Оперативные оценки геодинамической опасности Алтае-Саянского региона (2009-2016)

Использование гдсмичесгихсредств, технологий и геоинформационныхсистем для мониторинга и моделирования природной среды

ных рядов измеряемых параметров методом наименьших квадратов.

Отметим, что для проверки работоспособности предлагаемого метода можно использовать архивные результаты многолетних наблюдений за астрономическими объектами.

Особенную ценность предлагаемый метод представляет для слежения за ближними астрономическими объектами (искусственные спутники), так как он позволяет определять координаты объектов в режиме реального времени

Библиографические ссылки

1. Рудинский А. В., Шенгелия М. В. О возможности однопозиционного определения дистанции до объекта в пассивном режиме работы радиотелескопа // Фундаментальные исследования. 2013. № 11 (4). С. 648-650.

2. Рудинский А. В., Левин М. 3., Кленин В. Л., Шенгелия М. В. О возможности применения метода определения координат объекта однопозиционным

УДК 550.34

пассивным радиоэлектронным комплексом // Навигация. Радиолокация. Связь : материалы XX Международной конференции. Кн. 2. Воронеж, 2014. С. 1130-1137.

References

1. Rudinskiy А. V., Shengelia М. V. About the possibility of monostatic determination of the distance till the object during the radiotelescope's passive mode of work // Fundamentalnye issledovaniya. 2013. № 11 (4). P. 648-650.

2. Rudinskiy А. V., Levin M. Z., Klenin V. L., Shengelia М. V. About the possibility of appliance of the approach for the determination of the object's coordinates by the monostatic passive radioelectronic complex // Materials of the XX International Conference «Navigatsiya, Radiolocatsiya, Svyaz». Voronezh, 2014. Vol. 2. P. 1130-1137

© Рудинский А. В., Шенгелия М. В., 2016

ОПЕРАТИВНЫЕ ОЦЕНКИ ГЕОДИНАМИЧЕСКОЙ ОПАСНОСТИ АЛТАЕ-САЯНСКОГО РЕГИОНА

В. Г. Сибгатулин1, С. П. Перетокин1,2, И. Р. Худобердин1,2, А. А. Кабанов1,3*, К. В. Симонов4

!НП «Экологический центр рационального освоения природных ресурсов» Российская Федерация, 660049, г. Красноярск, просп. Мира, 53 2Сибирский федеральный университет Российская Федерация, 660041, г. Красноярск, просп. Свободный, 79 3Тувинский институт комплексного освоения природных ресурсов СО РАН Российская Федерация, 667007, Республика Тыва, г. Кызыл, ул. Интернациональная, 117а 4Институт вычислительного моделирования СО РАН Российская Федерация, 660036, г. Красноярск, Академгородок, 50/44 E-mail: *weller86@inbox.ru

На основе данных созданной системы геодинамического мониторинга и разработанной методики комплексного анализа предвестников подготовки сильного землетрясения (в сейсмическом и в электромагнитном сигналах, в уровне концентрации радона в подземных водах) в период 2009-2016 гг. выполнялись оперативные оценки геодинамической опасности Алтае-Саянского региона, при этом учитывались внешние геодинамические факторы, связанные с системой Земля-Луна-Солнце (концепция барицентра).

Ключевые слова: геодинамический мониторинг, землетрясение, предвестники, гравитационный прилив, концепция барицентра.

OPERATIVE ESTIMATING GEODYNAMIC HAZARD IN ALTAI-SAYAN REGION

V. G. Sibgatulin1, S. A. Peretokin1,2, I. R. Hudoberdin1,2, A. A. Kabanov1,3*, K. V. Simonov4

1Non-Prof^t Partnership "Environmental Management of Natural Recourses Center" 53, Mira Av., Krasnoyarsk, 660049, Russian Federation

2Siberian Federal University 79, Svobodnyi Av., Krasnoyarsk, 660041, Russian Federation

3Tuvinian Institute for Exploration of Natural Resources of SB RAS 117 A, International Street, Kyzyl, 667007, Russian Federation

4Institute of Computational Modeling SB RAS 50/44, Akademgorodok, Krasnoyarsk, 660036, Russian Federation E-mail: *weller86@inbox.ru

The research is based on the data created by geodynamic monitoring system and developed methods of complex analysis ofprecursors ofpreparation of strong earthquake (seismic and electromagnetic signals in the level

<Тешетневс^ие чтения. 2016

of radon in groundwater) (2009-2016) To perform rapid estimating geodynamic danger of Altai-Sayan region, the research takes into consideration the external geodynamic factors related to the Earth-Moon-Sun system (barycenter concept).

