Исследование ионосферных и термосферных эффектов мезомасштабных электрических полей методом компьютерного моделирования тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 25.00.29, кандидат наук Карпов Михаил Иванович
Карпов Михаил Иванович
кандидат наук
2016
- Специальность ВАК РФ25.00.29
- Количество страниц 117
Оглавление диссертации кандидат наук Карпов Михаил Иванович
Введение
Глава 1. Мезомасштабные возмущения глобальной электрической цепи
1.1. Глобальная электрическая цепь
1.2. Возмущения электрического поля в ионосфере
1.3. Возмущения электронной концентрации и полного электронного содержания ионосферы
1.4. Волновой механизм формирования ионосферных возмущений
1.5. Электромагнитный механизм формирования ионосферных возмущений
1.6. Механизм проникновения электрического поля в ионосферу
1.7. Механизм вертикального переноса зарядов сторонним электрическим током
1.8. Заключение к главе
Глава 2. Модель UAM (Upper Atmosphere Model)
2.1. История создания модели
2.2. Уравнения модели в общем виде
2.3. Блок нейтральной атмосферы и нижней ионосферы
2.4. Блок F2-области ионосферы и внешней ионосферы
2.5. Блок расчета электрического потенциала
2.6. Методы решения уравнений. Граничные и начальные условия
2.7. Входные параметры
2.8. Заключение к Главе
Глава 3. Математическое моделирование мезомасштабных электрических полей и создаваемых ими ионосферных эффектов
3.1. Моделирование мезомасштабных электрических полей и двумерных возмущений
полного электронного содержания
3.1.1. Зависимость от направления тока
3.2. Зависимость электрического поля и возмущений полного электронного содержания от параметров источников тока
3.2.1. Зависимость от плотности вертикального электрического тока
3.2.2. Зависимость от широтного расположения источников вертикального электрического тока
3.2.3. Зависимость от сезона
3.2.4. Зависимость от конфигурации источников тока
2
3.3. Моделирование трехмерных возмущений электронной концентрации
3.4. Заключение к главе
Глава 4. Математическое моделирование возмущений термосферы
4.1. Заключение к главе
Глава 5. Обсуждение физического механизма генерации мезомасштабных электрических полей в ионосфере
5.1. Генерация стороннего электрического тока
5.2. Землетрясения и формирование облаков
5.3. Моделирование вертикального электрического тока
5.4. Заключение к главе
Заключение
Список литературы
Введение
Диссертационная работа посвящена исследованию мезомасштабных вариаций электрического поля в околоземной среде и отклика на них ионосферы и термосферы
Рекомендованный список диссертаций по специальности «Физика атмосферы и гидросферы», 25.00.29 шифр ВАК
Лидарное и спутниковое зондирование возмущений тропосферы и ионосферы, создаваемых акустико-гравитационными волнами2017 год, кандидат наук Борчевкина, Ольга Павловна
Эффекты землетрясений в вариациях полного электронного содержания ионосферы2015 год, кандидат наук Золотов, Олег Владимирович
Численное моделирование крупномасштабного электрического поля и зонального тока в ионосфере Земли2008 год, кандидат физико-математических наук Клименко, Максим Владимирович
Диагностическая модель E-слоя авроральной ионосферы2022 год, кандидат наук Николаева Вера Дмитриевна
Математическое моделирование верхней атмосферы Земли как единой системы2000 год, доктор физико-математических наук Кореньков, Юрий Николаевич
Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Исследование ионосферных и термосферных эффектов мезомасштабных электрических полей методом компьютерного моделирования»
Актуальность темы исследования
Вариации электрического поля и токов в ионосфере играют важную роль в изменении ее параметров. В периоды геомагнитных бурь и суббурь электрическое поле магнитосферного происхождения, генерируемое при взаимодействии солнечного ветра с геомагнитным полем, усиливается в высокоширотной ионосфере и проникает в средние и низкие широты, создавая заметные эффекты в ионосферных параметрах путём горизонтального и вертикального перераспределения плазмы. Движение заряженных частиц через столкновения с нейтральными воздействует на термосферу и приводит к ее нагреву вследствие ион-нейтрального трения. Генерируемые таким образом термосферные ветры и соответствующие широтные изменения состава нейтрального газа воздействуют, в свою очередь, на распределение электронной концентрации посредством ускорения или замедления потерь ионов в ионно-молекулярных реакциях. Таким образом, возникает непрерывное магнитосферно-ионосферно-термосферное взаимодействие, имеющее глобальный, т. е. планетарный, характер.
