Использование данных навигационной спутниковой системы GPS для выявления ионосферных эффектов в периоды активизации сейсмических явлений

Ашкалиев Я.Ф.; Жумабаев Б.Т.; Мукашева С.Н.; Нургалиева К.Е.; Идрисов А.А.

УДК 550.388.2

Я. Ф. Ашкалиев, Б. Т. Жумабаев, С. Н. Мукашева, К. Е. Нургалиева, А. A. Идрисов Институт ионосферы Национального центра космических исследований и технологий,

Республика Казахстан, Алматы

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ДАННЫХ НАВИГАЦИОННОЙ СПУТНИКОВОЙ СИСТЕМЫ GPS ДЛЯ ВЫЯВЛЕНИЯ ИОНОСФЕРНЫХ ЭФФЕКТОВ В ПЕРИОДЫ АКТИВИЗАЦИИ

СЕЙСМИЧЕСКИХ ЯВЛЕНИЙ

Исследуются особенности поведения возмущений полного электронного содержания во время сейсмических событий 18 марта 2011 г. и 1 мая 2011 г. в Алматинском сейсмоактивном районе.

Имеется ряд экспериментальных фактов [1], указывающих на возникновение аномальных возмущений параметров верхних слоев атмосферы за часы, дни и недели до начала землетрясения, которые обсуждаются и исследуются на предмет использования в качестве предвестников землетрясений. Однако несмотря на многочисленные результаты наблюдения ионосферы спутниковыми и наземными инструментами и теоретические разработки, до сегодняшнего дня нет общепринятой методики, позволяющей осуществлять надежный прогноз. Каждому сейсмическому событию соответствует разное гелио-геофи-зическое состояние. В данной работе продолжается накопление экспериментального материала по выявлению ионосферных откликов на сейсмические процессы на примере землетрясений 18 марта 2011 г. (глубина 2 км, магнитуда 4,8, энергетический класс 11.1), эпицентр [43,05° N 74,90° Е] находился в 135 км на запад от г. Алматы, и 1 мая 2011 г. (глубина 23 км, магнитуда 5,4, энергетический класс 9,1), эпицентр [43,63° N 77,76° Е] находился в 76 км на северо-восток от г. Алматы (ИКЬ: http://www.kndc.kz).

По данным геомагнитной обсерватории г. Алматы, период с 15 по 22 марта 2011 г. был спокойным. Малая магнитная буря продолжительностью 12 часов началась 23 марта 2011 г. в 18 ч (ЬТ) и закончилась 24 марта 2011 г. в 06 ч (ЬТ), К-1Мех = 4. Во время второго сейсмического события имела место умеренная магнитная буря, продолжительностью 53 часа: начало - 29.04.2011 г. 16 ч (ЬТ); окончание 02.05.2011 г. 03 ч (ЬТ).

Анализ состояния ионосферы проводился посредством исследования полного электронного содержа -ния (ПЭС) с использованием вШ-карт и данных ЯЖЕХ-файлов, полученных в приемном пункте 8ЕЬЕ [43,18° N 77,02° Е] близ г. Алматы. Исходными для построения графиков являются значения «наклонного» полного электронного содержания (ПЭС) в единицах ТЕСи (ТЕСи ■ 1016 эл/м2).

Анализ показал, что в вариациях полного электронного содержания за сутки до землетрясения 18 марта (рис. 1) отмечается увеличение электронной

концентрации (относительно дней 18 и 19 марта) на (2 - 4)-1016эл/м2, которое приходится на послеполуденное время 12...14 ч (ЬТ) и 16...21 ч (ЬТ). Для землетрясения 1 мая просматривается влияние колебаний земной поверхности на вариации полного электронного содержания.

Локальные суточные в фнации ТЕС

9 1 I 1 I 1 I 1 I 1 I 1 I Ч Ч 1 I 1 I 1 I ч

0 2 4 б б 10 12 14 16 18 20 22 24 Время, ЦТ

Рис. 1. Суточный ход абсолютного вертикального полного электронного содержания, рассчитанного по картам ЮЫЕХ

Представлены изменения абсолютных значений полного и глобального электронного содержания (рис. 2) для периода с 1 апреля 2011 г. (порядковый номер дня соответствует числу 91 в году) по 5 мая 2011 г. (порядковый номер дня соответствует числу 125 в году) (рис. 2, а) и приведены вариации полного и глобального электронного содержания за период с 25 апреля по 4 мая 2011 г. (за 6 дней до и 3 дня после события) (рис. 2, б). Амплитуда наблюдаемого аномального увеличения полного электронного содержания составляла »30.60 ТЕСИ ■ 1 016 эл/м2, длительность увеличения 2.3 часа.

