地震の前兆に関する衛星からの電波観測。スキーム、説明

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IS3による前兆地震の電波観測。無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

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おそらく、世界中の通信社が地震に関する恐ろしいニュースを報道しない月は、一年のうちにないでしょう。それらは人口密集地域や地域全体に突然降り注ぎ、莫大な物的損失と取り返しのつかない人的被害を伴う壊滅的な破壊を引き起こします。国連によると、地震による財産損失は年間最大 10 億ドルと推定されています。もちろん、地震による自然災害を防ぐことは不可能ですが、それに備えておくことは、その影響を大幅に軽減することを意味します。信頼できる長期、あるいは少なくとも短期の地震予測は可能でしょうか? 科学はこの疑問に対する前向きな答えに近づきつつあります。これは、特に、ロシア科学アカデミーの地磁気・電離層・電波伝播研究所（IZMIRAN）が蓄積した、地震前兆現象のIS3委員会による長年の電波観測の経験によって証明されています。

今では科学者たちは、地震は突然の出来事ではなく、さまざまな地球物理現象が先行する過程であるという確固たる確信に達している。地震発生時およびその直前の地震活動地域では、大気、土壌、山の斜面の輝き、大気の電位の乱れ、地震から最大 XNUMX キロメートル離れた場所での電磁放射の強度の変化が発生します。震源の変化、電離層の E 層と F 層の臨界周波数と密度の変化が繰り返し観測されました。

3 年代の ISXNUMX では、大地震の数時間前に電磁低周波ノイズ放射のバーストが震源上空で検出され、パルス電磁放射の鋭いバーストがかなり広い周波数帯域で記録されました。

現在、地震電離層の影響の研究は、個々の事象の分析と統計的パターンの取得の XNUMX つの方向で進められています。

地震の前兆として可聴周波数範囲の電波放射について考えてみましょう。このような結論を導き出すことが可能になったのは、成長過程や地震現象の直接発現の過程における前駆体の状態を、平穏な状態での電波放射と比較することができたからである。可聴周波数範囲 (0,1 ～ 20 kHz) における背景電波放射の研究は、IS3 を使用して我が国で長年にわたって実施されてきました。彼らは今日まで続いています。通常、それらを記録するには、IC3 に搭載された複数の周波数ラインのスペクトル分析を可能にする広帯域受信機と機器が使用されます。広帯域受信機を使用した登録は、離散信号の研究や、ノイズおよび擬似ノイズ放射のスペクトルの詳細な研究に適しています。搭載されたスペクトルアナライザーを使用すると、放射線強度の絶対強度と空間分布に関する情報が得られます。

地球に送信されるブロードバンド情報の受信は、ロシア、ドイツ、チェコ共和国、ハンガリーの天文台で衛星が通過する際に行われます。

衛星の長い寿命と取得された大量のデータにより、地磁気や太陽活動のさまざまな条件下での電磁低周波ノイズ放射の強度の変化の統計処理と比較に適した大量の均質な情報を蓄積することが可能になりました。。絶対単位での低周波放射の強度の毎日、緯度および高度の変動が取得され、地磁気擾乱のさまざまな条件下でそのダイナミクスが追跡されました。「バックグラウンド」放射線に関するこれらすべての情報は、これらの文章の著者によるその後の研究の信頼できる基礎を提供しました。著者は、予想される地震の震源地とされる場所の上での低周波ノイズの励起の影響を最初に発見しました。

衛星の一連の連続飛行中に得られた情報を分析することにより、記録されたパラメータの時空間分布を取得することが可能になります。周波数 4650、800、450、および 140 Hz のスペクトルアナライザーチャネルの出力からの低周波ノイズ放射の場の磁気 (m) 成分と電気 (e) 成分の変化が記録されました。熱プラズマ Ne の濃度と、エネルギー Ee が 40 keV 以上および Ee が 100 keV 以上の高エネルギー電子の束密度の変化。これらすべては、地球近傍空間の衛星高度での地震活動の発現の多様性を示しています。

記録された低周波電磁放射は、その出来事に先立ち、本震中、そして本震後にどのように現れ、地震を知らせるのでしょうか?

この図は、地震の震源近くでの IS4080 飛行中の北半球と南半球におけるインターコスモス 4087 衛星の軌道回転の予測 (19...3) を地理座標で示しています。同時に、低周波放射場の強度のバーストが観察されました。震源の位置（xx）は図上にマークされています。図の上部と下部には、世界の観測時刻に加えて、地震の発生前（マイナス記号）と地震発生後（プラス記号）の時刻が示されています。軌道回転の投影図上で、黒く塗りつぶされた長方形は、放射場の磁気成分 (軌道投影の右側) と電気成分 (投影の左側) の信号強度がレベルと比較して 20 dB 増加していることを示しています。通常、空間の特定の領域で観察される背景ノイズ。図の画像は 4650 Hz の周波数を示していますが、記録された周波数の全範囲にわたって同様のバーストが見られます。バーストの振幅、特に観測時間は、経度および時間的に震源に近づくにつれて増加します。地震前には、この地域で通常記録されているものと比較して、放射線場の磁気成分と電気成分の変化と比較して変化が観察されましたが、地震後は電気成分が優勢でした。磁気共役領域でもノイズのバーストが認められましたが、観測ゾーンはかなり狭かったです。

