Возмущение нижней ионосферы над очагом землетрясения и аномальные сигналы глобального электромагнитного резонанса. Часть 1. Модели ионосферы

Abstract

Моделируется влияние неоднородности ионосферы над очагом землетрясения на Тайване в записях шумановского резонанса в Японии. Изменения в резонансном спектре происходят за счет интерференции обычных радиосигналов с волнами, отраженными от неоднородности над очагом землетрясения. В 1-й части представлены типичные модели сверхнизкочастотной (СНЧ) постоянной распространения и описана ее связь с вертикальным профилем проводимости атмосферы. Основное внимание уделено профилю с коленом, который широко используется при моделировании шумановского резонанса. Приведены четыре модели колена, использованные в литературе, и формулы, необходимые для расчета комплексной постоянной распространения СНЧ-радиоволн. Предполагается, что пресейсмическая и сейсмическая активность уменьшает высоту нижней границы ионосферы над очагом землетрясения. Максимальное снижение достигает 20 км, а само возмущение симметрично и описывается гауссоидой с горизонтальным масштабом 1 000 км.

Моделюється вплив неоднорідності іоносфери над центром землетрусу на Тайвані в записах шуманівського резонансу в Японії. Зміни в резонансному спектрі відбуваються внаслідок інтерференції звичайних радіосигналів з хвилями, відбитими від неоднорідності над центром землетрусу. У 1-й частині надано типові моделі наднизькочастотної (ННЧ) сталої поширення та описано її зв’язок з вертикальним профілем провідності атмосфери. Основну увагу приділено профілю з коліном, що широко використовується при моделюванні шуманівського резонансу. Наведено чотири моделі коліна, запропоновані в літературі, та формули, необхідні для розрахунку комплексної сталої поширення ННЧ-радіохвиль. Припускається, що пресейсмічна та сейсмічна активність зменшує висоту нижньої межі іоносфери над центром землетрусу. Максимальне зниження сягає 20 км, а саме збурення є симетричним та описується гауссоїдою з горизонтальним масштабом 1 000 км.

We model an effect on the Schumann resonance signal recorded in Japan of the ionosphere non-uniformity centered above the earthquake at Taiwan. Changes in the resonance spectrum occur due to interference of the direct radio wave with one reflected from the ionosphere modification above the earthquake. The first part addresses typical models of ELF radio propagation constant and connects it with the vertical profile of atmospheric conductivity. The profile with a knee is analyzed, which is widely used for modeling the Schumann resonance. The four models are included suggested in literature for obtaining the frequency dependence of complex propagation constant of ELF radio waves. It is assumed that the pre-seismic and seismic activity locally reduces the height of the lower-boundary of the ionosphere above the earthquake. The maximum reduction reaches 20 km, and the horizontally symmetric perturbatio