автореферат диссертации по кораблестроению, 05.08.06, диссертация на тему:Возмущения геомагнитного поля крупномасштабными движениями океана

На правах рукописи

Р.Гб од

- ' 1-3' ол 2;:: ' '

МОСКОВЧЕНКО Лариса Григорьевна

ВОЗМУЩЕНИЯ ГЕОМАГНИТНОГО ПОЛЯ КРУПНОМАСШТАБНЫМИ ДВИЖЕНИЯМИ ОКЕАНА (ЦУНАМИ)

05.08.06 - физические поля корабли, океана, атмосферы н их взаимодействие

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степеии кандидата физико-математических наук

Владивосток - 2000

Работа выполнена б Дальневосточном государственном университете

Научный руководитель -Официальные оппоненты ■

Ведущая организация ■

доктор физико-математических наук, профессор Бслоконь В. И.

доктор физико-математических наук, профессор Савченко В. Н., кандидат физико-математических наук, доцент Смагин В. П.

Тихоокеанский океанологический институт Дальневосточного отделения РАН, г. Владивосток

Защита состоится «16» ноября 2000г. в 10.00 на заседании диссертационного совета Д 064.01.01 в Дальневосточном государственном техническом университете по адресу: 690600, г.ВладиЕосток, ул. Пушкинская, 10, ДВГТУ.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Дальневосточного государственного технического университета.

Автореферат разослан «_»__

2000г.

Ученый секретарь диссертационного совета

Борисов Е. К.

г 2/. О

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ ■

Актуальность темы. Среди разнообразных стихийных бедствий, которым подвержено Тихоокеанское побережье России, наиболее опасными по своим последствиям считаются гигантские морские волны - пунами, вызываемые подводными землетрясениями, вулканическими взрывами, оползнями и другими причинами. Цунами особенно часто возникают в Тихом океане, что связано с высокой активностью Тихоокеанского сейсмического пояса. Периоды волн цунами лежат в пределах 102 — Ю^с (2 - 200 мин), а скорость распространения хорошо описывается формулой Лагранжа-Эри с = у/дН. т. с. зависит от глубины океана Н. и составляет обычно 200 м/с. Длина волны цунами имеет порядок 10 -1000 км.

Благодаря большой длине и малой амплитуде (не более 1 м вдали от берега) волны цунами в открытом океане не заметны и не представляют никакой опасности. Губительные свойства цунами проявляются у берега, при их выходе на мелководье, где высота волн быстро нарастает. Эти большие волны, амплитуда которых в отдельных случаях может достигать десятков метров, и представляют главную опасность, производя разрушительное воздействие на побережье. Ущерб, причиняемый цунами побережью Дальнего Востока оказывается существенным.

В связи с этим возможность заблаговременного обнаружения возникших волн цунами представляется чрезвычайно важной. Главная угроза цунами Тихоокеанскому побережью исходит из сейсмической зоны, расположенной !! районе Курильско-Камчатской впадины. С того момента, когда разрушительные полны, возникшие и п ом районе, дос тигну г прибрежной зоны. остаются десятки минут, а иногда н час. 'Лтого времени достаточно, что обнаружит!, цунами и принять меры для предотвращения ее разрушительных последствий.

Принципиальной оспопой современной службы пунами является ги-

дуофиэический метод, состоящий в измерении гидродинамических характеристик уже возникших волн (превышение уровни, зсктор скорости частиц жидкости и др.). Этот метод требует для выделения и уверенной регистрации сигнала времени порядка периода волны. Приблизительно за это же время волны цунами, зарождающиеся в зоне Курило-Камчатского глубоководного желоба, успевают дойти до побережья. Дефицит времени можно попытаться скомпенсировать увеличением числа измеряемых параметров, связанных с явлениями, сопутствующими или предшествующими волнам цунами. Именно поэтому стоит вопрос о поисках и изучении аффектов, сопровождающих процессы возникновения, распространения и выхода на берег волн тина цунами и разработке нетрадиционных методов их обнаружения в открытом океане.

Одним из сопутствующих эффектов, который может рассматриваться в качестве предвестника волн цунами, является электромагнитное поле (ЭМП). индуцируемое при движении морской воды в магнитном поле Земли (МПЗ).

Возмущения МПЗ; вызванные длиннопериодными волнами типа цунами. с одной стороны могут быть использованы для получения дополнительной информации о самой волне, с другой стороны - выступать в качестве предвестников прихода этих волн на побережье. Вертикальная компонента геомагнитных вариаций опережает максимум гидродинамической полны. ¡Зт.шгрыш по времени при этом может составить несколько минут или даже десятков минут, что крайне важно при организации предупредительных мероприятий.

Наблюдение геомагнитных вариаций, индуцированных волнами цунами. может быть затруднено тем. что вариации того же диапазона частот могут бы ть вызваны ионосферными возмущениями. Геомагнитные ноли ионосферного происхождения и средних широтах имеют амплитуды порядка 1 100 гамм. '1 . е. амплитуда этих вариаций бывает больше ам

пли гуды возмущений, вызываемых волнами цунами. Однако, поля волн пунами имеют ряд характерных признаков, отличающих их от вариаций ионосферного происхождения. Большинство волновых зозмущеннй в ионосфере отличается от ЭМП волн цунами пространствснно-врсмснными характеристиками. Кроме этого, в ионосфере существуют срсднсмас-штабные и крупномасштабные переметающиеся волновые возмущения электронной концентрации, которые чаще всего объясняют прохождением через ионосферу внутренних гравитационных волн. Электромагнитные поля таких возмущений могут иметь характеристики, близкие к соответствующим характеристикам полей волн цунами. В связи с этим представляет практический интерес сравнительный анализ вариаций геомагнитного поля, индуцированных волнами цунами и перемещающимися волновыми возмущениями в ионосфере.

Целью работы является теоретическое исследование возможности обнаружения электромагнитных предвестников прихода разрушительных волн типа цунами. Для этого необходимо было решить следующие задачи:

1. Разработать хюстаточно простой и адекватный метод оценки возмущений магнитного поля Земли длинными волнами в океане с учетом сложного геоэлсктричсского разреза.

'1. Провести расчет для некоторых типичных моделей гидродинамического источника.

3. Оценить возмущения геомагнитного ноля от волн, порождаемых землетрясениям». модельный очаг которых отражает основные свой-стиа смешения дна и результате подвижек земной коры.

Научная нотпна и практическая ценность работы состоит п том. ч то

• сформулирована приближенная сис тема уравнений и граничных уело !шн. позволяющая оценивать мозмущенпя МП'} длинными волнами.

В отличие от используемых ранее приближений, также решаемых на основе теории мелкой воды, а предложенной модели удастся рассчитать изменение поля с глубиной;

* в рамках предложенной модели вычислена функция Грина для гидродинамического источника и приведены оценки возмущений МПЗ для одиночной волны и пакета волн, в том числе, с учетом затухания;

в впервые исследованы электромагнитные возмущения генерируемые волнами, вызываемые землетрясением, очаг которого описывается достаточно реалистической моделью сдвиговой дислокации;

в рассчитаны геомагнитные вариации, вызванные перемещающимся волновым возмущением в ионосфере. Выделены диагностические признаки, которые могут быть использованы для различения сигналов от гидродинамического и ионосферного источника;

в полученные результаты можно использовать для разработки методов дистанционного заблаговременного обнаружения катастрофических волн цунами.

Достоверность полученных результатов обосновывается следующим образом:

1. Ис пользуется система квазистационарных уравнений электродинамики. возможность применения которых к задачам определения вариаций геомагнитного поля твердо установлена ранее. Разработанный приближенный метоп математически обоснован и физически адекватен.

Выполняется принцип соответствия: результаты работы не противоречат тем. которые были получены другими авторами с леполь

Я

зованисм других методов и в предельном случае переходят в них (в тех случаях, когда такой предельный переход возможен).

3. Результаты расчетов не противоречат известным экспериментальным данным.

На защиту выносятся:

1. Приближенный метод расчета возмущений геомагнитного поля длинными волнами.

2. Результаты расчетов возмущений магнитного ноля Земли длинными волнами типа пунами, проведенных для различных моделей гидродинамического источника:

(a) плоская волна с резко выраженным фронтом;

(b) плоская волна 2а со сглаженным профилем;

(c) плоская волна с гладким профилем в виде лоренцсва импульса; (с!) цуг волн прямоугольной формы:

(с) затухающий волновой пакет с головной волной максимальной амплитуды;

(£) симметричный затухающий волновой пакет;

(к) волна, возбуждаемая землетрясением, очаг которого описывается моделью сдвиговой дислокации.