В последнее время особое внимание уделяется исследованию ионосферных возмущений с меньшими горизонтальными масштабами, от нескольких сотен до 10003000 км - так называемых мезомасштабных возмущений. Спутниковые и наземные измерения показывают локальные изменения электрических полей и соответствующих им возмущений ионосферной плазмы в связи с процессами, происходящими в атмосфере и литосфере, такими как землетрясения и процессы их подготовки, извержения вулканов, грозовая активность, пылевые и песчаные бури, тайфуны, а также в связи с антропогенными загрязнениями. Изучение этих процессов и механизмов их влияния на ионосферу - среду распространения радиоволн - представляет собой актуальную проблему в виду необходимости осуществления задач радиосвязи, радиолокации и навигации в условиях упомянутых явлений, а также их мониторинга и прогнозирования в целях предотвращения катастрофических последствий этих явлений для инфраструктурных объектов и жизни человека.
Рост научного интереса к данной проблеме стимулировал запуск специализированных научных программ, таких как DEMETER (Detection of Electro-
Magnetic Emissions Transmitted from Earthquake Regions), ESPERIA (Earthquake Investigation by Satellite and Physics of Environment Related to the Ionosphere and Atmosphere), COMPASS, Vulcan и др., направленных на исследование мезомасштабных возмущений, связанных с сейсмической активностью. Активно применяются спутниковые системы глобального позиционирования GPS (Global Positioning System), ГЛОНАСС, Galileo для измерения ряда параметров, характеризующих состояние ионосферы. Развитая группировка спутников и наземных приемников их сигналов обеспечивает непрерывный мониторинг в глобальном масштабе в отличие от фрагментарных наблюдений верхней атмосферы с использованием наземных станций вертикального зондирования. В густонаселенных районах, таких как Европа, США, Япония, с многочисленной сетью GPS станций, система обеспечивает приемлемую погрешность измерений. Однако над другими участками суши (с малым количеством приемников), над океанами, где приемники отсутствуют вовсе, а также в высоких широтах за пределами орбит спутников изучение локальных воздействий на ионосферу затруднительно в виду отсутствия данных наблюдений. Кроме того, несмотря на запуск новых спутниковых программ космического мониторинга и появление новых научных работ, посвященных исследованию возмущений глобальной электрической цепи, научное сообщество еще далеко от единого, общепринятого объяснения выявленных закономерностей.
В этой связи представляется актуальным использование численных моделей околоземного пространства, которые в совокупности с набором данных наблюдений в качестве начальных и граничных условий используются для физической интерпретации наблюдаемых явлений, а также в качестве средств их мониторинга (путем интерполяции модельных результатов в места, где наблюдения отсутствуют) и прогнозирования.
Целью диссертационной работы является изучение методом математического моделирования механизмов генерации мезомасштабных возмущений электрического поля в ионосфере в периоды подготовки землетрясений и влияния этих полей на пространственно-временные вариации параметров термосферы и ионосферы в двумерной и трёхмерной постановках задачи.
Для достижения поставленной цели были сформулированы и решены следующие задачи:
1. Проанализировать опубликованные спутниковые и наземные данные наблюдений мезомасштабных электрических полей, формируемых в ионосфере локализованными
источниками, и соответствующие ионосферные возмущения, в частности, возмущения электронной концентрации и полного электронного содержания в периоды подготовки сильных землетрясений.
2. Осуществить математическое моделирование физических процессов, ответственных за генерацию мезомасштабных электрических полей в ионосфере от локальных источников вертикального электрического тока, текущего между Землей и ионосферой. Исследовать физическую природу источников этого тока и оценить его параметры, необходимые для генерации наблюдаемых электрических полей и их соответствующих эффектов в термосфере и ионосфере Земли.
3. Выполнить численные расчеты и проанализировать глобальные пространственно-временные вариации мезомасштабных электрических полей и соответствующие термосферные и ионосферные возмущения, формируемые в результате действия различных конфигураций источников вертикального электрического тока. В частности, рассчитать двумерные возмущения полного электронного содержания ионосферы, а также трехмерные возмущения концентраций, температур и скоростей движения заряженных и нейтральных частиц с использованием глобальной численной модели верхней атмосферы Земли UAM (Upper Atmosphere Model).