地震の前兆のAES無線観測

以前に、我々はインターコスモス3 IS19データから、地磁気擾乱の異なる条件下での500 Hzと2,5 kHzの周波数での自然（絶対単位での日内、緯度、高度の変動）低周波放射の強度の地球規模の時空間分布を取得しました。。これは、地震活動の進展を判断するための信号抽出手法の信頼性を示しています。

このことは、同じ地震の震源地の上空を通過する1300つの衛星からの電磁放射の観測によっても証明されています。インターコスモス - ブルガリア - 21 衛星は、1982 年 800 月 12 日、本震の 2,8 分前に高度 3,5 km で地震の震源地の上空を経度 40 度の距離で飛行しました。この場合、振幅 100 nT の磁場の準調和振動が記録されました。振動登録ゾーンのサイズは、軌道に沿って 3 ～ 1970 km でした。イーグル３号衛星は、本震の４時間４８分前に、同じ地震の震源地に近い高度１９７０キロを飛行した。 4 Hz ～ 48 kHz の範囲の低周波放射電界強度のバーストも船上で確認されました。

使用された機器の違いにもかかわらず、地震前に同じ地域で XNUMX つの衛星からの連続測定が存在したことにより、本震の前に震源の上の地域に地震磁気ノイズが長期間存在していたと結論付けることができ、これが裏付けられます。このノイズを予測に使用できる可能性。

衛星観測をもとに、個々の事象を分析するだけでなく、統計的な特徴も得ました。同時に、いくつかの制限も導入しました。マグニチュード M 5,5 以上、深さ 60 km 未満のかなり強い地震が選択されました。比較的低緯度の地震（地磁気緯度 45 度未満）のみが考慮されました。その結果、バースト登録ゾーンの緯度方向のサイズは経度方向のサイズよりもはるかに大きいことがわかりました。つまり、放射線バーストは震源の地磁気緯度に沿って広がる「ノイズベルト」の形で観測されます。地震の前に、ノイズ放射場の磁気成分と電気成分の両方が記録されていました。震災後は電気部品が優勢となった。周波数範囲はヘルツの数分の一から 20 kHz まで、場合によってはさらに高い場合もあります (20 kHz が機器の上限範囲です)。実験結果を統計処理した結果に基づいて計算される、観察された効果の信頼性は85〜90％です。

このようにして、予想される地震の震源の上のプラズマ圏における電磁放射の励起の影響が発見され、確認された。理論的には、記録された現象の現実性が確認されます。

当然のことながら、科学的アプローチは XNUMX つの現象の観察に限定されるわけではありません。したがって、低周波放射や予想される震源地での高エネルギー電子束の変化など、地震の前兆現象の包括的な分析に主な注意が払われました。

これらの現象と地震活動との関係についての仮定は、約7年前にイズミランの専門家によって初めて表明され、異なる期間の観測結果を研究することで確認されました。たとえば、1988 年 41 月 XNUMX 日のスピタク地震の直前、気球に搭載され、本震の約 XNUMX 分前に打ち上げられた垂直宇宙線望遠鏡は、今後の地震プロセスの影響で貫通粒子束の増加を記録しました。

オレオール 3 号衛星から得られたデータによると、低周波放射線 (0,01 ～ 20 kHz) の強度のバーストと、地震の震源上空での高エネルギー粒子の流れの計数率の同時発生が、地震の 4 時間 48 分前に記録されました。主な影響。低周波放射線の激しいバーストを伴う粒子降水量の増加が見られた20件のうち、18件では異常なバーストが地震の存在と同時に発生したことが判明した。

インターコスモス 19 衛星は、同時に観測された低周波ノイズの強度と高エネルギー粒子の束密度の異常な変動も記録しました。

したがって、地震が発生すると、震源の上の磁気共役領域内のプラズマ球全体が励起されます。

国内外の専門家による科学観測を総合することで、地震活動の発現に伴う地球物理現象の時間的推移を図式化することが可能になります。それらを次のように呼びましょう。

何日も、場合によっては何か月もかけて、テルル電界に乱れが現れます。発生源内でイベントが進行するにつれて、振幅が増加し、振動の性質が変化します。
その後、地磁気の擾乱が記録され始めます。
次に、大気電位の摂動があります。
地震の数日前に、下部電離層のパラメータの変化が記録され始め、周波数と濃度の変化が発生し、電離層の下端の変形が現れます。
2 ～ XNUMX 日間、電離層の FXNUMX 層に不均一性が見られます。
変動は数日または数時間にわたって観察されます。地上のデータによると、地球の自然のパルス電磁場の振幅が増加します。
数十分または数時間、地磁気の脈動が現れます（0,02〜0,1 Hz）。
数十分または数時間にわたって、衛星高度での電磁放射の強度が増加します。
光の効果が現れます。

提供されたすべての情報は地震予測の可能性を裏付けるものであり、そのためには地上データと衛星データの両方を組み合わせて使用する必要があります。

地震前兆の衛星監視を組織し、遠隔測定チャネルを介して衛星に接続された自律型地上局のネットワークを構築することが最適かつ可能であるように思われます。結合された情報はデータ分析センターで処理される可能性があります。このようなネットワークを構築するコストが、突然ではあるが実際には予測可能な自然災害によってもたらされる損失に比べれば、過大になる可能性は低いでしょう。

著者: V. Larkina、物理・数学博士。科学、モスクワ

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