3. Результаты расчетов геомагнитных вариаций, индуцируемых переметающимся волновым возмущением в ионосфере.

Апробация работы и публикации. Основные результаты работы были иргдетвлены на П. Ш. V и VI Всероссийских научных конференциях студентов-физиков в г. Екатеринбурге и г. Томске. IX Международной

конференции студентов-физиков в г. Санкт-Петербурге, трех Региональных сстсствснно-научных конференциях студентов, аспирантов и молодых ученых (ДВГУ). трех Всероссийских межвузовских научн.-тсхн. конференциях (ТОВМИ им. С.О. Макарова). Научн.-тсхн. конференции по межвузовской региональной науч.-техн. программе "Научно-технические и социально-экономические проблемы развития дальневосточного региона Российской Фсдерацшг'в г. Хабаровске. Международной конференции "Стихия. Строительство. Безопасность." (г. Владивосток). Всероссийском симпозиуме "Ссйсмоакустика переходных зон" (г. Владивосток) и XXV Генеральной ассамблее Европейского геофизического общества в г. Ницца. Франция.

По теме диссертационной работы опубликованы 7 статей в научных журналах и сборниках докладов конференций, а также 8 тезисов докладов. которые были представлены на региональных, всероссийских и международных конференциях и симпозиумах.

Объем и структура работы. Диссертационная работа состоит из введения. трех глав, заключения, списка используемой литературы из 129 наименований и двух приложений. Она изложена на 107 страницах машинописного текста, иллюстрируется 27 рисунками.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении показана актуальность проведенных исследований, сформулированы цель и задачи, научная и практическая значимость работы.

Первая глада посвящена исследованию возмущений магнитного поля Земли гидродинамическим источниками различных типов.

В начале главы представлен обзор литературных источников, посвященных экспериментальным и теоретическим исследованиям электромагнитного поля в морс. Особое внимание уделено результатам исследований возмущений геомагнитного поля длиннопериодными движениями океана.

Н

На основании метода представления генерируемых нолей в виде суперпозиции полоидальной и тороидальной мод сформулирована система уравнений и граничных условий для расчета электромагнитных возмущений. индуцируемых длинными волнами в океане.

Скаляр полоидальной моды Ф определяет горизонтальную компоненту электрического поля Е\. ориентированную перпендикулярно направлению распространения волны, и две компоненты магнитного поля: ориентированную вдоль направления распространения волны В[ и вертикальную В.. Через функцию тороидальной моды П выражается горизонтальная компонента магнитного поля, направленная перпендикулярно вектору направления распространения, плотность электрического тока вдоль направления распространения волны и вертикальная компонента электрического поля.

Исследование электромагнитных полей проводится в рамках теории мелкой воды, включающей два основных предположения:

« Горизонтальный масштаб движения Ь больше вертикального, в качестве которого выступает глубина океана Н. в 10 и более раз. Таким образом, существует малый параметр Н /Ь <С 1; по которому проводится разложение функций в ряд Тэйлора.

• Вертикальная компонента скорости ь. мала по сравнению с горизонтальными г>г и уу. которые в свою очередь практически не изменяются с глубиной.

В задаче о генерации ЭМТТ длинноиериодными движениями основную роль играют компоненты поля, соответствующие полоидальной моде. Компоненты тороидальной моды либо но возникают вовсе: либо повторяют форму гидродинамического источника и не выходят за пределы движущейся жидкости.

С учетом независимости проводимости морской воды а от глубины

компоненты поля возмущений, определяемые потенциалом полоидальной моды Ф D пространстве Фурье-образов, выражаются через функцию Грина n(z. z') для безграничного океана глубины Н:

EL(z) = -ujk(iY J^g(z.,z')dz', (1)

B|,(Z)= -ikMY f_H~g{z.,z')dz', (2)

Bi(z) = k,pYj°Hg(z,z,)dz'i (3)

где шик- частота процесса и волновое число соответственно. Н - глубина океана, р. = 12. С х Ю-7 Гн/м. Y - Фурье-образ горизонтальной компоненты источника тока:

У =

где F2 - вертикальная компонента магнитного поля Земли. щ - вектор горизонтальной скорости частиц жидкости в волне, к - волновое число. к - единичный вектор в направлении распространения волны.

Функция Грина g(z. z') содержит информацию об электрической структуре подстилающих океан пород. Влияние проводимости подстилающих пород на индуцируемые ЭМП рассмотрено в двух моделях гсоэлсктри-чсского разреза, один из которых состоит из проводящего слоя океана, подстилаемого непроводящей корой, а другой включает слой слабоиро-водящих осадков, слой непроводящей коры и мантию со слабой проводимостью. Атмосфера в обоих случаях предполагается непроводящей. Показано, что в области частот, характерных для цунами, учет проводимости подстилающих океан пород приводит лишь к незначительным поправкам в функции Грина. Поэтому для расчетов ЭМП. индуцированных волнами цунами., можно воспользоваться моделью непроводящего дна.

Но основании сделанных допущений проведен расчет возмущений геомагнитного ноля для следующих моделей гидродинамического источника:

1. плоская полна с резко выраженным фронтом (прямоугольный волновой пакет ширины Ь);

2. плоская волна 1 со сглаженным профилем;

3. плоская волна с гладким профилем в виде лоренцсва импульса;

4. цуг волн прямоугольной формы;

5. затухающий волновой пакет с головной волной максимальной амплитуды;

6. симметричный затухающий волновой пакет.

Возмущения магнитного поля Земли, индуцируемые волнами всех вышеперечисленных типов, имеют общие свойства, которые рассматрсны на примере результатов расчетов ЭМП для модели 1. Вертикальная Вг и горизонтальная Вх компоненты магнитного поля, а также горизонтальная компонента электрического поля Еу в этом случае имеют вид:

х — с£

= — т— сцоь<)РгН\п 27Г

вг{2) =+ 2г)~

(х -с£)-Ь

(4)

ЪЮЩР'Н (I + 2) (3:-с1){(х-с,.)-ЬУ (5)

(6)

В; — ~(Л<П?$Г2Н 1п

/77

(х - с1) - Ь '

где гх — - г/) - 7(х - с1 - Ь)] - скорость частиц жидкости, -у(у) -

ступенчатая функция Хсвисайда. координата : изменяется от 0 до — II.

График» Еу и В. в системе координат, движущейся со скоростью с (|I — х - ■ г!.), приведены на ]шс. 1 и 2. Численные значения величин, вхо дящих в выражения, следующие: а -- !См/м. г« - Ш_2м/с. Г; - 5 ■ И!1-у. Н — I ■ 1()3м. Характерный размер полны цунами Ь принимается равным 10«м.

в, У 15

-15

Рис. 1: Вертикальная компонента магнитного ноля (2), индуцируемого плоской волной цунами с крутым фронтом (1).

Рис.. 2: Горншн валмкт компонента •>локт ркчсско1 о поля (2), инлуииругмого плоский полном цунами с крутим фронтом (1).

К!

Из графиков (рис. 1 и 2) видно, что на расстояниях, в 2-3 раза превышающих размеры волны, величина вертикальной компоненты магнитного поля составляет единицы гамм. Магнитное поле такой величины может быть зарегистрировано чувствительными магнетометрами. Электрическое поле также имеет ненулевую величину впереди фронта волны. Таким образом. ЭМП опережает приход волны и может служить се предвестником .

Выражение для горизонтальной компоненты магнитного поля (5) состоит из двух слагаемых. Первое из них повторяет форму гидродинамического источника с точностью до постоянного коэффициента, и магнит-нос ноле, описываемое этим слагаемым, не может быть зарегистрировано впереди фронта волны, хотя его величина значительна 1037). Второе слагаемое имеет очень малую величину 10_27) впереди фронта волны, что не позволяет использовать компоненту Вх в качестве предвестника.

По результатам экспериментальных данных, величины ЭМП ветрового волнения (периоды 1-60 с) составляют 0.1 — 17. а в диапазоне очень низких частот (периоды от нескольких часов до нескольких суток - квазистационарные течения океане, волны Россби) интенсивность магнитных вариаций достигает дссятков гамм. Таким образом, полученная оценка величины ЭМП цунами представляется реалистичной.

