Сейсмо-электромагнетизм - Seismo-electromagnetics

Эта статья должна быть обновлено. Обновите эту статью, чтобы отразить недавние события или новую доступную информацию. (Декабрь 2016 г.)

Сейсмо-электромагнетизм разные электромагнитные явления Считается, что они вызваны тектоническими силами, действующими на земную кору, и, возможно, связаны с сейсмической активностью, такой как землетрясения и извержения вулканов. Их изучение было вызвано перспективой, что они могут быть вызваны повышенным напряжением, ведущим к землетрясению, и тем самым могут стать основой для краткосрочных прогноз землетрясения. Однако, несмотря на множество исследований, ни одна из форм сейсмо-электромагнетизма не показала свою эффективность для прогнозирования землетрясений. Ключевая проблема заключается в том, что сами землетрясения вызывают относительно слабые электромагнитные явления, а влияние любых предшествующих явлений, вероятно, будет слишком слабым для измерения. Тщательный мониторинг Землетрясение в Паркфилде не выявили значительных предсейсмических электромагнитных эффектов. Однако некоторые исследователи сохраняют оптимизм, и поиски предвестников сейсмо-электромагнитных землетрясений продолжаются.^{[нужна цитата ]}

VAN метод

В VAN метод - названный в честь П. Варотсос, К. Алексопулос и К. Номикос, авторы статей 1981 г., описывающих его^[1][2] - измеряет низкочастотные электрические сигналы, называемые «сейсмическими электрическими сигналами» (SES), с помощью которых Варотсос и несколько его коллег утверждали, что успешно предсказанные землетрясения в Греции.^[3][4] И сам метод, и способ утверждения успешных прогнозов подвергались резкой критике.^[5][6][7] и обсуждался VAN, но критики не отказались от своей точки зрения.^[8][9]

С 2001 года группа VAN ввела понятие, которое они называют «естественным временем», применительно к анализу их предшественников. Изначально применяется на СЭС, чтобы отличать их от шум и соотнесите их с возможным надвигающимся землетрясением. В случае проверки (отнесение к категории «СЭС деятельность»), анализ естественного времени дополнительно применяется к общей последующей сейсмичности области, связанной с деятельностью SES, для улучшения временного параметра прогноза. В методе наступление землетрясения рассматривается как критическое явление.^{[10][11][12][13]}

После 2006 г. VAN сообщает, что все сигналы тревоги, связанные с деятельностью SES, были опубликованы путем размещения на arxiv.org. Один такой отчет был опубликован 1 февраля 2008 г., за две недели до самого сильного землетрясения в Греции за период 1983–2011 гг. Землетрясение произошло 14 февраля 2008 г. с магнитудой (M_ш ) 6.9. Отчет ВАН также был описан в статье в газета Этнос 10 февраля 2008 г.^{[14][15][16][17]} Однако Герассимос Пападополус жаловался, что отчеты VAN запутаны и двусмысленны, и что «ни одно из утверждений об успешных прогнозах VAN не обосновано».^[18]

QuakeFinder и "физика Фрейнда"

В своих исследованиях физики кристаллов Фридеман Фройнд обнаружил, что молекулы воды, встроенные в породу, могут диссоциировать на ионы, если порода находится под сильным напряжением. Получающиеся в результате носители заряда могут генерировать токи батареи при определенных условиях. Фройнд предположил, что, возможно, эти токи могут быть ответственны за предвестники землетрясений, такие как электромагнитное излучение, свет от землетрясений и возмущения плазмы в ионосфере.^[19] Изучение таких токов и взаимодействий известно как «физика Фрейнда».^[20]

Большинство сейсмологов отвергают предположение Фрейнда о том, что сигналы, генерируемые стрессом, могут быть обнаружены и использованы в качестве предвестников по ряду причин. Во-первых, считается, что перед сильным землетрясением напряжение не накапливается быстро, и поэтому нет оснований ожидать быстрого возникновения больших токов. Во-вторых, сейсмологи провели обширный поиск статистически надежных электрических прекурсоров, используя сложную аппаратуру, и не выявили никаких таких прекурсоров. И в-третьих, вода в земной коре будет вызывать поглощение любых генерируемых токов, прежде чем достигнет поверхности.^[21]

QuakeFinder компания, специализирующаяся на разработке системы для прогноз землетрясения. Компания давно сотрудничает с Freund.^[22] Они развернули сеть сенсорных станций, которые обнаруживают электромагнитные импульсы, которые, по мнению группы, предшествуют сильным землетрясениям.^[23] Считается, что каждый датчик имеет дальность действия примерно 10 миль (16 км) от прибора до источника импульсов.^[24] По данным компании на 2016 год, у них 125 станций в Калифорнии,^[25] а их партнер Хорхе Херо говорит, что у него 10 сайтов в Перу.^[26] Используя эти датчики, Херо говорит, что он смог триангулировать импульсы, наблюдаемые с разных точек, чтобы определить их происхождение. Он сказал, что импульсы наблюдаются за 11-18 дней до надвигающегося землетрясения и используются для определения местоположения и времени будущих сейсмических событий.^[27][28]

Однако в той мере, в какой проверяемый прогноз потребовал бы публично заявленного объявления о местоположении, времени и размере надвигающегося события до его возникновения, ни Quakefinder, ни Heraud еще не предсказали достоверно предсказание землетрясения, не говоря уже о том, чтобы выдать несколько предсказаний того типа, который может быть объективно проверено на статистическую значимость.

