Многолетние вариации полного электронного содержания ионосферы над районом подготовки Камчатского мегаземлетрясения (29.07.2025 г., Mw=8.8). Сопоставление с изменениями удельного электрического сопротивления геосреды в подионосферной зоне

К настоящему времени накоплен значительный объём данных ГНСС наблюдений в зоне Авачинского залива, позволяющий исследовать вариации полного электронного содержания (ПЭС) ионосферы на протяжении длительного периода (свыше 20 лет), охватывающего временной интервал подготовки и реализации сильнейших камчатских землетрясений, включая Камчатское мегаземлетрясение 29.07.2025 г. (Mw = 8.8). В работе использовались данные расположенной в г. Петропавловске-Камчатском станции PETS, относящейся к сети станций ГНСС Камчатского филиала ГС РАН. На основе указанных данных с использованием разработанного авторами программного комплекса "Ион" были рассчитаны значения вертикального ПЭС ионосферы за период 2002-2026 гг. В качестве референсных значений ПЭС приняты данные глобальных ионосферных карт (GIM), предоставляемые Центром определения орбит в Европе (CODE, Астрономический институт Университета Берна, Швейцария; архив в формате IONEX).
Ключевой задачей настоящего исследования являлось сопоставление вариаций ПЭС ионосферы с данными наземного комплексного геофизического мониторинга изменений напряжённо-деформированного состояния геосреды, прежде всего, с результатами мониторинга изменений удельного электрического сопротивления (УЭС) геосреды в подионосферной зоне. Как показано в (Гаврилов и др., 2025), выявление согласованных изменений в характерах временных рядов УЭС геосреды и мониторинга ПЭС ионосферы может свидетельствовать о наступлении заключительных стадий подготовки крупных камчатских землетрясений.
В рамках модели литосферно-атмосферно-ионосферных связей было выполнено сопоставление многолетних (продолжительностью свыше 20 лет) временных рядов изменений УЭС геосреды в зоне Авачинского залива с рядами вариаций ПЭС, полученных по данным станции PETS. При этом полученные долговременные ряды вариаций ПЭС предварительно были подвергнуты декомпозиции с целью выделения многолетних трендовых составляющих, а также квазипериодических сезонных составляющих и высокочастотных шумовых компонент. Выявлены составляющие, обусловленные влиянием солнечной активности в 24‑м и 25‑м циклах, а также влиянием изменений геомагнитной активности. Указанные компоненты прослеживаются как в рядах вариаций ПЭС по данным станции PETS, так и в глобальных ионосферных картах (GIM). Проведенный анализ показал, что многолетние трендовые составляющие ряда ПЭС специфичны для данных локальной ГНСС станции. Выполненное сопоставление также показало согласованный характер многолетних изменений рассматриваемых параметров: в рядах УЭС геосреды и в вариациях ПЭС прослеживается рост трендовых составляющих. При этом трендовая компонента в ряде ПЭС не может быть объяснена только вариациями солнечной активности в 24‑м и 25‑м циклах.
Полученные результаты указывают на перспективность указанного направления исследований в рамках задач повышения надежности средне- и краткосрочной оценок сейсмической опасности в зоне восточного побережья Камчатки.
Исследования выполнены при финансовой поддержке Минобрнауки России (Госзадание ИВиС ДВО РАН № FWME-2024-0010, Госзадание КамГУ им. Витуса Беринга № FZSS-2025-0007).