Степень крутизны фронта волны в данной модели не влияет на величину опережающего поля. И только непосредственно вблизи крутого фронта полны величина магнитного ноля может существенно возрастать, достигая десятков гамм. Очевидно, что степень интенсивности электромагнитного сигнала, опережающего приход волны, определяется только горизонтальными размерами гидродинамического источника.

Электромагнитное иоле, индуцируемое симметричными волновыми пакетами, впереди фронта убывает быстрее по сравнению с полем уединенной волны. Зго объясняется тем. что ноля гребней и нпадин. имея

Ы

разные знак:!, частично компенсируют друг друга на больших расстояниях впереди волнового фронта.

Во второй главе рассмотрены возмущения магнитного поля Земли волной цунами, возбуждаемой землетрясением. Очаг землетрясения моделируется сдвиговой дислокацией.

В начале главы на основе литературных источников проводится сравнение эффективности генерации цунами в рамках поршневой и упругой моделей. На основании анализа результатов исследований ряда авторов сделаны следующие выводы:

е в океанических условиях нсупругие смещения участка дна генерируют. как правило, наиболее интенсивные поверхностные гравитационные волны;

• характеристики излученных волн определяются не только геометрическими характеристиками очага, но и временным законом деформаций дна при подводном землетрясении;

е при изучении общих физических закономерностей цунами приемлемо использование поршневой модели генерации волн с априорно заданными пространственно-временными распределениями смещений дна океана.

Далее на основе дислокационной модели Хаскслла проводится расчет остаточных смещений дна океана при землетрясении. Рассматривается очаг землетрясения прямоугольной формы рис. 3 с линейными размерами Ь. И' и величиной подвижки

Выбор положения свободной поверхности определяет тин очага: вертикальный разлом с подвижкой по простиранию (сдвиг), вертикальный разлом с подвижкой но падению (взброс), надвиг. Для этих трех случаен получены аналитические пыражения компонент поля смещений. Формулы имеют достаточно простой вид. отражая при этом основные спойетпа

Рпс. 3: Модель очага землетрясения.

реальных остаточных деформаций дна и могут быть использованы для иллюстрации расчетов электромагнитных полей.

Также рассчитана форма волны, возбуждаемой землетрясением, очаг которого представляет вертикальный разлом с подвижкой по простиранию. Предполагается, что остаточные смещения дна океана формируются мгновенно. Получены выражения, описывающие распространение волны цунами на начальном этапе.

На основе полученных результатов исследуется вертикальная компонента магнитного поля возмущений, генерируемых двумерной волной цунами. возбуждаемой сдвиговой дислокацией. Волна возбуждается источником. находящимся на некоторой глубине иод дном океана и обладающим свойствами реального очага землетрясения.

Результаты расчетов представлены на рис. '1 - 6. '-{начения параметров выбраны следующие: Ь = 50 км. И'* = 20 к.ч. <1 = 5 км. От = 10 м. а - 6 км/с. р ~ 3. ] к.м/с, а — 1 См/м. /'.-ох К)17. Из рис. 4 видно. что в направлении, перпендикулярном плоскости разлома, магнитное поле волны быстро убывает с расстоянием.

На расстоянии порядка нескольких сотен километроп впереди фронта

Вг г

Рис. 4: Вертикальная компонента магнитного поля в направлении, перпендикулярном плоскости разлома в различные момепты времени t после возникновения волны.

в* у

!Чн.. 5: Вертикальная компонента магнитнш о поля в направлении <1> — я/4 к плоскости р.илима и различные момент времени ( после возникновения волны.

в, г

Рис. 6: Волна цунами £ п ее магпитное поле а направлении ф — тг/4 к плоскости разлома в момепт времени (= Щс после землетрясения.

волны его величина составляет единицы 7. Наименьшая скорость убывания ноля с расстоянием наблюдается в направлении ф — 7г/4 к плоскости разлома (рис. 5). Рис. 6 показывает, что электромагнитный предвестник значительной амплитуды (порядка 10 7) опережает приход волны. Время опережения составляет примерно 15-20 минут.

Таким образом вертикальная компонента магнитного поля, индуцируемого волной цунами в данном случае также предшествует приходу волны и может быть зарегистрирована на большом расстоянии впереди фронта, что позволяет использовать се в качестве эффективного предвестника цунами.

В третьей главе рассматривается вопрос о выделении ЭМП волны цунами на фоне геомагнитных вариаций ионосферного происхождения. Обзор характеристик электромагнитных сигналов ионосферно - магнито-сфсрного происхождения позволяет сделать следующие выводы:

• Амплитуды геомагнитных вариаций ионосферного происхождения могут более, чем на порядок превосходить ЭМП, генерируемые волнами пунами. Несмотря на это. характеристики большинства типом

! ?

магнитосферно-ионосфсрных возмущений (пространственный масштаб. скорость распространения; период) отличаются от соответствующих характеристик ЭМП волны цунами, что позволяет уверенно выделять поле волны на фоне ионосферных "шумов".

в Однако, в ионосфере присутствуют так называемые перемещающиеся ионосферные возмущения (ПИВ), имеющие размеры от десятков до тысяч километров, квазипериоды 15-180 мин и скорости перемещения 100-800 м/с. Величина возмущения концентрации электронов составляет от долей до нескольких процентов для слабых ПИВ и 1020% для сильных. Близость пространственно-временных характеристик ПИВ и длинных волн позволяет ожидать сходства (по крайней мерс, качественного) возбуждаемых ими геомагнитных вариаций.

С использованием разработанного метода рассчитываются геомагнитные вариации; вызываемые перемещающимся ионосферным возмущением в ионосфере. Получены аналитические выражения, описывающие поле ПИВ. Величина магнитного поля на уровне моря составляет единицы у. В отличие от сигнала, индуцируемого гидродинамическим источником. магнитное поле ПИВ имеет горизонтальную составляющую.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Итогом теоретического исследования возмущений МПЗ; индуцируемых длинными волнами, являются следующие результаты:

I Сформулирована приближенная с истема уравнений и граничных условий. позволяющая оценивать геомагнитные возмущения, индуцированные крупномасштабными волновыми движениями. В рамках предложенного метода удается рассчитать изменение поля с глубиной и учесть влияние проводимости подстилающих океан пород. Показано. что учет сложного реалистичного геоэлсктрчиеского разреза

подстилающих пород з рассматриваемой области частот не оказывает заметного влияния на величину индуцируемых полей.

2. Проведен расчет возмущений геомагнитного поля одиночной еолной и цугом волн с отчетливо выраженным фронтом, в том числе с учетом затухания. Показано, что в качестве предвестника прихода волн цунами можно использовать вертикальную компоненту магнитного поля.

3. В рамках дислокационной модели очага землетрясения аналитически рассчитаны остаточные смещения дна океана. Полученные выражения использованы для расчета формы волны пулами, возбуждаемой землетрясением. Проведена оценка возмущений МПЗ. индуцированных этими волнами. Показано, что поле возмущений имеет наибольшую скорость убывания в направлении, перпендикулярном плоскости очага, и наименьшую - в направлении 7г/4 к плоскости разлома.

4. В рамках вопроса о выделении ЭМП волны цунами на фоне геомагнитных возмущений ионосферного происхождения рассчитгмы геомагнитные вариации, индуцируемые перемещающимся волновым возмущением в ионосфере. Показано, что сигнал ионосферного источника. в отличие от ЭМП цунами, содержит горизонтальную компоненту магнитного поля.

ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ РАБОТЫ

1. Moskovchenko L.G. Electromagnetic field of tsunami wave and shifting ionospheric disturbance.// FX International Conference of Physics Students. Сборник докладов. СПб. 199'i. с. 16'1-168.

2. Москопченко Л.Г. Возмущения геомагнитного ноля, индуцированные затухающим полновым пакетом.// Региональная естественно -

научная конференция студентов, аспирантов и молодых ученых, ic-зисы докладов. Владивосток. 1997. с. 12.

3. Moskovchcnko L.G.. Belokonj V.l. Concerning dischanging of the ciectroniagnctic signal from tsunami wave on the ionospheric noise phone.// Международная конференция "Стихия. Строительство. Безопасность.'' Сборник тезисов докладов. Владивосток. 1997. с. 87-88.

4. Bclokonj V.l.. Moskovchcnko L.G. Electromagnetic cficcts. attendant on tsunami waves.// Международная конференция "Стихия. Строительство. Безопасность." Сборник тезисов докладов. Владивосток. 1997. с. 25-26.

