CC BY
55
6. L. Atallah, P.J. Probert Smith: Using Wavelet Analysis to Classify and Segment Sonar
Signals Scattered from Underwater Sea Beds.
7. Акустика морских осадков / Под ред. Л. Хэмптона. - М.: Мир, 1977. - 533 с.
8. Воронин В.А., Кузнецов В.П., Мордвинов Б.Г., Тарасов С.П., Тимошенко В.И. Не-
линейные и параметрические процессы в акустике океана. - Ростов-на-Дону: Ростиздат, 2007. - 448 с.
Тарасов Сергей Павлович
Технологический институт федерального государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Южный федеральный университет» в г. Таганроге E-mail: [email protected]
347900, ., . , . , .27, .60
Телефон: 8(8634) 31-06-35
Заведующий кафедрой элекрогидроакустики и медицинской техники
Солдатов Геннадий Валерьевич
E-mail: g. soldatov@gmail. com
Чаус Татьяна Александровна
E-mail: [email protected]
Tarasov Sergey Pavlovich
Taganrog Institute of Technology - Federal State-Owned Educational Establishment of Higher Vocational Education “Southern Federal University”
E-mail: [email protected]
347900, Russia, Rostov areas, Taganrog , Mariupolskoe shosse, 27, 60, Ph.: 8(8634)31-06-35
Soldatov Gennady Valerevich
E-mail: g. soldatov@gmail. com Chaus Tatiana Aleksandrovna E-mail: [email protected]
УДК 53.06
С. Б. Наумов, В. Ф. Смирнов, П. А. Волков, Л. В. Губко КРАТКОСРОЧНЫЙ ПРОГНОЗ ПОДВОДНЫХ ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЙ
В докладе рассмотрена зависимость разницы во времени приёма сейсмте-,
эпицентра. Установлено, что физический процесс, вызывающий форшоки и генерирование электромагнитной волны, протекает в эпицентре примерно за десятки часов - до нескольких часов перед землетрясением.
Предвестники землетрясения; энергия сейсмических волн; электромагнитная волна; краткосрочный прогноз.
S.B. Naumov, V.F. Cmirnov, P.A. Volkov, L.V. Gubko
THE SHORT-TERM FORECAST OF UNDERWATER EARTHQUAKES
In the report dependence of a difference in time of reception of a seismic wave, and also an electromagnetic wave from distance up to an epicentre is considered. It is estab-
lished, what the physical process causing forshocks and generating of an electromagnetic wave, proceeds in an epicentre approximately for tens hours. Till several o’clock before earthquake.
Harbingers of earthquake; energy of seismic waves; an electromagnetic wave; the short-term forecast.
Данные по состоянию вопроса взяты из ранее проведенных экспериментов и .
зарегистрированы аномальные изменения сейсмического состояния места предстоящего землетрясения и генерирование электромагнитных волн, возникающие за первые десятки часов - первые часы перед землетрясениями в зоне подготовки [1]. Предвестники такого масштаба времени могут использоваться для краткосрочного прогноза подводного землетрясения.
В нашем случае главной задачей при изучении упругой и электромагнитной волны как предвестников землетрясений, для использования в прогнозе, является установление связи между разницей во времени приёма этих волн в разнесённых пунктах с эпицентральным расстоянием R.
С помощью этой связи, используя несколько станций, можно определить координаты эпицентра готовящегося землетрясения [2]. Основанием для использования форшоков перед подводными землетрясениями, удалёнными от прибреж-, , -ски в водной среде. Все другие дистанционные предвестники землетрясения либо сильно ослаблены, либо не распространяются, как, например, электромагнитные .
, -
гой волны в трёх разнесённых станциях и эпицентром Z ожидаемого землетрясения. Существуют всего 2 дистанционных предвестника повышенной активности источника сейсмичности - это упругие волны и эл ектромагнитные волны. В отличие от известных теорий образования электромагнитной волны вследствие изменения напряжённости атмосферного электрического поля [4], мы считаем, что электромагнитные волны образуются вследствие деформационных преобразований и перераспределения энергии в самом центре землетрясения. Далее рассмотрим упругую волну для определения координат источника повышенной сейсмичности. Выявление эпицентра землетрясений требует минимум 3 приёмных устройства упругих волн и соответствующую выведенную формулу для обработки дан.
На рис.1 показано, что одна и та же сейсмическая волна с одинаковыми ха, , . t, t1, t2 - -
альная, фактическая величина времени приёма, причем t < ti < t2. Скорость распространения сейсмической волны во всех трёх направлениях будем считать прибли-v, t - .
t R, t R, , -
венно t1 <=> R1, для точки приёма В и t2 <=> R2, для точки приёма С. Для таких
условий справедливо равенство отношений R/R1=t/t1, R/R2=t/t2. Из первого равенства R/R1=t /t1 следует: R=t/t1 xR1 => Ar = (1- t/t1) x R1 => R1 = Ar1/(1- t/t1) => R1 = v x (t1 - t) / (1 - t/t1), в правой половине равенства все величины известны, аналогично для R2:
R2 = v x (t2 - t) / (1 - t/t2).
Расстояние R определяем, зная расстояния R1 и R2:
R = t/t1 x R1 = t/t2 x R2.
Зная все расстояния от эпицентра возникновения сейсмической волны до трёх точек её приёма (координаты точек приёма нам известны, так как мы сами располагали приёмные устройства в этих пунктах), нанесём на географической карте окружности с радиусами Я, Я!, Я2, пропорциональными масштабу карты, и центрами в точках приёма А, В, С, на пересечении этих окружностей, на карте, определим координаты центра Ъ сейсмической активности.