4. Проанализировать и сопоставить результаты проведенных численных расчетов с данными спутниковых и наземных наблюдений параметров верхней атмосферы при подготовке землетрясений.
5. Сделать выводы об относительной роли электромагнитного дрейфа плазмы Б2-слоя ионосферы под действием мезомасштабного электрического поля и внутренних гравитационных волн в формировании ионосферных возмущений в периоды подготовки сильных землетрясений.
Метод исследования
В работе для исследования мезомасштабных электрических полей и их термосферных и ионосферных эффектов применялся метод физико-математического моделирования. Для этого использовалась численная глобальная модель верхней атмосферы Земли UAM (Upper Atmosphere Model), описывающая околоземное пространство в диапазоне высот от 80 до 100000 км. Основные параметры термосферы и ионосферы (концентрации, температуры и скорости движения основных газовых компонент) рассчитывались в модели путем численного интегрирования системы нестационарных трехмерных уравнений движения, непрерывности и теплового баланса
для нейтральных и заряженных частиц совместно с уравнением для расчета электрического потенциала. В качестве локальных источников мезомасштабных возмущений на нижней границе уравнения для электрического потенциала задавались вертикальные электрические токи.
Достоверность и обоснованность результатов и выводов диссертационной работы обеспечены корректностью постановки задач, метода их решения и согласием полученных результатов численного моделирования с результатами спутниковых и наземных наблюдений, а также с современными представлениями о физике процессов в верхней атмосфере Земли.
Научная новизна настоящей работа заключается в следующем.
1. Дано теоретическое объяснение генерации мезомасштабных электрических полей в ионосфере в результате действия вертикального электрического тока, текущего между Землей и ионосферой и созданного преимущественно неэлектрическими силами. Показано, что вертикальный электрический ток, возникающий в периоды подготовки землетрясений, имеет ту же физическую природу, что и электрические токи, возникающие при образовании грозовых облаков, замыкающие глобальную электрическую цепь и заряжающие ионосферу положительно относительно Земли.
2. Рассчитаны возмущения напряженности электрических полей и соответствующие двумерные возмущения полного электронного содержания ионосферы, и проанализированы их зависимости от плотности и направления вертикального электрического тока, широтного расположения источников, их конфигурации и сезона моделируемого события. Воспроизведены основные индивидуальные особенности относительных возмущений полного электронного содержания, наблюдавшихся перед землетрясениями на Сумматре в марте 2005 г. и Японии в марте 2011 г.
3. Впервые выполнены модельные расчеты трехмерных вариаций электронной концентрации- под действием мезомасштабных электрических полей. Изучено влияние не только вертикального дрейфа плазмы под действием зональной компоненты мезомасштабного электрического поля, но и горизонтальное перераспределение плазмы. Выявлено формирование всплывающих пузырей (баблов) и капель (блобов) -областей пониженной и повышенной электронной концентрации в низкоширотной ионосфере.
4. Впервые выполнены расчеты трехмерных возмущений концентрации, температуры и скоростей движения основных нейтральных компонент верхней атмосферы Земли, создаваемых действием сейсмогенных электрических полей в ионосфере.
5. Исследован относительный вклад электромагнитного дрейфа плазмы Б2-слоя ионосферы и внутренних гравитационных волн в формирование ионосферных возмущений в периоды подготовки сильных землетрясений.
Научная и практическая значимость работы
Проведенное исследование вносит вклад в развитие представлений о физике глобальной электрической цепи и подтверждает электромагнитный механизм формирования ионосферных возмущений, связанных с процессами подготовки землетрясений, - генерацию возмущений электронной концентрации и полного электронного содержания посредством электромагнитного дрейфа плазмы (дрейфа в скрещенных электрическом и магнитном полях), создаваемого сейсмогенным электрическим полем, возникающим в результате появления стороннего электрического тока между Землей и ионосферой. Результаты проведенных расчетов могут быть использованы в разработке методик мониторинга и прогнозирования таких мезомасштабных природных явлений как тайфуны, штормы, грозовые облака и землетрясения по данным спутниковых наблюдений и физико-математического моделирования эффектов этих явлений в термосфере и ионосфере.
На защиту выносятся:
1. Результаты численного моделирования генерации локальных квазистационарных электрических полей в ионосфере действием сторонних электрических токов в глобальной электрической цепи, текущих между Землей и ионосферой. Обоснование реальности таких токов и их количественные оценки.