5. Московчснко Л.Г. Возмущения геомагнитного поля, индуцированные затухающим волновым пакетом.// ХХХХ Всероссийская межвузовская научн.-тсхн. конференция "Фундаментальные и прикладные вопросы физики и математики". Сборник докладов. Владивосток.

1997. с. 134-136.

6. Бслоконь В.И.. Московчснко Л.Г. Приближенные методы оценки возмущений геомагнитного поля волнами цунами.// Физика Земли. 1997. N10. с. 92-93.

7. Бслоконь D.H.. Московчснко Л.Г. О некоторых приближенных методах расчета возмущений геомагнитного поля крупномасштабными движениями океана.// Известия РАН. Физика атмосферы и океана.

1998. Т 31. N.1 с. 44Ö-448.

8. Московчснко Л.Г. Остаточные смещении ноиерхнопн при землетрясениях.// Всероссийская научн.-тсхн. конференции, посвященная 150 леппп со дня рождения выдающегося российскою ученою и флото-нота С.О. Макарова. Сборник докладов. Владивосток 1998. с. 150 152.

9. Мосховчснко Л-Г. Остаточные смещения поверхности при.землетрясениях./ / V Всероссийская научная конференция студентов-физиков и молодых ученых. Тезисы докладов. Екатеринбург. 1999. с. 387389.

10. Бслоконь В.И.. Московчснко Л.Г. Возбуждение волн цунами землетрясением.// Всероссийский симпозиум "Сейсмоакустнка переходных зон". Тезисы докладов. Владивосток. 1999. с. 33-36.

11. Московченко Л.Г. К вопросу об электромагнитных предвестниках волны пунами.// VI Всероссийская научная конференция студентов - физиков и молодых ученых. Сборник тезисов. Томск. 2000. с. 394-396.

Введение.

1 Возмущения магнитного поля Земли гидродинамическими источниками различных типов

1.1 Возмущения магнитного поля Земли, индуцированные движением морской воды.

1.2 Система исходных уравнений

1.3 Метод расчета электромагнитных полей, индуцируемых волновыми движениями в океане.

1.4 Приближение теории мелкой воды.

1.5 Выбор модели геоэлектрического разреза.

1.6 Возмущения геомагнитного поля, индуцируемые плоской волной цунами с крутым фронтом.

1.7 Геомагнитные возмущения, индуцированные плоской волной с гладким профилем.

1.8 Возмущения геомагнитного поля, индуцируемые набором волновых пакетов.

1.9 Возмущения геомагнитного поля, индуцированные затухающим волновым пакетом с головной волной максимальной амплитуды.

1.10 Возмущения геомагнитного поля, индуцируемые симметричным затухающим волновым пакетом.

2 Геомагнитные возмущения, индуцированные волной от подводного землетрясения

2.1 Различные модели образования волн цунами.

2.2 Остаточные смещения поверхности при землетрясении.

2.-3 Возбуждение цунами сдвиговой дислокацией.

2.4 Электромагнитное поле цунами, возбуждаемой сдвиговой дислокацией.

3 Выделение электромагнитного поля волны цунами на фоне геомагнитных вариаций ионосферного происхождения

3.1 Характеристики геомагнитных вариаций магнптосферно - ионосферного происхождения.

3.2 Геомагнитные вариации, вызванные перемешающимся волновым возмущением в ионосфере.

Среди разнообразных стихийных бедствий, которым подвержено Тихоокеанское побережье России, наиболее опасными по своим последствиям считаются гигантские морские волны - цунами, вызываемые подводными землетрясениями, вулканическими взрывами, оползнями и другими причинами. Цунами особенно часто возникают в Тихом океане, что связано с высокой активностью Тихоокеанского сейсмического пояса. Периоды волн цунами лежат в пределах 102 — 104с (2 - 200 мин), а скорость распространения хорошо описывается формулой Лагранжа-Эри с = у/дН, т. е. зависит от глубины океана Н. и составляет обычно 200 м/с. Длина волны цунами имеет порядок 10 -1000 км.

Благодаря большой длине и малой амплитуде (не более 1 м вдали от берега) волны цунами в открытом океане не заметны и не представляют никакой опасности. Губительные свойства цунами проявляются у берега, при их выходе на мелководье, где высота волн быстро нарастает. Эти большие волны, амплитуда которых в отдельных случаях может достигать десятков метров, и представляют главную опасность, производя разрушительное воздействие на побережье. Гигантские масштабы проявлений цунами связаны с тем, что, в отличие от поверхностных волн, цунами, захватывающие всю толщу океана, вовлекают в движение огромные массы воды, что и делает их грандиозным катастрофическим явлением.

По числу погибших цунами занимают пятую позицию после тайфунов, землетрясений, наводнений и гроз. Несмотря на наличие во многих странах служб оповещения о цунами, катастрофы, приводящие к многочисленным жертвам, происходят и в наши дни. Так, цунами в Индонезии 12 декабря 1992г. с высотой 26 м унесло жизни

100 человек, цунами в Японии 12 июля 199-3 г. с высотой 30 м привело к гибели 200 человек. Число погибших от цунами в Индонезии 1 января и 17 февраля 1996 г. составило около 50 человек. ;

В России главная угроза цунами исходит из сейсмической зоны, расположенной в районе Курильско-Камчатской впадины [5, 74]. За период после 1737 г. на Тихоокеанском побережье России цунами наблюдались около 70 раз. Только за последние годы можно назвать два больших катастрофических события: волна высотой 10 м,возникшая в результате Шикотанского землетрясения, обрушилась на Южные Курилы 5 октября 1994 г. и цунами высотой около 4 м на севере Сахалина в результате Пефтегорского землетрясения.

Толчком к началу широких исследований цунами в СССР послужили события 4 ноября 1952 г., когда волнами цунами был разрушен г. Севсро-Курильск. Практическим результатом этих работ явилось создание в 1958 г. на Тихоокеанском побережье службы предупреждения о цунами. С того момента, когда разрушительные волны, возникшие в районе Курило-Камчатской впадины, достигнут прибрежной зоны, остаются десятки минут, а иногда и час. Этого времени достаточно, что обнаружить цунами и принять меры для предотвращения ее разрушительных последствий.

Принципиальной основой современной службы цунами является гидрофизический метод, состоящий в измерении гидродинамических характеристик уже возникших волн (превышение уровня, вектор скорости частиц жидкости и др.). Этот метод требует для выделения и уверенной регистрации сигнала времени порядка периода волны. Приблизительно за это лее время волны цунами, зарождающиеся в зоне Курило-Камчатского глубоководного желоба, успевают дойти до побережья. Недостаток времени можно попытаться скомпенсировать увеличением числа измеряемых параметров, связанных с явлениями, сопутствующими или предшествующими волнам цунами. Именно поэтому стоит вопрос о поисках и изучении эффектов, сопровождающих процессы возникновения, распространения и выхода на берег волн типа цунами и разработке нетрадиционных методов их обнаружения в открытом океане.

Одним из сопутствующих эффектов, который может рассматриваться в качестве предвестника волн цунами, является электромагнитное поле (ЭМП), индуцируемое при движении морской воды в магнитном поле Земли (МПЗ).

Возмущения МПЗ, вызванные длиннопериодными волнами типа цунами, с одной стороны могут быть использованы для получения дополнительной информации о самой волне, с другой стороны выступать в качестве предвестников прихода этих волн на побережье. Горизонтальная компонента магнитных вариаций вблизи поверхности океана повторяет форму гидродинамического источника. Однако, предпочтительнее измерять вертикальную составляющую, так как она обладает двумя особенностями. Во-первых, вертикальная компонента геомагнитных вариаций опережает максимум гидродинамической волны. Выигрыш по времени при этом может составить несколько десятков минут, что крайне важно при организации предупредительных мероприятий. Во-вторых, в некоторых случаях (резко выраженный фронт, большие градиенты скорости и т. д.) ее величина может достигать больших значений (1 — 10/).