Библиографическая ссылка

1. Афраймович Э. Л., Перевалова Н. П. вР8-мони-торинг верхней атмосферы Земли / ЦОП БИБММ ИГУ ; ГУ НЦ РВХ ВСНЦ СО РАМН. Иркутск, 2006.

*Работа выполнена по РБП 002 «Прикладные научные исследования в области космической деятельности» в рамках проекта «Разработать методы оценки геомеханического состояния земной коры кризисных территорий с использованием математического моделирования и спутниковых технологий».

Решетневскце чтения

Номер дня, 2011 Номера дня, 2011

а б

Рис. 2. Суточные вариации глобального и полного электронного содержания: а - за период с 1 апреля по 5 мая 2011 г.; б - за период с 25 апреля по 4 мая 2011 г.; обозначения по оси абсцисс соответствуют порядковому номеру дня в году; серая линия - глобальное электронное содержание; черная линия - полное электронное содержание

Ya. F. Ashkaliyev, B. T. Zhumabayev, S. N. Mukasheva, K. E. Nurgaliyeva, A. A. Idrisov Institute of Ionosphere of National Center of Space Researches and Technologies, Kazakhstan, Almaty

USING OF GPS DATA FOR INVESTIGATION OF IONOSPHERIC EFFECTS AT SEISMIC PHENOMENON ACTIVATING PERIODS

The peculiarities of total electron content (TEC) disturbances during seismic phenomena at 2011 March 18th and 2011 May 1st in Almaty seismoactive region was investigated on this work.

УДК 550.83

К. В. Болелый, А. Ю. Кармадонов, С. А. Перетокин Сибирский федеральный университет, Россия, Красноярск

К. В. Симонов

Институт вычислительного моделирования Сибирского отделения Российской академии наук, Россия, Красноярск

ОПРЕДЕЛЕНИЕ РЕЗОНАНСНЫХ ПАРАМЕТРОВ ГРУНТА И ОЦЕНКА СОБСТВЕННЫХ КОЛЕБАНИЙ ЗДАНИЯ

На основе инженерно-геофизических работ по сейсмическому микрорайонированию изучаемой площадки получены сводные оценки вероятных сейсмических воздействий на объект в г. Иркутске. Разработаны элементы алгоритмического и программного обеспечения и получены оценки собственных колебаний исследуемого здания на основе наблюдений микросейсмического режима.

Исследование сейсмостойкости зданий и сооружений является важной задачей для изучения их характеристик, описывающих степень устойчивости к землетрясениям в пределах допустимого риска. Изучаемая характеристика является важным параметром в сейсмостойком строительстве, - разделе гражданского строительства, посвященном поведению зданий и сооружений под сейсмическим воздействием. На основе инженерно-геофизических работ по сейсмическому микрорайонированию изучаемой площадки получены сводные оценки вероятных сейсмических воздействий на объект в г. Иркутске для периодов повторяемости Т = 500 лет (ОСР-97-А) и Т = 1 000 лет (ОСР-97-В).

В ходе исследования выполнено уточнение исходной сейсмичности площадки для уровня воздействия, согласно карт ОСР-97. Проведена корректировка региональной линеаментно-доменно-фокальной модели сейсмичности. Уточнены параметры зон возникновения очагов землетрясений (ВОЗ) и оценка их максимального сейсмического потенциала. Рассчитана со-трясаемость площадки в долях балла в привязке к грунтам. Проведен деагрегационный анализ синтезированного на базе методики ОСР-97 каталога землетрясений, определены параметры МРЗ и ПЗ.

Определены параметры расчетных сейсмических воздействий для типовых грунтовых комплексов. Получены параметры расчетных трехкомпонентных акселерограмм (максимального ускорения, преобла-