2. Описание структуры электромагнитного дрейфа плазмы Б2-слоя ионосферы под действием мезомасштабного электрического поля и создаваемых этим дрейфом трехмерных возмущений электронной концентрации ионосферы, в частности, в виде всплывающих пузырей в низких широтах.
3. Описание двумерных возмущений полного электронного содержания ионосферы в зависимости от магнитуды, широтного и долготного расположения источников вертикального электрического тока, с учетом обратных токов и в зависимости от сезона.
4. Описание трехмерных возмущений термосферы (концентрации, скоростей и температур нейтрального газа), создаваемых при взаимодействии с заряженными частицами.
5. Оценка относительной роли генерируемых в термосфере внутренних гравитационных волн в формировании возмущений полного электронного содержания в сравнении с ролью [Е х В] дрейфа плазмы Б2-слоя ионосферы, создаваемого мезомасштабным электрическим полем.
Личный вклад автора
Автор участвовал в постановке задач, разработке физического механизма генерации мезомасштабных электрических полей, выполнил численные расчеты термосферных и ионосферных возмущений от действия квазистационарных электрических полей с использованием модели ЦАМ, выполнил обработку, анализ и сопоставление результатов модельных расчетов между собой, а также с данными эмпирических моделей и данными спутниковых и наземных наблюдений. Автор принимал участие в обсуждении и подготовке публикаций с описанием полученных результатов и выводов диссертации.
Апробация работы и публикации
Результаты работы были представлены и обсуждались на международных конференциях «Атмосфера. Ионосфера. Безопасность» (Калининград, 2012, 2014) и «Проблемы геокосмоса» (Санкт-Петербург, 2012, 2014), ежегодных семинарах «Физика авроральных явлений» (Апатиты, 2013, 2014), региональных конференциях «Высокоширотные геофизические исследования» (Мурманск, 2012, 2013, 2015), конференции «Радиофизические исследования ионосферы» (Харьков, Украина, 2013), на генеральных ассамблеях Европейского союза наук о Земле (Вена, Австрия, 2013, 2014), Международного научного радиосоюза (Пекин, Китай, 2014), Американского геофизического союза (Сан-Франциско, США, 2013) и Комитета по космическим исследованиям (Москва, 2014), а также на семинарах в Бернском международном институте космических исследований в 2014 и 2015 г.
По теме диссертации опубликована 21 научная работа, в том числе четыре статьи в журналах из перечня научных изданий Высшей аттестационной комиссии РФ, в которых должны быть опубликованы основные научные результаты диссертаций на соискание ученой степени кандидата наук, две статьи в других реферируемых журналах и 15 работ в
трудах и материалах научных конференций.
Основные публикации по теме диссертации
в реферируемых журналах из перечня ВАК
1. Намгаладзе А. А., Карпов М.И. Ток проводимости и сторонний электрический ток в глобальной электрической цепи // Химическая физика. 2015. Т. 34. № 10. С. 8-11. doi:10.7868/S0207401X15100106.
2. Карпов М.И., Намгаладзе А. А., Золотов О. В. Моделирование возмущений полного электронного содержания ионосферы, создаваемых электрическими токами между Землей и ионосферой // Химическая физика. 2013. Т. 32. № 9. С. 14-19. doi:10.7868/S0207401X13090069.
3. Karpov M.I., Zolotov O.V., Namgaladze A.A. Modeling of the ionosphere response on the earthquake preparation // Proceedings of the MSTU. 2012. V. 15. N. 2. P. 471-476.
4. Karpov M.I., Namgaladze A.A., Zolotov O.V. Three-dimensional structure of the seismo-electromagnetic ionospheric electron density disturbances // Proceedings of the MSTU. 2012. V. 15. N. 3. P. 595-603.
в других реферируемых журналах
5. Карпов М.И. Формирование мезомасштабного электрического поля в ионосфере в периоды подготовки землетрясений // Труды Кольского научного центра. 2015. № 6. С. 87-92.
6. Namgaladze А.А., Zolotov O.V., Karpov M.I., Romanovskaya Yu.V. Manifestations of the earthquake preparations in the ionosphere total electron content variations // Natural Science. 2012. V. 4. N. 11. P. 848-855. doi:10.4236/ns.2012.411113.
