Текст книги "Механизм взрыва Тунгусского и Челябинского «метеоритов». Природа аномалий при землетрясениях и цунами"

Затруднительно интерпретировать результаты наблюдения "предвестников" землетрясений, основываясь на модели распространения ВГВ. Эти волны распространяются под углом к поверхности Земли. Чем больше период, тем меньше этот угол. ВГВ будут достигать высот ионосферы на удалении ~1000 км от эпицентра [119]. Однако плазменные и электромагнитные возмущения наблюдают в районе землетрясения. Эффектом распространения ВГВ трудно объяснить возникновение мелкомасштабных плазменных неоднородностей и продольные токи над эпицентром события. Теория ВГВ не дает ответа на вопрос, почему в нижней ионосфере наблюдаают колебания с периодами 10—12 и 20—25 мин.

Механизмы взаимодействия физических полей и процессы, происходящие в литосферно-ионосферно-атмосферной системе, остаются предметом разногласий между учеными. В работе [125] исследовали взаимосвязь сейсмических событий 24.05.2014 (Греция), 10.04.2016 (Афганистан), 30.10.2016 (Италия), 12.11.2017 (Ирак) и 20.07.2017 (Греция) с геомагнитными возмущениями, вызванными колебаниями земной поверхности. Данные о вариациях атмосферного давления и геомагнитного поля получены из базы данных "Синхронные измерения различных геофизических полей" в ГФО Михнево. В ней содержаться результаты комплексных измерений возмущений в литосферно-ионосферно-атмосферной системе, вызванных землетрясениями с магнитудой M ≥ 6. В результате анализа данных регистрации сейсмических, акустических и геомагнитных сигналов установлена взаимосвязь сейсмических событий на расстояниях в 2—3 тыс. км от очага землетрясения с геомагнитными возмущениями, интерпретируемыми как результат воздействия на нижнюю ионосферу акустического возмущения, вызванного колебаниями земной поверхности. Акустические возмущения предлагают рассматривать [125] как механизм, обеспечивающий взаимодействие в литосферно—ионосферно—атмосферной системе.

У поверхности Земли перед землетрясением в зоне эпицентра наблюдаются возмущения вертикальной компоненты электрического поля. В статье [126] рассматривают один тип предвестников землетрясений – возмущение электрического поля у поверхности Земли. Флуктуации электрического потенциала были измерены спутником на высоте 400 км. Максимальное возмущение вертикального электрического поля накануне сильных землетрясений может достигать 1000 В/м и десятков В/м – накануне слабых. В среднем значения возмущения равны 100—300 В/м. Токи, исходящие от поверхности Земли, текут сквозь атмосферу в ионосферу почти вертикально. Результаты расчетов электрического поля показывают, что вертикальная компонента плотности электрического тока не изменяется с высотой, следовательно, электрическое поле величины E = 1000 В/м не может наблюдаться в ионосфере [126].

Гармский район (Республика Таджикистан) – один из наиболее сейсмоактивных в Средней Азии, верхние слои (10—12 км) представляют мезокайнозойскую терригенную толщу. В 1976—1978 гг. здесь регулярно проводилось глубинное электрическое зондирование коры одиночными импульсами. Район был ограничен φ = 38,2°—39,5° с. ш. и λ = 68,8°—71,5° в. д. В качестве источника тока использовался МГД-генератор. Нагрузкой служил электрический диполь с разносом электродов 3 км и сопротивлением 1,5 Ом [127]. При пуске МГД-генератора ток нагрузки достигал 1,5 кА, длительность зондирующего импульса составляла 2,5 с. Всего было проведено 34 пуска. Влияние импульсов тока на сейсмический режим рассматривалось в пределах временного окна ± 40 суток от момента каждого пуска. Обнаружено увеличение сейсмической активности, наступающее через 5-6 суток после акта зондирования. В последующем наступает спад активности, который длится несколько суток. Энергия, отдаваемая в электрический диполь при каждом пуске МГД-генератора, составляла 8,5 ⋅ 10⁶ Дж. Энергия, выделенная землетрясениями в течение 40 суток, оказалась на 3,8 ⋅ 10¹³ Дж больше энергии, выделенной в районе за тот же срок до них. Прирост энергии на каждый зондирующий импульс в среднем составил 1,1 ⋅ 10¹² Дж. Таким образом, сумма выделенной сейсмической энергии оказалась на пять порядков больше энергии, затраченной на электромагнитные импульсы. Сейсмический отклик относится к верхнему слою земной коры мощностью 5—10 км. Инициирующее воздействие импульса активно проявляется в приповерхностном слое коры и быстро снижается с глубиной. Высказано предположение, что такое перераспределение неслучайно. По результатам экспериментов с МГД-генератором авторы [128] сделали, по нашему мнению, не обоснованный вывод: облучение коры мощными электромагнитными импульсами приводит к дополнительной релаксации упругих напряжений в земной коре.