Аномалия корралито

За месяц до Землетрясение 1989 года в Лома-Приете измерения магнитного поля Земли на сверхнизких частотах с помощью магнитометр в Корралито, Калифорния, всего в 7 км от эпицентра надвигающегося землетрясения, начало показывать аномальное увеличение амплитуды. Всего за три часа до землетрясения измерения увеличились примерно в тридцать раз, чем обычно, с уменьшением амплитуды после землетрясения. Таких амплитуд не было ни за два года эксплуатации, ни на подобном приборе, расположенном в 54 км. Для многих людей такая очевидная локализация во времени и пространстве наводила на мысль о связи с землетрясением.^[29]

Впоследствии в северной и южной Калифорнии были развернуты дополнительные магнитометры, но после десяти лет и нескольких сильных землетрясений аналогичные сигналы не наблюдались. Более поздние исследования поставили под сомнение эту связь, приписывая сигналы Corralitos либо несвязанным магнитным возмущениям.^[30] или, что еще проще, неисправность сенсорной системы.^[31]

Изучение тщательно отслеживаемого землетрясения 2004 года в Паркфилде не обнаружило никаких доказательств наличия предсказуемых электромагнитных сигналов любого типа.^[32]

Предвестники УНЧ магнитного поля

Два недавних исследования Константиноса Эфтаксиаса и его коллег изучили УНЧ магнитные поля, предшествующие сильным землетрясениям. На Землетрясение в Тохоку 2011 г., УНЧ излучение показало критическое поведение,^[33] в то время как в Землетрясение в Сычуани 2008 г., исследователи обнаружили депрессию горизонтального УНЧ магнитного поля, что также можно интерпретировать как проявление критичности.^{[34][35][нужен лучший источник ]}

Варианты TEC

Профессор Косуке Хеки из Университет Хоккайдо в Япония сказал, что случайно обнаружил, что GPS сигналы изменились примерно за 40 минут до землетрясения в Тохоку-Оки 2011 года. Просматривая исторические данные для других землетрясений, он обнаружил, что такая же корреляция имела место и во время других происшествий. Он предположил, что сигналы GPS обнаруживают изменения в уровнях TEC (полное электронное содержание) ионосферы в час, предшествующий землетрясению.^[36][37]

Спутниковые наблюдения

Спутник "Обнаружение электромагнитных излучений, передаваемых из зон землетрясений", построенный CNES, провел наблюдения, которые показывают сильную корреляцию между некоторыми типами низкочастотной электромагнитной активности и наиболее сейсмически активными зонами на Земле, и показали резкий сигнал в ионосферный электрон плотность и температура недалеко от юга Японии за семь дней до землетрясения силой 7,1 балла (29 августа и 5 сентября 2004 г., соответственно).^[38]

Quakesat это наблюдение Земли наноспутник на основе 3 CubeSats. Он был разработан, чтобы служить доказательством концепции сбора чрезвычайно низкая частота сигналы предвестников землетрясений из космоса. Первичный инструмент - это магнитометр размещен в телескопической стреле длиной 2 фута (0,6 м). Наука, стоящая за этой концепцией, оспаривается.^[23]

ESPERIA - это экваториальная космическая миссия, в основном направленная на обнаружение любых тектонических и несейсмических сигналов. В более общем плане, он был предложен для определения околоземного электромагнитного поля, плазмы и среды частиц, а также для изучения возмущений и нестабильностей в ионосфере.магнитосфера переходный регион. Изучить процессы подготовки к землетрясениям и антропогенный столкновений с земной поверхностью, исследование фазы А было проведено для Итальянское космическое агентство.^[39]

Радиолокационный спутник «Деформация, структура экосистем и динамика льда» (DESDynI), который был отменен в бюджетном предложении Белого дома на 2012 год, будет иметь возможность определять упругую деформацию в тектонических плитах, сочетая L-диапазон интерферометрический радар с синтезированной апертурой и многолучевой инфракрасный лидар для обнаружения деформаций на поверхности Земли, которые могут привести к серьезным землетрясениям.^[40][41]

Россия и Великобритания договорились о совместном развертывании в 2015 году двух спутников, которые будут измерять электромагнитные сигналы, исходящие от земной коры до землетрясений. Говорят, что проект может «помочь предсказывать землетрясения и потенциально спасти тысячи жизней». ^[42]

Еще одним местом текущих исследований является Китай, где на 2014 год был запланирован запуск спутника для получения данных об ионосферных явлениях для сравнения с сейсмо-электромагнитными явлениями на земле. Такая связь частично подтверждается в современной литературе, где уже показано, что ионосферные явления предшествуют сейсмическим явлениям на несколько часов или дней. Сеть потенциально могла бы показать, вызваны ли такие ионосферные явления земными электрическими явлениями.^[43]

Смотрите также

• Томография электрического сопротивления
• Индуцированная поляризация
• Магнитометр
• Сейсмоэлектрический метод
• Теллурический ток
• VAN метод

Рекомендации

Источники

дальнейшее чтение