Наблюдение геомагнитных вариаций, индуцированных волнами цунами, может быть затруднено тем, что вариации того же диапазона частот могут быть вызваны ионосферными возмущениями. Геомагнитные поля ионосферного происхождения в средних широтах имеют амплитуды единицы - первые десятки гамм. Вблизи овала полярных сияний и геомагнитного экватора они могут составлять несколько десятков и даже сотен гамм. Т. е. амплитуда этих вариаций бывает больше амплитуды возмущений, вызываемых волнами цунами. Однако поля волн цунами имеют ряд характерных признаков, отличающих их от вариаций ионосферного происхождения. Большинство волновых возмущений в ионосфере отличается от волн цунами либо характерными размерами (мелкомасштабные неоднородности в нижней ионосфере, связанные с токовыми струями), либо скоростью распространения (возмущения, обусловленные распространением медленных магнитогидродинамических волн). Кроме этого, в ионосфере существуют среднемасштабные и крупномасштабные перемещающиеся волновые возмущения электронной концентрации, которые чаще всего объясняют прохождением через ионосферу внутренних гравитационных волн. Электромагнитные поля таких возмущений могут иметь характеристики, близкие к соответствующим характеристикам полей волн цунами. В связи с этим представляет практический интерес сравнительный анализ вариаций геомагнитного поля, индуцированных волнами цунами и перемещающимися волновыми возмущениями в ионосфере.

Целью настоящей работы является теоретическое исследование возможности обнаружения электромагнитных предвестников прихода раз рушите л ьных волн типа цунами. Для этого необходимо было решить следующие задачи:

1. Разработать достаточно простой и адекватный метод оценки возмущений магнитного поля Земли длинными волнами в океане с: учетом сложного геоэлектрического разреза.

2. Провести расчет для некоторых типичных моделей гидродинамического источника.

3. Оценить возмущения геомагнитного поля от волн, порождаемых землетрясениями, модельный очаг которых отражает основные свойства смещения дна в результате подвижек земной коры.

4. Рассмотреть возможность выделения электромагнитного "сигнала" волны цунами на фоне ионосферного "шума".

Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения и двух приложений. Во введении показана актуальность проведенных исследований, сформулированы цель и задачи работы, научная и практическая значимость работы. Первая глава посвящена исследованию возмущений магнитного поля Земли гидродинамическим источниками различных типов:

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Разработка нестандартных методов обнаружения волн цунами в открытом океане - необходимое условие совершенствования службы оповещения о цунами. Повышение эффективности прогнозов невозможно без всестороннего изучения как самого явления, так и сопутствующих ему эффектов.

Основным препятствием использования эффекта генерации ЭМП волной цунами для ее исследования и прогноза, по-видимому, является отсутствие обоснованной методики выделения ЭМП цунами на фоне геомагнитных вариаций магнитосферно - ионосферного происхождения.

В данной работе проведено теоретическое исследование геомагнитных возмущений, индуцированных волнами цунами, и рассмотрена возможность выделения их на фоне внешних вариаций.

Итогом исследования возмущений МПЗ, индуцируемых длинными волнами, являются следующие результаты:

1. Сформулирована приближенная система уравнений и граничных условий, позволяющая оценивать геомагнитные возмущения, индуцированные крупномасштабными волновыми движениями. В рамках предложенного метода удается рассчитать изменение поля с глубиной и учесть влияние проводимости подстилающих океан пород. Показано, что учет сложного реалистичного геоэлектрического разреза подстилающих пород в рассматриваемой области частот не оказывает заметного влияния на величину индуцируемых полей.

2. Проведен расчет возмущений геомагнитного поля одиночной волной и цугом волн с отчетливо выраженным фронтом, в том числе с учетом затухания. Показано, что в качестве предвестника прихода волн цунами можно использовать вертикальную компоненту магнитного поля.

В рамках дислокационной модели очага землетрясения аналитически рассчитаны остаточные смещения дна океана. Полученные выражения использованы для расчета формы волны цунами, возбуждаемой землетрясением. Проведена оценка возмущений МПЗ, индуцированных этими волнами. Показано, что поле возмущений имеет наибольшую скорость убывания в направлении, перпендикулярном плоскости очага, и наименьшую - в направлении 7г/4 к плоскости разлома.

В рамках вопроса о выделении ЭМП волны цунами на фоне геомагнитных возмущений ионосферного происхождения рассчитаны геомагнитные вариации, индуцируемые перемещающимся волновым возмущением в ионосфере. Показано, что сигнал ионосферного источника, в отличие от ЭМП цунами, содержит горизонтальную компоненту магнитного поля. рядка. Перейдем к переменной в' = 9 — ф — тг, тогда:

2тг

С 8т9е~1кгс08{°-ф)с1в Je¿<P [ гв'+ikr cos в' , f ~—iO'+ikr cos í?' ^q!

2г J , ' 2/ ' , п—ф —ж—(р -7ге{ф J^kr) - 7те~1ф.1^(кг) = -2m sin ф^(кг). (А.5)

Здесь использовано соотношение

-пМ = (-1)"Л(Ж). Интеграл по переменной к перепишем следующим образом: гпм = —27гг sin / - sin ctke~dk J\{kr)dk — о ^

1 1

- 2ттгsin/ — sin ctke-dkJAkr)dk. (А.6) а затем с помощью ряда преобразований сведем к нескольким табличным.

Рассмотрим тг—ф

7Г— ф

2тг

2 = J т^sinctke <lkJi(kr)dk. o k

Используя рекуррентное соотношение для функций Бесселя

Мх) + J2(x) = -Mx), приведем к виду г 2?г1 г2 = - / у sin ctke~dk Jo(kr)dk + 2 о к г 2/1 - J - sin ctke~dkJ2(kr)dk.

Рассмотрим теперь интеграл во втором слагаемом (А.4) 0027Г -J / 1 \ t;nt2 = 11 j- sin ctk sin ^ 1 + e~^^cos(0^)-Lcose}dkcW =

Q Q ^ ' coi , i» 2JT J — sin ctk + — J e~dk f sin ee-ik[rcos^-Lcos^d9dk. (A.7

Здесь

2тг f sin ße-^[rcos(e-0)-LcoSe}de =

2тг

J sin 9e~lk{r coscos *"iJkrSln фún9d9 o

2ttív sin ó

JAkJr2 + L2-2rL

COS ó ) л/г2 + L2 - 2rL cos ф 1 Нами использовано значение интеграла

2тг sin (9eacos^+¿sin0f/$ = —+ о V а + Ь2 и осуществлен переход от функции Бесселя мнимого аргумента к функции Бесселя 1-го рода 1\{гу) = i-Ji(y).

Переписав (А.7) с учетом полученного результата

2mr sin ф 6 nt'2 л/г2 -f- L2 — 2/'¿cos ф 001 / 1 \

I - sin ctk (^1 + —j e~dk Ji(k\jr2 + L2- 2rL cos <f>)dk, видим, что зависимости от переменной к в подннтегральных выражениях для (int2 и £int4 совпадают. Обозначив s = s/r2 + L2 — 2vL cos о. можем сразу записать int2 = -27гг sin ф-s

2 et

2d arcsm

R(s

2s et

1 ( s2 + d2 - c2t2

2 i1+ Щз

Jd2 + (et + s)2 + у/d2 + (et - s)2

1 s'2 + d2- c2tr

2 l J где с г) =

1 ( г2 + (Р - сНг

2 1--V

Объединив результаты интегрирования (В.4), (В.7) и (В.8), найдем

Bztnti = —27гг sin 0 1

2 г

Rri - d) +-(Щ - ct) +

2h (l - ^ + Cf + C'¥) - — (l - ^ + ^ ~

R3

2#/y i?4 — arch a 1

27

V(r + Ci)2 + d2 + y/{r - Ct)2 + ¿2)

Интеграл из второго слагаемого (В.2) легко вычислить, приведя его к виду

В;Ш2 = / (1 + -М (1 + /,://.)< Г" ^е^в^кг^в-ф) ,[пвсШк к

О - х — / 0 и воспользовавшись результатом (А.8) из Приложения А:

2nir sin о!)

Bzint2 у/г2 + L2 — 2rL cos ф 00 cos ctk Л 1 \ х о — J (1 + kh)e~dk J^kjr2 + L2 - 2rL cos #>)(B.9)

Введя обозначение s = Vr2 + ¿2 2rL cos ф и используя результат , полученный для Bzjnt4, можем записать — 2тгг sin ф г 1

-2 /г

52 1 —- arch а s 2-9 di]{s){s2 + d2 + с2!2)

R{s)v(s)-<l) + ^R(s) «s)-ct) + 2™^ а (I d s2 + d2)2 - с'Чл}\\ 1

2s (■J(s + ct)2 + cP + ^- Ct,)2 + dPj

Интегралы из первого и третьего слагаемых (В.2) сводятся к В:{пГ2 и если d везде заменить на с? + И".