В 2000—2005 гг. на Бишкекском полигоне (Республика Кыргызстан) и Гармском полигоне была проведена новая серия из 53 сеансов облучения коры электромагнитными импульсами. Эксперимент отличался тем, что энергия облучения была выше, и вместо МГД-генератора использовался конденсаторно-тиристорный источник ЭРГУ-600. После облучения коры импульсами тока, была обнаружена активизация слабой сейсмичности. Ученые [129] провели анализ экспериментов по импульсному воздействию мощных МГД генераторов на изменение сейсмической активности. Обнаружено увеличение сейсмической активности, наступающее через 5-6 суток после акта зондирования. В последующем наступает спад активности, который длится несколько суток. Расстояние, на которое распространялось действие зондирующего диполя, доходило до 500 км, что на два порядка превосходит расстояние разноса электродов полюсов инициирующих источников (диполей) [129]. По глубине сейсмический отклик относится к верхнему слою земной коры мощностью 5—10 км. Энергия сейсмического отклика на электромагнитный импульс на много порядков выше, чем энергия зондирующих сигналов.

Полевые эксперименты, наблюдения и лабораторные эксперименты, проведенные в течение последние 25 лет для различных геологических условий (Памир и Северный Тянь-Шань) научными группами РАН, а также теоретический анализ показали: существует новый тип инициирования сейсмических событий и воздействия на деформационные процессы в земной коре – электромагнитные импульсы [130]. Ученым пока не удалось разработать физическую модель механизма, объясняющего магнитный эффект при конкретных землетрясениях. По мнению некоторых ученых [131], в горных породах происходят механико-электрические преобразования энергии, под действием меняющихся механических нагрузок. Эти преобразования сопровождаются возникновением импульса в электромагнитном поле (геомагнитный эффект).

С появлением спутников для изучения землетрясений стали широко применяться исследования, связанные с использованием космической тепловой съемки территорий. Современные спутниковые системы дают снимки тепловых излучений с высоким разрешением на местности, высокой чувствительностью (0,1 градус Кельвина) и высокой периодичностью (0,5 ч – 1 день) [132]. Спутники NOAA и EOS поставляют ежедневные данные с разрешением 1 км в течение десятилетий. Геостационарные спутники дают изображение земного диска каждые 0,5 часа.

По данным спутников "Интеркосмос", "Magsat", "Alouette" и "ISS-b" и по наземным данным был выполнен комплексный анализ вариаций параметров электромагнитных полей над эпицентрами землетрясений (на разных стадиях подготовки) [133]. Исследовались изменения интенсивности магнитной и электрической компонент поля шумовых низкочастотных излучений (0,1—20 кГц), вариаций магнитного поля и изменения плотности, температуры ионосферной плазмы в период подготовки сильных землетрясений (М > 5,5). Анализ показал: в течение несколько дней перед сильными землетрясениями наблюдаются аномалии в параметрах полей на высотах максимума F-слоя ионосферы и выше (до ~1000 км).

Линеаменты – масштабные линейные и дугообразные элементы рельефа земной коры, связанные с глубинными разломами. Длина элемента структуры линейно ориентирована и во много раз превышает ширину. С регистрацией изменчивости систем линеаментов, выделяемых на спутниковых изображениях, связан метод оперативного анализа геодинамики сейсмоопасных территорий. Использование метода основано на предположении, что «системы линеаментов тесно связаны с системами сейсмогенных нарушений и реагируют на изменение деформаций, обусловленных изменением поля напряжений в земной коре» [134].

Точных механизмов генерации разного типа предвестников землетрясений пока не существует. Прогноз, базирующийся на анализе вариаций какого-то одного из параметров окружающей среды, не может быть достоверным. В XXI веке стало понятно, что обеспечить прорыв в прогнозе землетрясений поможет только всесторонний подход к исследованию предвестников землетрясений. В статье [135] представлена концепция обнаружения комплекса аномальных вариаций окружающей среды в области готовящегося землетрясения. В случаях прогноза землетрясений, ученые рассматривают в комплексе процессы, происходящие в системе литосфера – атмосфера – ионосфера, основываясь на измерениях многих параметров.