Оценка прогностической эффективности ионосферных возмущений, предшествующих наступлению землетрясений с магнитудой M≥ 5.0 в Камчатском регионе
Authors: А.В. Павлов 
Published: November 2024

Аномальные изменения параметров, характеризующих состояние ионосферных областей E и F, наблюдаемые перед наступлением сейсмических событий, могут рассматриваться как возможные ионосферные предвестники этих землетрясений. С целью идентификации сейсмоионосферных возмущений, предшествующих наступлению землетрясений, в работе использованы ежечасные значения параметров h′Es, hmF2, fbEs, fbEs и foF2, которые получены за период 2016–2023 гг. на ионосферной станции вертикального радиозондирования, расположенной в с. Паратунка (52.97◦ с.ш., 158.24◦ в.д.). В качестве возможного ионосферного предвестника землетрясений рассматривались отклонения значений комплекса ионосферных параметров от верхней границы диапазона их фоновых значений в течение суточного интервала при условии отсутствия геомагнитных возмущений. Для оценки прогностической эффективности использованы методики А.А. Гусева, Г.М. Молчана, критерий Ханссена-Койпера, а также вычислялась достоверность и надежность предвестника. Оценки прогностической эффективности проводились для землетрясений, произошедших за временной интервал 2016–2023 гг., с магнитудами M≥ 5.0,M≥ 5.5, M≥ 6.0, глубинами гипоцентров до 100 км и эпицентральными расстояниями до 400 км до места расположения ионосферной станции. Согласно полученным оценкам прогностической эффективности комплекса рассматриваемых ионосферных параметров, прогноз сейсмических событий с магнитудами M ≥ 5.0 и M ≥ 5.5 отличается от случайного угадывания и, следовательно, выявленные ионосферные возмущения могут быть связаны с процессами подготовки землетрясений. Наибольшие значения эффективности прогноза получены для землетрясений с магнитудами M≥ 5.5.

Anomalous changes in the parameters characterizing the state of the ionospheric E and F regions observed before the onset of seismic events can be considered as possible ionospheric precursors of these earthquakes. In order to identify seismoionospheric disturbances preceding the onset of earthquakes, the work used hourly values of the h′Es, hmF2, fbEs, fbEs and foF2 parameters, which were obtained for the period 2016–2023 at the ionospheric station of vertical radio sounding located in the village of Paratunka (52.97◦ N, 158.24◦ E). Deviations of the values of the ionospheric parameter complex from the upper limit of the range of their background values during the daily interval in the absence of geomagnetic disturbances were considered as a possible ionospheric precursor of earthquakes. The methods of A.A. Gusev, G.M. Molchan, the Hansen-Kuiper criterion, and the reliability and validity of the precursor were used to estimate the prognostic efficiency. The prognostic efficiency was estimated for earthquakes that occurred in the time interval 2016-2023, with magnitudes M ≥ 5.0,M ≥ 5.5, M ≥ 6.0, hypocenter depths of up to 100 km and epicentral distances of up to 400 km to the location of the ionospheric station. According to the obtained estimates of the prognostic efficiency of the complex of ionospheric parameters under consideration, the forecast of seismic events with magnitudes M≥5.0 and M≥5.5 differs from random guessing and, therefore, the identified ionospheric disturbances can be associated with the processes of earthquake preparation. The highest values of the forecast efficiency were obtained for earthquakes with magnitudes M≥ 5.5.