Keywords: geodynamic monitoring, earthquake precursors, gravitational tide, the concept of barycenter.

Авторами по результатам многолетних исследований обоснована аппаратурная и методическая основа для системы сбора, обработки и анализа данных геодинамического мониторинга естественных геофизических полей в рамках полигонных исследований Ал-тае-Саянской сейсмоактивной области, что обеспечило решение задач оперативного выделения предвестников в процессе подготовки сильного землетрясения и среднесрочной оценки геодинамической опасности. Выявлены характерные признаки подготовки землетрясений в виде «энергетического клина», который соответствует стадии «сейсмического затишья», на которой снижается энергетический уровень регистрируемых в прогностической области сейсмических событий. Также выделены предвестники подготовки сильного землетрясения в исследуемой очаговой области в электромагнитном поле в виде искажения суточного хода ЕИЭМПЗ за несколько дней до землетрясения. В уровне концентрации радона также выделяются кратко-среднесрочные предвестники подготовки сильного землетрясения в рамках полигонных исследований.

Разработан способ оценки координат положения барицентра (центра масс системы Земля-Луна) и выполнены расчёты расстояний от барицентра до гипоцентров сильных (магнитудой от 6,0) землетрясений, где показана статистически значимая зависимость повторяемости сильнейших землетрясений от расстояния гипоцентр - барицентр.

Алгоритм анализа и интерпретации предвестников подготовки сильного землетрясения определяется: по данным сейсмического мониторинга выделяется зона подготовки землетрясения, в сейсмическом сигнале которой проявился предвестник подготовки этого землетрясения в виде формирования «энергетического клина»; в поле ЕИЭМПЗ при подготовке землетрясения выделяется аномальное изменение суточного хода электромагнитного сигнала; в уровне концентрации радона в подземных водах регистрируется резкое колебание, определяющееся величиной абсолютного максимального отклонения от среднефоно-вой концентрации; и также учитывается положение барицентра системы Земля-Луна относительно гипоцентра прогнозируемого землетрясения как показатель времени срабатывания землетрясения.

В итоге разработана методика комплексного анализа предвестников подготовки сильного землетрясения в сейсмическом и в электромагнитном сигналах, в уровне концентрации радона в подземных водах, учитывающая геодинамические факторы системы Земля-Луна-Солнце.

В период 2009-2016 гг. в рамках созданной системы мониторинга обеспечивалась оперативная и непрерывная регистрация низкоэнергетических землетрясений, изменения поля ЕИЭМПЗ и концентрации радона в подземных водах, на основе которых выполнялась оперативная оценка геодинамической опасно-

сти, в том числе для последних трёх сильнейших землетрясений в регионе.

При анализе данных подготовки землетрясения 10 февраля 2011 г. магнитудой 5,5 на юге Красноярского края по данным сейсмического мониторинга выделена зона подготовки землетрясения, в сейсмическом сигнале которой проявился предвестник подготовки этого землетрясения в виде формирования «энергетического клина». За двое суток до события в поле ЕИЭМПЗ также наблюдалась аномалия в виде повышения уровня суточного хода сигнала, что являлось краткосрочным предвестником. Время возникновения землетрясения также коррелируются с гравитационными факторами, вызванными движением небесных тел Земля-Луна.

При анализе данных подготовки землетрясения 27 декабря 2011 г. магнитудой 6,5 в Каа-Хемском районе Республики Тыва по данным сейсмического мониторинга выделена зона подготовки землетрясения, в сейсмическом сигнале проявился предвестник подготовки этого землетрясения в виде формирования «энергетического клина». За девять суток до этого события в поле ЕИЭМПЗ также наблюдалось аномальное поведение суточных ходов сигнала. Сопоставление времени возникновения землетрясения с гравитационными факторами также показало корреляцию времени возникновения землетрясения с внешними геодинамическими факторами (см. рисунок).

Корреляция между структурой естественного импульсного электромагнитного поля Земли, структурой эмиссии радона и расчетными резонансами деформационных приливов

Таким образом, созданная по заданию МПР РФ система геодинамического мониторинга очаговых зон сильнейших землетрясений Алтае-Саянского региона на основе комплекса геолого-геофизических методов (ГГД-поле, сейсмология, ЕИЭМПЗ, радон) способна обеспечить как оценку изменения напряженно-деформированного состояния изучаемой геологической среды, так и среднесрочный (1-3 месяца) и краткосрочный (1-10 суток) прогноз сильных землетрясений с М> 5,0.