в материалах и трудах научных конференций
7. Namgaladze A.A., Karpov M.I. On the nature of the seismogenic electric current // Physics of Auroral Phenomena. Proceedings of the XXXVII Annual Seminar. PGI RAS. - Apatity. 2014.
8. Karpov M.I., Namgaladze A.A. Dynamics of the charged and neutral components of the upper atmosphere during earthquake preparation // European Geosciences Union General Assembly 2014 - Viena, Austria. 2014.
9. Namgaladze A.A., Karpov M.I. On the ionosphere electric field generation by the seismogenic electric currents // 2014 31th URSI General Assembly and Scientific Symposium, URSI GASS 2014 - Beijung, China. 2014.
doi:10.1109/URSIGASS.2014.6929822.
10. Namgaladze A.A., Karpov M.I. Numerical modeling of the ionosphere and thermosphere disturbances induced by seismogenic electric currents // 2014 31th URSI General Assembly and Scientific Symposium, URSI GASS 2014 - Beijung, China. 2014. doi:10.1109/URSIGASS.2014.6929780.
11. Namgaladze A.A., Karpov M.I., Zolotov O.V. Comparison of the Ionosphere Total Electron Content Disturbances by Seismogenic and Magnetospheric Currents // 40th COSPAR Scientic Assembly - Moscow. 2014. Abstract C1.3-0027-14.
12. Namgaladze, A. A. On the conductivity and external electric currents in the global electric circuit // Proceedings of IV International conference Atmosphere, Ionosphere, Safety. -Kaliningrad. 2014. P. 10-12.
13. Namgaladze A.A., Karpov M.I., Zolotov O.V. Seismo-ionosphere Coupling: Current Status of the Problem // Problems of Geocosmos. Pproceedings of the 10th International Conference. - St. Petersburg. 2014. P. 123-127.
14. Karpov M.I., Namgaladze A.A. Modeling of the TEC disturbances generated by seismogenic electric currents for different seasons // Physics of Auroral Phenomena. Proceedings of the XXXVI Annual Seminar. PGI RAS - Apatity. 2013. P. 47.
15. Namgaladze A.A., Karpov M.I., Zolotov O.V. A Comparative analysis of the model calculated and GPS-observed TEC variations before the Haiti, 2010 and Japan, 2011 earthquakes // Geophysical Research Abstracts. 2013. V.15. 10th European Geosciences Union General Assembly - Vienna, Austria. 2013. EGU2013-8870-1, 2013.
16. Карпов М.И. Возмущения термосферы под действием сейсмогенных токов // Высокоширотные геофизические исследования. Труды конференции. ПГИ КНЦ РАН -Мурманск. 2013. С. 35-37.
17. Namgaladze A.A., Karpov M.I, Zolotov O.V. Ionosphere TEC disturbances before strong earthquakes: observations, physics, modeling // AGU's 46th Annual Fall Meeting - San Francisco, USA. 2013.
18. Намгаладзе А. А., Карпов М.И. Вариации полного электронного содержания ионосферы как индикатор подготовки землетрясений // Радиофизические исследования ионосферы. Сборник тезисов докладов I Украинской конференции. Харьковский национальный университет м. В.Н. Каразина - Харьков, Украина. 2013. С. 24-27.
19. Karpov M.I., Zolotov O.V., Namgaladze A.A. Modeling of the TEC Response on Different Vertical Electric Currents between the Earth and Ionosphere // Atmosphere. Ionosphere.
Safety. 2012. Book of Abstracts. -Kaliningrad. 2012. P.71-72.
20. Карпов М.И. Численное моделирование зависимости полного электронного содержания ионосферы от электрических токов между Землей и ионосферой перед сильными землетрясениями // Высокоширотные геофизические исследования. Труды конференции. ПГИ КНЦ РАН - Мурманск. 2012. C. 82-84.
21. Karpov M.I., Namgaladze A.A., Zolotov O.V. The three-dimensional structure of the ionospheric electron density disturbances created by the vertical electric currents flowing between the earth and the ionosphere // Problems of Geocosmos. Proceedings of the 9th International Conference - St. Petersburg. 2012. P. 93-98.
Структура и объем диссертации
Диссертационная работа состоит из введения, 5 глав и заключения. Работа содержит 116 страниц текста и 39 рисунков. Список цитируемой литературы включает 232 наименования.
