Новый подход к выделению предвестников землетрясений

Abstract

Літосферний ультранизькочастотний (УНЧ) магнетизм нині вважають великонадійною властивістю для короткострокового прогнозу землетрусів. Проте ультранизькочастотне літосферне магнітне поле дуже слабке і замасковано значно сильнішими іоносферними і магнітосферними сигналами. Вивчення магнітної активності до землетрусу — дуже важка проблема, що полягає в ідентифікації і локалізації слабких джерел у сейсмічно небезпечних районах земної кори. Створено новий підхід до виявлення джерела ультранизькочастотної електромагнітної активності літосферного походження, яка передує землетрус. Для виділення і локалізації магнітних передвісників землетрусів розроблено еліптичний метод обробки цих вимірів, які отримують від 3-компонентних магнітометрів. Ефективність методу показано на прикладі цих ферозондових магнітометрів, установлених у провінції Сичуань (Китай). Землетрус Панзихуа з магнітудою Mw 6,0 стався у південній частині провінції Сичуань 30 серпня 2008 р. в 8:30:52 ВВ. Вогнище землетрусу розміщувалось у пункті з координатами 26,28 півн.ш., 101,92 сх.д. на глибині 10 км. Оброблено дані трьох ферозондових магнітометрів, установлених поблизу кластерної площі землетрусів на відстані 10—55 км від епіцентру головного поштовху. Обговорено теоретичний підхід і метод спостережень.

A lithospheric ultra low frequency (ULF) magnetic activity is recently considered as very promising candidate for application to short-time earthquake (EQ) forecasting. However the ULF lithospheric magnetic field is very weak and masked by much stronger ionospheric and magnetospheric signals. The study of pre-earthquake magnetic activity is very hard problem which consists of identification and localization of weak signal sources in seismo-hazardous area of the Earth crust. A new approach is developed to find a source of pre-EQ ULF electromagnetic activity of lithospheric origin. For separation and localization of EQ magnetic precursors the polarization ellipse technique has been developed to process the measurements data acquired from 3-component magnetometers. The method efficiency is illustrated at the example of the data from fluxgate magnetometers installed in Sichuan province. The Panzhihua earthquake with magnitude Mw 6,0 was happened in the southern part of Sichuan province on August 30, 2008 at 8:30:52 UT. The EQ hypocentre was located in point 26,28 N, 101,92 E at depth 10 km. The data from three fluxgate magnetometers placed near clustered EQs area at a distance 10―55 km from epicentre of main shock have been processed. The theoretical approach, observation method and obtained results are discussed.

Мониторинг землетрясений (ЗТ) во всем мире показывает, что часто перед ними наблюдаются флуктуации магнитного поля - предвестники ЗТ. По нашему мнению, а также экспериментальным данным, которые подтверждены многими исследователями, наиболее надежно предвестники выделяются в ультранизкочастотном диапазоне - от 0,001 до 3 Гц. Этот диапазон наиболее перспективен для поиска краткосрочных предвестников ЗТ, которые наблюдаются от нескольких недель до нескольких часов перед ЗТ. Для выделения слабых сигналов литосферного происхождения на фоне значительно превышающих их по амплитуде сигналов ионосферного происхождения предложен метод исследования эллипса поляризации вариаций магнитного поля, измеряемых минимум в двух точках в непосредственной близости (≤50-60 км) к сейсмоактивной зоне. Метод апробирован на экспериментальных данных, полученных в трех регионах с высокой сейсмической активностью - Индии, Китае и Японии. Рассмотрен только один наиболее наглядный пример - анализ ЗТ магнитудой 6,0 в Китае, провинции Сычуань. Показано, что применение нового метода позволило достаточно надежно выделять сейсмомагнитные сигналы и отождествлять их с предвестниками ЗТ.