能是几个月的时间里，大地电磁场会出现扰动。随着源中事件的发展，振幅增加，振荡的性质发生变化；
然后开始记录地磁场的干扰；
然后是大气电势的扰动；
震前几天，电离层下层参数开始记录变化，频率和浓度发生变化，电离层下缘出现变形；
在两三天内，注意到电离层 F2 层的不均匀性；
在几天或几小时内观察到变化 - 根据地面数据，地球自然脉冲电磁场的振幅增加；
数十分钟或数小时，出现地磁脉动（0,02-0,1 Hz）；
持续数十分钟或数小时，卫星高度处的电磁辐射强度增加；
出现灯光效果。

所有这些信息都证实了地震预测的可能性，地震预测应结合使用地面和卫星数据。

即使是现在，组织对地震前兆的卫星监测，创建一个通过遥测通道与卫星连接的自主地面站网络，似乎也是最佳且可行的。合并后的信息可以在数据中心进行处理。与突发但实际上可预测的自然灾害带来的损失相比，创建这样一个网络的成本不太可能过高。

作者：V.Larkina，物理-数学博士。科学，莫斯科

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