1. Абрамов Ю.М., Абрамова Л.М., Минасян С.М., Митрофанов В.Н. и др. Комплексные измерения электромагнитных полей волнения в прибрежной зоне.// Морские электромагнитные исследования. М.: ИЗМИР АН, 1976. с. 22 - 40.

2. Абрамова J1.M. Определение проводимости осадков по измерениям электрического, магнитного полей и компонент скорости движений воды на дне моря.// Морские электромагнитные исследования. М.: ИЗМИР АН, 1976. с. И 14.

3. Абрамова Л.М., Баглаенко Н.В. и др. Некоторые результаты экспериментальных исследований электрического поля морских волн в прибрежной зоне.// Геомагнитные исследования. М.: Наука, 1975. с.8-10.

4. Алексеев А. С., Гусяков В. К. Численное моделирование процесса возбуждения волн цунами и сейсмоакустических волн при землетрясениях.// Теория дифракции и распространения волн. М., Ереван. 1973. Т. 2. с. 194-197.

5. Балакина Л.М. Курило-Камчатская сейсмогенная зона строение и порядок генерации землетрясений.// Физика Земли. 1995. N12. с. 48-57.

6. Белашов В.Ю. О перемещающихся ионосферных возмущениях в слое F.// Ионосферные волновые возмущения. Сб. статей. Алма-Ата, 1989. 219 с.

7. Белоконь В.И. Расчет электромагнитных возмущений от длин-нопериодных волн в приближении теории мелкой воды.// Эволюция цунами от очага до выхода на берег. М.: Радио и связь. 1982. с. 54-63.

8. Белоконь В.И., Гой A.A., Резник Б.Л. и др. Возбждение цунами диспергирующим пакетом сейсмических волн.// Исследование цунами. М., 1986. N1. с. 28-36.

9. Белоконь В.И., Родкин А.Ф. Возмущение магнитного поля Земли осесимметричными волнами цунами.// Мировой океан. IV Всесоюзная конф. (Тезисы докладов.) Владивосток, 1983. Секция 1. 4.2. с. 46-48.

10. Белоконь В.И., Родкин А.Ф., Смаль H.A. Возмущения магнитного поля Земли волнами цунами.// Совещание по проблеме цунами. Новосибирск. 1982. с. 41-43.

11. Белоконь В.И., Родкин А.Ф., Смаль H.A. Вариации геомагнитного поля возможные предвестники волн цунами.// Краткосрочный и долгосрочный прогноз цунами. М. 1983. с. 89-90.

12. Белоконь В.И., Родкин А.Ф., Смаль H.A. Геомагнитные вариации, индуцированные волной цунами вблизи материкового склона.// Совещание по цунами. Тезисы докладов. Горький, ИПФ. 1984. с. 58.

13. Бе локонь В.И., Родкин А.Ф., Смаль H.A. К расчету возмущений магнитного поля Земли длиннопериодными колебаниями океана.// Фундаментальные проблемы морских электромагнитных исследований. М.: ИЗМИР АН, 1980. с. 230-234.

14. Белоконь В.И., Родкин А.Ф., Смаль H.A. О возмущении геомагнитного поля при трансформации длинных волн на шельфе.// Проблемы гидромеханики в освоении океана. 411 А, гидромеханика средств освоения и изучения океана. Киев, ИГМ АН СССР. 1984. с. 114-115.

15. Бобрович А. В. Расчет энергии для различных кинематических моделей генерации цунами.//Изв. АН СССР. Физ. атм. н океана. 1989. Т. 25. N 5. с. 516-523.

16. Большакова О.В., Троицкая В.А., Хесслер В.П. Диагностика положения приполюсной границы дневного каспа по интенсивности высокоширотных пульсаций.// Геомагнетизм и аэрономия. 1975. Т.15. N 4. с. 755.

17. Брюнелли Б.Е., Намгаладзе A.A. Физика ионосферы. М.: Наука, 1988.

18. Борисов Н.Д. Магнитные возмущения, возникающий при движении ионосферных неоднородностей.// Геомагнетизм и аэрономия. 1987. Т. 27. N4. с. 566 571. Брюнелли Б.Е., Намгаладзе A.A. Физика ионосферы. М.: Наука, 1988.

19. Бурцев Г. А. К теории магнитного поля морских волн.// Геомагнетизм и аэрономия. 1974. т. 14. N 2. с. 345-349.

20. Бурымская Р.Н. Кинематические и динамические параметры очагов цунамигенных землетрясений. Владивосток, 1983. 76 с.

21. Бурымская Р.Н. Особенности процессов развития очагов сильнейших землетрясений 1973-1978гг. в южной части Курильскойостровной дуги.// Препринт. Южно-Сахалинск. ИМГиГ' ДВО РАН. 1991. 38 с.

22. Бурымская Р.Н. Процессы в очагах наиболее цунамиопасных землетрясений.// Физика Земли. 1998. N6. с. 75-82.

23. Бычков B.C., Лейбо А.Б., Семенов В.Г. Магнитное поле, индуцированное длинными волнами в море.- В кн.: Анализ пространственно временной структуры магнитного поля. М.: Наука. 1975. с. 178-182.

24. Введенская A.B. Исследование напряжений и разрывов в очагах землетрясений при помощи теории дислокаций. М., Наука. 1969. 136 с.

25. Войт С. С. Цунами.// Океанология. Физика океана. Т. 2. М.: Наука, 1978, с. 229-254.

26. Гвоздев A.A., Секерж-Зенькович С.Я., Шингарева И.К. Возбуждение цунами низкочастотным нестационарным сферическим центром расширения.// Физика Земли. 2000. N1. с. 15-22.

27. Гершензон Н.И., Гохберг М.Б. О методике выделения эффектов изменения геомагнитного поля в связи с сейсмичностью.// Геомагнетизм и аэрономия. 1984. Т.24. N1. с. 99-103.

28. Гершензон Н.И., Гохберг М.Б. Электромагнитный прогноз цунами // Физика Земли. 1992. N 2. с. 38-42,

29. Гершман Б.Н Динамика ионосферной плазмы. М.: Наука. 1974. 256 с.

30. Гершман Б.Н., Григорьев Г.И. Перемещающиеся ионосферные возмущения (обзор).// Изв. вузов. Радиофизика. 19G8. Т.11. N1. с. 5-29.

31. Голымшток А.Я., Могилатов B.C., Сочельников В.В. Теоретическая оценка электромагнитного поля морских течении и волн.// Геомагнитные исследования. N 16. М.: Наука. 1975. с. 43-58.

32. Градштейн И. С., Рыжик И. М. Таблицы интегралов, сумм, рядов и произведений. М.-.Наука, 1971.

33. Грайзер В.М. "Истинное" движение почвы в эпицентральной зоне. М, ИФЗ АН СССР. 1984. 198 с.

34. Гульельми A.B., Троицкая В.А. Геомагнитные пульсации и диагностика магнитосферы. М.: Наука, 1973. 208 с.

35. Гусяков В. К. Возбуждение волн цунами и океанических волн Релея при подводном землетрясении.// Математические проблемы геофизики. Вып. 3. Новосибирск: изд. ВЦ СО АН СССР, 1972, с. 250-272.

36. Гусяков В. К. О связи волны цунами с параметрами очага подводного землетрясения.// Математические проблемы геофизики. Вып. 5. Новосбирск: изд. ВЦ СО АН СССР, 1974, с. 118-140.

37. Динамика океана. Под ред. Ю.П. Доронина. Л.: Гидрометиздат. 1980. 304 с.

38. Доброхотов С.Ю., Толстова О.Л., Чудинович И.Ю. Волны в жидкости на упругом основании. Теорема существования pi точные решенияю.// Математические заметки. 1993. Т. 54. Вып. 6. с. 33-35.

39. Доценко С.Ф. Влияние остаточных смещений дна океана на эффективность генерации направленных волн цунами.// Изв РАН. Физика атмосферы и океана, 1995. Т. 31. N4. с. 570-576.

40. Доценко С.Ф., Сергеевский Б.Ю., Черкесов Л.В. Генерация пространственных волн цунами подвижками дна конечной продолжительности.// Исследования цунами. М., 1987. N4. с. 27-34.

41. Доценко С.Ф., Соловьев С.Л. О роли остаточных смещений дна океана в генерации цунами подводными землетрясениями.//Океанология. 1995. Т. 35. N1. с. 25-31.

42. Доценко С.Ф., Соловьев С.Л. Сравнительный анализ возбуждения цунами ''поршневыми" и '"мембранными" подвижками дна,// Исследования цунами. М., 1990. N4. с. 21-27.