Данная методика определения координат эпицентра землетрясения справедлива и для электромагнитных волн как предвестника землетрясения. Универсальность метода позволяет обрабатывать данные от нескольких предвестников земле, ,
.
является определение эпицентра.
Для определения эпицентра и времени землетрясения был проведён эксперимент, где рассматривался другой предвестник землетрясения - отклик ионосферы на форшоки и электромагнитную волну. Эксперимент проводился с целью подтверждения вышеизложенной методики краткосрочного прогноза эпицентра землетрясения и выяснения существования зависимости времени ионосферных предвестников землетрясения перед конкретным сейсмическим событием. Проанализированы данные зондирования по вариациям основных параметров ионосферы, критической частоты отражений от регулярных слоя ¥2 и крупномасштабных ионосферных неоднородностей.
Измерения проводились в феврале 2007 г., на Якутской меридиональной цепочке ионозондов вертикального зондирования Тикси - Жиганск - Якутск - Не-рюнгри. Данные о землетрясениях взяты с Центральной опытно-методической ( ) . -тикального зондирования получены следующие результаты.
По данным анализа ионосферных материалов станции Якутск установлено, что перед большими землетрясениями с магнитудой М > 4 наблюдается понижение критических частот слоя Б2 за 2 дня до дня землетрясения. Такое поведение ионосферы при больших землетрясениях охватывает область предстоящего землетрясения. На рис.3 приведён фрагмент суточной вариации АэР2, где падение критической частоты наблюдалось за 5 часов до сейсмических событий.
В день землетрясения наблюдается аномально резкое понижение суточного хода критической частоты ионосферы. А в следующие 2 дня восстановление су. -
Рис. 1. Схема приема сейсмической Рис. 2. Схема приема сейсми-
волны до землетрясения ческой волны после землетрясения
го эксперимента совпадает с результатами Камчатского эксперимента [4] и составляет период от 30 часов до 1 часа.
Вариации ВэР2 с серией землетрясений, форшоки (обозначены стрелками) с магнитудами 1.8, 1.2 и 1.5 по измерениям в Нерюнгри.
Временной анализ эксперимента на станциях зондирования подтвердил данные, полученные от (ЦОМЭ) ГС РАН по месту эпицентра землетрясения.
10
5
0
ЮР2
00.0002.0004.0006.0008.0010.0012.0014.0016.0018.0020.0022.0023.55
Рис.3. Пример суточного изменения /в¥2
Результаты эксперимента
• По данным анализа ионосферных материалов станций установлено, что перед большими землетрясениями с магнитудой М > 5 наблюдается понижение критических частот слоя Б2 за 2 дня до дня землетрясения;
• Перед землетрясением, за 30-60 минут, по данным ионосферных станций, наблюдается отрицательное ионосферное возмущение. Ионосферный отклик на воздействие АГВ (акустико-гравитационная волна) от очагов землетрясений проявляется в слое Б в виде положительных ионосферных возмущений, которые выделяются на временном ходе ионизации.
• ,
300-350 м/с.
• -
менных данных трёх и более зондирующих станций.
Вывод
Предлагаемый метод определения эпицентра подводных землетрясений, при , -
.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
!. . . -
земной атмосферы // Вулканология и сейсмология. 2000. №4. С. 57-68.
2. Короченцев В.И., Губко Л.В. Способ прогноза местоположения и интенсивности землетрясения. ЯИ 2150717 С1. 18.02.1989 г.
3. Смирное В.Ф., Степанов А.Е., Филиппов ЛД. Ионосферные проявления боль-
// -
практической конференции «Сейсмичность Южно-Якутского региона и прилегающих территорий», 24-27 октября 2005 г. Нерюнгри, 2005. С.94-99.
4. . ., . ., . . -
ческого поля и естественного электромагнитного излучения перед камчатским землетрясением 13.11.93 г., М=7,0 // Докл. РАН. 1996. Т. 348. №6. С. 814-816.
5. . . ,
II . - .: , 1994. -
С. 167-1S5.
6. . . II . . .
1999. №1. С. 79-91.
7. . ., . . -
ний II Докл. РАН. 1996. Т. 349. №б. С. S1S-S21.
Наумов Сергей Борисович
,
государственного технического университета E-mail: [email protected]
690912, Россия, г. Владивосток, Лермонтова, 64, А, кв. 47, тел.: S(4232)3S0373
Смирнов Владимир Фадеевич
E-mail: [email protected]
Губко Людмила Владимировна
E-mail: [email protected]
Волков Павел Анатольевич
E-mail: [email protected]
Naumov Sergei Borisovich
Far Eastern National Technical University, Institute of Radio electronics, Information Science and Electrical Engineering, Department of Hydroacoustics E-mail: [email protected]
Flat 47, 64A, Lermontova Str., Vladivostok, 690912, Russia, Ph.: +7 (4232) 4509S2 Smirnov Vladimir Fadeevich E-mail: [email protected]
Gubko Lyudmila Vladimirovna
E-mail: [email protected] Volkov Pavel Anatolyevich
E-mail: [email protected]
УДК 621.372.54
. . , . .
ШИРОКОПОЛОСНЫЙ ПРИЁМНЫЙ ТРАКТ ПАРАМЕТРИЧЕСКОГО
ПРОФИЛОГРАФА ДНА
Описан способ реализации тракта приёма широкополосных сигналов параметрического профилографа с использованием программируемых аналоговых интегральных схем (ПЛИС). Показаны преимущества такой реализации и отмечены проблемы применения ПЛИС.
; ;
широкополосный сигнал; программируемые аналоговые интегральные схемы; дис.
A.V. Sknarya, S. S. Mosolov WIDE-BAND RECEPTION PATH OF PARAMETRIC PROFILER
