ULF magnetic field depression as a possible precursor to the 2011/3.11 Japan earthquake

Abstract

The depression (reduction in amplitude) of ULF magnetic field variations of magnetospheric origin is studied at various distances from the epicenter of the strongest earthquake (EQ), which occurred in Japan on March 11, 2011. For this purpose, we have used the ULF data in Japan recorded by fluxgate magnetometers at three places located at distances of ~300 km to ~1300 km from the epicenter of the main shock. The period of data analysis is from December 1, 2010 to May 31, 2011. We have found a sharp depression of the horizontal ULF magnetic field component at the frequency of 0.03…0.05 Hz (30…50 mHz) at all of three Japanese observatories (Kakioka, Memambetsu and Kanoya) three days before the first strong foreshock (Mw 7.5) and five days before the main shock (Mw 9). This maximum depression is found to be several times greater than all previous deviations, but the depression seems to be most enhanced at Kakioka, the station nearest to the EQ epicenter. So that it is likely that this phenomenon could be a possible precursor to the huge 3.11 EQ.

Розглядаються електромагнітні провісники землетрусів; на різних відстанях від епіцентру сильного землетрусу в Японії 11 березня 2011 досліджується депресія (зменшення амплітуди) УНЧ-варіацій геомагнітного поля, що спричинена магнітосферними джерелами. Використовуються записи флюксгейт-магнетометрів, розташованих від епіцентру на відстанях ~300 і ~1300 км. Інтервал спостережень відноситься до періоду з 1 грудня 2010 р. по 31 травня 2011 р. Виявлено різке зниження УНЧ-коливань геомагнітного поля в діапазоні частот 0,03…0,05 Гц (30…50 мГц) у всіх японських обсерваторіях (Какіока, Мамабетсу і Канойя). Ефект спостерігали за 3 дні до форшоку магнітудою М 7,5 і за 5 днів до головного поштовху магнітудою М 9. Максимальна депресія в кілька разів перевищила ті, що спостерігалися раніше, причому в найближчій до епіцентру обсерваторії (Какіока) ефект був найбільшим. Таким чином, депресію можна розглядати як провісника гігантського землетрусу в Японії 11 березня 2011 р.

Рассматриваются электромагнитные предвестники землетрясений; на различных расстояниях от эпицентра сильнейшего землетрясения в Японии 11 марта 2011 г. исследуется депрессия (уменьшение амплитуды) УНЧ-вариаций геомагнитного поля, вызванная магнитосферными источниками. Используются записи флюксгейт-магнетометров, расположенных от эпицентра на расстояниях ~300 и ~1300 км. Интервал наблюдений относится к периоду с 1 декабря 2010 г. по 31 мая 2011 г. Обнаружено резкое снижение УНЧ-колебаний геомагнитного поля в диапазоне частот 0,03…0,05 Гц (30…50 мГц) во всех японских обсерваториях (Какиока, Мамабетсу и Канойя). Эффект наблюдался за 3 дня до форшока магнитудой М 7,5 и за 5 дней до главного толчка магнитудой М 9. Максимальная депрессия в несколько раз превысила те, которые наблюдались ранее, причем в ближайшей к эпицентру обсерватории (Какиока) эффект был наибольшим. Таким образом, депрессию можно рассматривать как предвестника гигантского землетрясения в Японии 11 марта 2011 г.