43. Дробжев В.И., Пеленицын Г.М., Хичикян B.C., Шарадзе З.С., Яковец А.Ф. Пространственно временная структура волновых возмущений ионосферы.// Геомагнетизм и аэрономия. 1980. N2. с. 335-336.

44. Жебсаин В.В., Нагорский П.М., Таращук Ю.Е., Цыбиков Б.Б. Волновые возмущения в области Б, вызванные солнечным терминатором.// Волновые возмущения в ионосфере. Алма-Ата: Наука, 1987. 172 с.

45. Железняков Е.В., Савельев В.Л. Расчет генерации электрического и магнитного полей в плоскослоитой ионосфере акустико-гравитационной волной с использованием точных выражений.// Геомагнетизм и аэрономия. 1992. N2.

46. Жмур В.В. О вариациях электромагнитных полей, индуцированных океаническими движениями синоптического масштаба,// Геомагнетизм и аэрономия. 1980. Т.20. N4. с. 693-700.

47. Зволинский Н.В. О сейсмическом механизме возбуждения волн цунами.// Изв. АН СССР. Физика Земли. 1986. N3. с. 3-15.

48. Зволинский Н.В., Никитин И.С., Секерж-Зенькович С.Я. Возбуждение волн цунами и волн Релея гармоническим центром расширения.// Изв. АН СССР. Физика Земли. 1991. N2. с. 34-44.

49. КалиевМ.З., Красников И.М., Литвинов Ю.Г., Чаненов Б.Д., Яковец А.Ф. Некоторые особенности поведения волновых ионосферных возмущений.// Ионосферные волновые возмущения. Сб. статей. Алма-Ата, 1989. 219 с.

50. Клейманова Н.Г., Козырева О.В. Биттерли Ж., Биттерлп М. Длиннопериодные (Т = 8 — 10 мин) геомагнитные пульсации в высоких широтах.// Геомагнетизм и аэрономия. 1998. Т. 38. N4. с. 38-48.

51. Козин И.Д., Сайфутдинов М.А., Рубинштейн Б.М. Программа полного волнового уравнения в проблеме изучения динамики ионосферных возмущений.// Волновые возмущения в ионосфере. Алма-Ата: Наука, 1987. 172 с.

52. Костицына О.В., Носов М.А., Шелковников Н.К. Численное моделирование процесса генерации цунами бегущей подвижкой на горизонтальном дне.// Морской гидроф. жури. 1993. N3. с. 7880.

53. Кравцов A.B., Секерж-Зеньквич С.Я. Возбуждение волн цунами и волн Релея сферическим центром расширения.// Изв. РАН. Сер. Вулканология и сейсмология. 1995. N2. с. 93-100.

54. Кукушкин A.C., Пухтяр Л.Д. Характеристики магнитного поля поверхностных и внутренних волн в море.// Морской гидрофизический институт АН УССР. Севастополь, 1991. Деп. в ВИНИТИ 20.08.91, 3510-В91.

55. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Электродинамика сплошных сред. М: Наука. 1982.

56. Лапшин В.Б. Об использовании в океанологии электромагнитных полей, индуцированных волнами Россби.// Геомагнетизм и аэрономия. 1978. Т.18. N4. с. 753-755.

57. Лейбо А.Б. Электрокинетические явления, явязанные с морскими волнами.// Геомагнетизм и аэрономия. 1977. Т.17. N3. с. 502506.

58. Лейбо А.Б., Семенов В.Ю. Условия возникновения токов в дне моря.// Геомагнетизм и аэрономия. 1978. Т.18. N5. с. 899-902.

59. Лейбо А.Б., Семенов В.Ю. Электромагнитное поле, индуцированное волновыми движениями жидкости.// Геомагнетизм и аэрономия. 1975. Т.15. N2. с. 231-234.

60. Лейбо А.Б., Семенов В.Ю. Электромагнитные поля гидродинамического источника (обзор).// Исследования электромагнитных полей в морях и океанах. Владивосток. Изд. ДВГУ. 1983. с. 3 17.

61. Марчук А. Г., Чубаров Л. Б., Шокин Ю. И. Численное моделирование волн цунами. Новосибирск: Наука, 1983, 175 с.

62. Москвина А.Г. Исследование полей смещений упругих волн в зависимости от характера очага.// Изв. АН СССР. Физика Земли. 1969. N9. с. 3-16.

63. Новикова Л.Е., Островский Л.А. О возбуждении волн цунами бегущей подвижкой океанического дна.// Методы расчета возникновения и распространения цунами. М.: Наука, 1978. с. 8899.

64. Носов М.А. О направленный свойствах диспергирующих волн цунами, возбуждаемых поршневой п бегущей подвижками дна.// Вулканология и сейсмология. 1997. N6. с. 58-64.

65. Носов М.А. Сравнительный анализ возбуждения цунами порш-невый и бегущей подвижками дна.// Вулканология и сейсмология. 1995. N6. с. 70-75.

66. Носов М.А. Шелковнпков Н.К. Генерация цунами бегущей подвижкой дна.// Вест. МГУ. Сер. 3. Физика, астрономия. 1995. Т. 36. N4. с. 96-101.

67. Носов М.А., Шелковников Н.К. К вопросу о направленности излучения диспергирующих волн цунами ассиметричными очагами.// Вест. МГУ. Сер. 3. Физика, астрономия. 1996. N3. с. 86-91.

68. Пантелеев И.Г., Сочельников В.В. Расчетное индуцированное электромагнитное поле в районе течения Гольфстрим.// Океанология. 1991. Т.31. N2. с. 233-238.

69. Подъяпольский Г. С. Возбуждение длинной гравитационной волны в океане сейсмическим источником в коре.// Изв. АН СССР. Физика Земли, 1968, N1, с. 7-24.

70. Подъяпольский Г. С. О связи волны цунами с порождающим ее погребенным источником.// Проблема цунами. М.: Наука, 1968. с. 51-62.

71. Подъяпольский Г. С. Возбуждение цунами землетрясением.// Методы расчета возникновения и распространения цунами. М.: Наука. 1978. с. 30-78.

72. Рейснер Г.И., Рогожин Е.А. О потенциальных очагах землетрясений Охотии.// Физика Земли. 2000. N2. с. 56-67.

73. Савченко В.Н., Смагин В.П. Поля магнитной индукции морских ветровых волн в прибрежной и шельфоВой зонах.// Геомагнетизм и аэрономия. 1980. Т.20. N2. с. 305-312.

74. Секерж-Зенькович С.Я., Шингарева И.К. О возбуждении сейсмическим центром расширения длинных гравитационных внутренних волн в океане.// Физика Земли. 1997. N4. с. 46-51.

75. Секерж-Зенькович С.Я. Задача гидроупругости о возбуждении волн цунами и волн Релея нестационарным центром расширения импульсного типа.// Докл. РАН. 1998. Т. 363. N3. с. 338-340.

76. Селезов И.Т., Сидорчук В.Н., Яковлев В.В. Трасформация цунами в прибрежной зоне шельфа,// Киев: Наукова думка, 1983. 207 с.

77. Семенов В.Ю., Фонарев Г.А. Сравнение теоретических моделей электромагнитных полей морских волн.// Морские электромагнитные поля. М.: ИЗМИР АН, 1976. с. 13-17.

78. Соловьев С.Л., Го Ч.Н. Каталог цунами на западном побережье Тихого океана. М.: Наука, 1974. 310 с.

79. Соловьев С.Л., Бурымская Р.Н. Оценка эффективности новых признаков цунамигенности землетрясений.// Изв. АН СССР. Сер. Физика Земли. 1981. N8. с. 25-40.

80. Соловьев С.Л., Милитеев А.Н. Динамическая характеристика Ниигатского цунами 1964 г.// Океанология. 1967. Т. 7. N1. с. 104-155.

81. Сомсиков В.М. Солнечный терминатор и динамика атмосферы. Алма-Ата, 1983. 192 с.

82. Сочельников В.В., Чжу Р.Н. и др. О возможности определения параметров морских волн по индуцированному электрическому полю.// Геомагнетизм и аэрономия. 1981. т. 21. N 1, с. 133-136.

83. Сыроватский С.И. Магнитная гидродинамика.// УФН. 1957. Т.62. вып. 3. с. 247 303.

84. Троицкий Б.В. Отклик сигнала радиозондирования на ионосферные неоднородности. Алма-Ата, 1983. 164 с.