Использование космичесщхсредстА, технологий и геоинформационныхсистем для мониторинга и моделирования природной среды

Достигнутая точность прогнозов составляет по магнитуде АМ ±0,5; по времени & ±1-15 суток; по местоположению эпицентра А5" от 100 до 500 км. Низкая точность определения положения эпицентров сейсмических событий связана с принципиальной невозможностью равноточного определения сопряжённых величин: магнитуды и положения эпицентра.

С другой стороны, уровень комплексирования различных методов геодинамического мониторинга не обеспечивает надёжный прогноз положения эпицентра (А5* ± 50-100 км). Для повышения надёжности определения положения эпицентров землетрясений необходимо увеличить плотность сетей регистрации электромагнитного и газгидрогеохимического методов, а также дополнить применяемый геолого-

геофизический комплекс данными спутниковых инфракрасной и геохимической съёмок.

Как показали исследования очаговых зон, в последние годы является весьма перспективным для усиления прогностических возможностей созданной системы геомониторинга учет внешних геофизических факторов в рамках концепции барицентра системы 3емля-Луна-Солнце.

Разработанная комплексная методика позволяет выполнять оперативные оценки геодинамической опасности Алтае-Саянского региона и оценки напряженно-деформированного состояния геосреды, что актуально также для решения прикладных задач в ракетно-космической тематике.

© Сибгатулин В. Г., Перетокин С. А., Худобердин И. Р., Кабанов А. А., Симонов К. В., 2016

УДК 537.86

ВЛИЯНИЕ ВЛАЖНОСТИ ДРЕВЕСИНЫ ЛЕСНОГО ПОЛОГА НА ЭФФЕКТЫ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ С ИЗЛУЧЕНИЕМ НАВИГАЦИОННЫХ СПУТНИКОВ

А. В. Сорокин1,2, С. В. Фомин2,3, М. А. Белоусов1

1 Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева Российская Федерация, 660037, г. Красноярск, просп. им. газ. «Красноярский рабочий», 31

2Красноярский научный центр Российская Федерация, 660036, г. Красноярск, Академгородок, 50 3Институт физики имени Л. В. Киренского СО РАН Российская Федерация, 660036, г. Красноярск, Академгородок, 50/38 E-mail: sorav@iph.krasn.ru,rsd@ksc.krasn.ru

Представлен расчет значений комплексной диэлектрической проницаемости модели лесного полога в зависимости от влажности и объемного содержания древесины для частот спутников ГЛОНАСС и GPS. Получены количественные данные для оценки диэлектрической проницаемости лесного полога с разными таксационными характеристиками и состоянием усыхания.

Ключевые слова: комплексная диэлектрическая проницаемость, влажность древесины, лесной полог, сигналы навигационных спутников, таксационные характеристики.

THE INFLUENCE OF WOOD MOISTURE IN THE FOREST CANOPY INTERACTION EFFECTS WITH RADIATION OF NAVIGATION SATELLITES

A. V. Sorokin1,2, S. V. Fomin2,3, M. A. Belousov1

1Reshetnev Siberian State Aerospace University 31, Krasnoyarsky Rabochy Av., Krasnoyarsk, 660037, Russian Federation 2Krasnoyarsk Scientific Center SB RAS 50, Akademgorodok, Krasnoyarsk, 660036, Russian Federation 3Kirensky Institute of Physics SB RAS 50/38, Akademgorodok, Krasnoyarsk, 660036, Russian Federation E-mail: sorav@iph.krasn.ru, rsd@ksc.krasn.ru

The paper presents sstimated values of a complex dielectric permittivity of model of a forest canopy depending on humidity of wood for frequencies of the GLONASS and GPS satellites. Quantitative data to evaluate the dielectric constant of the forest canopy with different forest characteristics and the condition of drying.

Keywords: moisture content of wood, the forest canopy, the signals of navigation satellites, inventory characteristics.

Методы пассивного мониторинга земных покровов с использованием сигналов глобальных навигационных спутниковых систем (ГНСС) группировок

ГЛОНАСС и GPS в настоящее время интенсивно разрабатываются [1-3]. Однако в приложении к лесным покровам методики получения лесотаксационных и