XXIV.I.259
О режиме резких увеличений плотности ионизации в F области ионосферы в связи с М6.+ землетрясениями, Япония
Липеровская ЕВ (1), Родкин МВ (2,3)
(1) Институт физики Земли им. О.Ю. Шмидта РАН, Москва, Россия
(2) Институт теории прогноза землетрясений и математической геофизики РАН, Москва, Россия
(3) Институт морской геологии и геофизики ДВО РАН, Южно-Сахалинск, Россия
Под сейсмоионосферной аномалией в F-области ионосферы обычно полагают положительные или отрицательные вариации плотности ионизации, чаще возникающие во временной и пространственной окрестности землетрясений [Le et al., 2011, Liu et all., 2006, Pulinets Boyarchuk, 2004; и многие другие], чем в фоновое время. Предположение, что сейсмоионосферные эффекты лучше выявляются в ночное время, было продемонстрировано на нескольких примерах сильных землетрясений [Гаврилов и др., 2021; Davidenko, Pulinets ,2019; Pulinets, Davidenko,2018; Liperovskaya, Rodkin 2026 и др.].
По литературным данным, время проявления сейсмоионосферных эффектов обычно составляет несколько суток до землетрясений и несколько суток после, эффекты в F-области наблюдались для землетрясений М6+. В первую очередь искали эффекты -краткосрочные предвестники. Иногда отмечали значительные вариации, в основном положительные, за более длительные интервалы перед землетрясениями.
Задача данной работы: для землетрясений М7+ выявить сейсмоионосферные эффекты с характерными временами несколько суток в вариациях критической частоты foF2; оценить среднюю амплитуду вариаций, оценить достоверность увеличения, и сравнить эффекты в ночное время с эффектами в дневное время.
По данным японских станций вертикального зондирования ионосферы Токио, Вакаанай и Ямагава за 1957- 2020 годы рассмотрены часовые вариации критической частоты foF2, проведен анализ изменчивости foF2 во временной окрестности землетрясений с магнитудами Mw6+, магнитовозмущенные сутки и последующие сутки исключались. Афтершоки исключались по методу [Писаренко, Родкин, 2019].
С целью сравнить сейсмоионосферные эффекты в дневное и ночное время проводилось наложение эпох с использованием только ночных часов с 21 до 04 LT, дневных – с 10 до16 LT, таким образом время восхода и заката исключалось. Предполагается, что увеличение процента больших отклонений Δf может быть связано с сейсмоионосферными процессами. В данной работе рассматриваются отклонения Δf >1.5 std. Процент больших отклонений зависит от сезона, циклов активности и в разные годы сильно различается.
По материалам 3х станций наземного вертикального зондирования Токио, Ямагава и Вакканай было статистически показано, что для землетрясений М7+ на расстояниях R<1000 км с глубинами H<100 km в ночное время наблюдается увеличение процента больших положительных вариаций foF2 за 5 сут. до землетрясения. В дневное время похожие эффекты слабее. Ранее аналогичный эффект наблюдался по данным о вариациях средних значений отклонений foF2 от медианы.
Общепринятой модели сейсмоионосферных эффектов на настоящий момент не существует [Пилипенко, Сурков и др., 2022]. Учет полученных результатов позволит более полно рассмотреть вопрос о характере аномалий и их физической интерпретации, так как дает дополнительную информацию.
Ключевые слова: ионосферные предвестники землетрясений, F-область, дневные и ночные вариации foF2
Литература:
- Davidenko D.V., Pulinets S.A. Deterministic variability of the ionosphere on the eve of strong (M ≥ 6) earthquakes in the regions of Greece and Italy according to long-term measurements data //Geomagnetism and Aeronomy. 2019. Т. 59. № 4. С. 493-508. DOI:10.1134/S001679321904008X
- Le H., Liu J. Y., Liu L. A statistical analysis of ionospheric anomalies before 736 M6.0+ earthquakes during 2002–2010 // J. Geophys. Res. 2001. V. 116. A02303. doi:10.1029/2010JA015781
- Liperovskaya E.V., Rodkin M.V. Seismo-ionospheric variations of the critical frequency foF2 at night and during the day based on data from Tokyo and Tashkent stations// Problems of Geocosmos—2026. Springer Proceedings in Earth and Environmental Sciences. Springer. 2026.
- Liu, J.Y., Chen, Y.I., Chuo, Y.J., Chen, C.S.: A statistical investigation of preearthquake ionospheric anomaly // J. Geophys. Res. 2006. V.111. A05304. doi:10.1029/2005JA011333
- Pulinets S.A., Boyarchuk K.A. Ionospheric precursors of earthquakes. Berlin: Springer, 2004. 215 p.
- Pulinets S.A., Davidenko D.V. The nocturnal positive ionospheric anomaly of electron density as a short-term earthquake precursor and the possible physical mechanism of its formation //Geomagnetism and Aeronomy. 2018. Т. 58. № 4. С. 559-570. DOI: 10.1134/S0016793218040126
- Гаврилов В.А., Дещеревский А.В., Соломатин А.В., Пантелеев И.А., Пулинец С.А., Богданов В.В. Концепция подхода к краткосрочному прогнозированию времени сильнейших землетрясений в районе Авачинского залива (Камчатка)// Проблемы комплексного геофизического мониторинга сейсмоактивных регионов. Труды Восьмой Всероссийской научно-технической конференции c международным участием 26 сентября–2 октября 2021 г. г. Петропавловск-Камчатский. С. 246-251.
- Пилипенко В.А., В.В. Сурков В.В. Cейсмоэлектромагнитные и сейсмоионосферные явления: от пионерских работ Г.А. Соболева до наших дней// Физика Земли. 2025. № 4. С. 93–114. DOI: 10.31857/S0002333725040078
- Писаренко В.Ф., Родкин М.В. Декластеризация потока сейсмических событий, статистический анализ. Физика Земли, 2019, 5, 1-15.
Дистанционное зондирование ионосферы