85. Трофимов И.Л. К изучению электромагнитного поля, вызванного движением воды в безграничном океане // Геомагнетизм и аэрономия. 1979. т. 19. N 1, с. 126-134.

86. Фонарев Г.А. Магнитное поле трехмерной волны в воздухе.// Методы и средства теплофизических измерений. Тез. доклдов

87. Всесоюзной науч. техн. конф. Севастополь. 17 - 19 сентября 1987. 4.1. М., 1987. с. 51-53.

88. Фонарев Г.А. Об основных напрвлениях морских электромагнитных исследований.// Электромагнитные исследования в океане. Владивосток. ТОЙ ДВНЦ СССР. 1983. с. 3 21.

89. Фонарев Г.А. Прикладные аспекты морских электромагнитных исследований.// Изучение глубинного строения земной коры и верхней мантии на акваториях морей и океанов электромагнитными методами. М.:ИЗМИРАН, 1981. с. 99-107.

90. Фонарев Г.А. Электрическое поле морских волн.// Геомагнитные исследования. М.: Наука, 1971. N13. с. 39-42.

91. Фонарев Г.А., Семенов В.Ю. Об измерении электрического поля, индуцированного морскими волнами.// Морские электромагнитные исследования. М.: Наука, 1976. с. 59-65.

92. Фонарев Г.А., Шнеер B.C. Морские токи.// Геомагнетизм и высокие слои атмосферы. Вып. 2. М.: Наука, 1975. с. 225-261.

93. Шарадзе З.С., Джапаридзе Г.А., Киквилашвили Г.Б., Лиадзе З.Л. и др. Волновые возмущения неакустической природы в среднеширотной ионосфере.// Геомагнетизм и аэрономия. 1988. Т.28. N3. с. 446 451.

94. Шашунькина В.М., Юдович Л.А. Перемещающиеся ионосферные возмущения в период магнитосферных суббурь 4.111.1965г.// Диагностика и моделирование ионосферных возмущений. М.: Наука, 1978. с. 146-150.

95. Яновский Б.М. Земной магнетизм. Т.1. Морфология и теория магнитного поля Земли и его вариаций. Изд-во ЛГУ. 1964. 446 с,

96. Abe К. Tsunami and mechanism of great earthquakes.// Phys.Earth Planet. Interiors. 1973. V. 7. p. 143-153.

97. Aki K. Seismic displacements near the fault,// J. Geophys. Res. 1968. V. 73. N16. p. 5359-5376.

98. Aida I. Numerical experiments for the tsunami propagation. The 1964 Niigata tsunami and the 1968 Tokachi-oki tsunami.//Bull. Earthq. Res. Inst. Tokyo Univ., 1969, V.47, N4, p. 673-700.

99. Aida I. Numerical experiments for tsunamis caused by moving deformations of the sea bottom.//Bull. Earthq. Res. Inst, Tokyo Univ. 1969. V.47. N5. p. 849-862.

100. Anderson J.G. Motions near a shallow rupturing fault: evaluation of effects clue to the free surface.// Geophys. J. Roy. Astr. Soc. 1976. V.46. p. 575-593.

101. Bouchon M. The motion of the ground during an earthquake.// Journ. Geophys. Res. 1980. V. 85. NB1. p. 356-375.103. C'have

102. A. Luther D. Lowfrequency, motionally induced electromagnetic fields in the ocean. 1. Theory // J. Geophys. Res. C. 1990. v. 95. N 5. p. 7185-7200.

103. Chinnery M. A. The deformation of the ground around surface faults. //Bull. Seismol. Soc. Am. V. 51. p. 355-372.

104. Chubarov L.B. Shokin Yu.I. Simonov K.V. Using numerical modelling to evaluate tsunami Hazard near the Kuril Islands.// Natural Hazards. 1992. N5. p. 293-318.

105. Crews A., Futterman J. Geomagnetic micropulsation due to the motion of ocean waves // J. Geophys. Res. 1962. v. 67. N 1, p. 299-306.

106. Fejer B.C., Ivelley M.C. Ionospheric irregularities.// Rev. Geophys. Space Phys. 1980. V.18. p. 401-454.

107. Fraser D.C. The magnetic fields of ocean waves // Geophys. J. Austral. Soc. 1966. v. 11. N 5. p. 507-517.

108. Grows A., Futerman J.Geomagnetic micropulsations due to the motion of ocean waves.// .J. Geophys. Res. 1962. V.67. N1. p. 289299.

109. Hartzell S.H., Frazier G.A. Brune J.N. Earthquake modeling in a gomogeneous half-space.// Bull. Seismol. Soc. Am. 1978. V.68. N2. p. 301-316.

110. Haskell N.A. Elastic displacement in the near-field of a propagating fault.// Bull. Seismol. Soc. Am. 1969. V.59. N2. p. 865-908.

111. Hewson-Browne R,C. Magnetic effects of sea tides.// Phys. Earth and Planet, Inter. 1973. V.7. N2. p. 161-166.

112. Hocke K., Schelegel K.A. A rewiew of atmospheric gravity waves and travelling ionospheric disturbances: 1982 1995.// Ann. Geophys. 1996. V.14. N9. p. 917

113. Hwang L.-S., Divoky D. Tsunami generation.//J. Geophys. Res. 1970. V. 75. N33. p. 6802-6817.

114. IAGA Bulletin. 1975. N 35. 145 p.

115. KajiuraK. The leading wave of tsunami.// Bull. Earthq. Res. Inst . Tokyo Univ. 1963. V.41. N3. p. 535-571.

116. Kanamory H. Mechanizm of tsunami earthquakes.//Phys.Earth Planet. Interiors, 1972b, V. 6, p. 346-359

117. Klein M., Louvet P., Morat P. Measurement of electromagnetic effects generated by swell.// Physics Earth and Planet. Interiors. 1975. V.10. p. 49-54.

118. Larsen J.C. Electric and magnetic fields induced by deep sea tides.// Geophys. J. R. Astr. Soc. 1968. V.16. p. 47-70.

119. Larsen J.C. The electromagnetic field of long and intermediate water waves //J. Marine. Res. 1971. v. 29. p. 28-45.

120. Lee J.J., Chang J.J. Nearfield tsunamis generated by three climentional bad motions.// 22nd Coastal Eng. Conf'.: Proc. Int. Conf., Delft, July 2-6.1990. V. 1. p.1172-1185.

121. Luther D.S., Filloux J.H., Chave A.D. Low frequency, motionally induced electromagnetic fields in the ocean. 2. Electric fields and Eulerian current comparison.// J. Geophys. Res. 1991. V.96. N7. p. 12797-12814.

122. Marityama T. Statical elastic dislocations in an infinite and semiinfinite medium.// Bull. Earthq. Res. Inst. Tokyo Univ. 1964. Y.42. p. 289-368.

123. Podnev W. Electromagnetic fields generated by ocean waves.// J. Geophys. Res. 1975. V.80. N21. p. 2977-2990.

124. Press F. Displacements, strains, and tilts at teleseismic distances.// J. Geophys. Res. 1965. V. 70. N10. p. 2395-2412.

125. Sanford T.B. Motionally induced eiectric and magnetic fields in the sea // J. Geophys. Res. 1971. v. 76. N 15, p. 3476-3492.

126. Savage L.C., Hastie L.M. Surface deformation associated with dip-slip faulting.// J. Geophys. Res. 1966. V. 71. N20. p. 4897-4904.

127. Trifunac M.D., Udwadia F.E., Parkfield, California, earthquake of June 27,1966: A three-dimentional moving dislocation.// Bull. Seismol. Soc. Am. 1974. V.64. p. 511-533.

128. Tsunoda R.T. High-Latitude F Region Irregularities: A Review and Synthesis.// Rev. of Geophys. 1988. V.26. N4. p. 719-760.

129. Ward S.N. Relationships of tsunami generation and an earthquake source.// J. Phys. Earth. 1980, V. 28. p. 441-474.

130. Weaver J.T. Magnetic variations associated with ocean waves and swells.// J. Geophys. Res. 1965. V.70. N8. p. 1921-1929.

131. Webb S., Cox C.S. Electromagnetic fields induced at the seafioor by Rayleigh Stoneley waves.// J. Geophys. Res. 1982. V.87. NB5. p. 4093-4102.

132. Yong F.P. Gerrard H. .Jerons W. On electric disturbances due to tides and waves.// Philosoph. Mag. 1920. V.40. p. 149-159.