Глава 1. Мезомасштабные возмущения глобальной электрической цепи
В настоящей главе дается обзор представлений о глобальной электрической цепи (ГЭЦ) и описаны основные данные наблюдений мезомасштабных (от нескольких сот до 1000-3000 км по горизонтали) возмущений ГЭЦ и связанных с ними ионосферных возмущений. Наиболее яркими проявлениями являются возмущения квазистационарного электрического поля, наблюдаемые спутниками в ионосфере над областями подготовки землетрясений, и создаваемые ими возмущения электронной концентрации и полного электронного содержания ионосферы. Рассмотрены физические механизмы воздействия сейсмогенного электрического поля на ионосферную плазму.
1.1. Глобальная электрическая цепь
Глобальная электрическая цепь представляет собой замкнутую систему электрических токов, текущих в ионосфере, Земле и между ними (рис. 1.1). Общий ток в цепи составляет порядка 1-2 кА. Считается, что электродвижущей силой в цепи являются процессы образования грозовых и дождевых облаков (Wilson, 1920), в результате которых ионосфера заряжается положительно относительно Земли с разностью потенциалов около 250 кВ между ними (Rycroft et al., 2000; Singh et al., 2007). Благодаря наличию ионов, образованных вследствие ионизации воздуха галактическими космическими лучами и естественной радиоактивности у поверхности Земли, система замыкается электрическим током, текущим через слабо проводящую атмосферу в областях с сухим воздухом. Этот электрический ток проводимости, получивший название тока хорошей погоды и направленный от ионосферы к Земле, стремится "снять" разность потенциалов между ними и его плотность составляет порядка 2-3 пА/м2 (Rycroft and Harrison, 2012).
В отличие от электрического тока хорошей погоды, создаваемого под действием
фонового электрического поля между ионосферой и Землей и определяемого
электрической проводимостью атмосферы (в первую очередь проводимостью приземного
слоя воздуха), электрический ток, связанный с грозовой активностью, обусловлен
разделением и переносом тяжелых отрицательных и легких положительных зарядов
неэлектрическими силами: силами тяжести и градиентами давления. В связи с сильной
изменчивостью местных атмосферных условий (концентраций различных примесей и
аэрозолей, влажности и температуры воздуха) ток зарядки электрической цепи также
подвержен значительным изменениям, что, соответственно, приводит к локальным
вариациям разности потенциалов между ионосферой и Землей и возмущениям
13
электрического поля в ионосфере.
Наряду с грозовыми тропосферными генераторами существенный вклад в распределение полей и токов глобальной электрической цепи дают ионосферные и магнитосферные источники. Горизонтальные движения нейтрального газа увлекают ионосферную плазму в Е- и Б1-областях через геомагнитное поле, генерируя динамо-электрическое поле, которое создаёт горизонтальные электрические токи и соответствующие вариации геомагнитного поля. Электрические поля в магнитосфере возникают в результате взаимодействия солнечного ветра с магнитосферой и передаются вниз в ионосферу вдоль идеально проводящих силовых линий геомагнитного поля.
В периоды высокой солнечной и магнитной активности электрические поля и токи подвержены существенным изменениям. Напряженность электрического поля колеблется в средних широтах от нескольких единиц до десятков мВ/м, в высоких широтах достигает сотни и более мВ/м, а электрические токи десятков тысяч ампер. Наличие интенсивных токов способствует развитию различного рода токовых неустойчивостей и связанных с ними колебаний ионосферной плазмы, регистрируемых в различных диапазонах частот (Брюнелли и Намгаладзе, 1988).
MAGNETOSPHERE
Рис. 1.1. Схема глобальной электрической цепи. Стрелками обозначено направление электрических токов (Roble and Tzur, 1986).
Ионосферным и магнитосферным источникам изменений электрического поля, проявляющимся в глобальном масштабе, посвящено множество исследований в рамках мониторинга космической погоды. В последнее время, с развитием спутниковых технологий и вычислительной техники, исследователи все большее внимание уделяют т.н. мезомасштабным возмущениям глобальной электрической цепи, с горизонтальными масштабами от нескольких сотен до 2000-3000 километров. Одними из таких явлений являются возмущения, связанные с сейсмической и вулканической активностью. При этом, как это было впервые выявлено на примере землетрясения на Аляске в 1964 г., ионосфера откликается не только в моменты подземных толчков, но и в периоды, предшествующие им (Davies and Baker, 1964; Leonard and Barnes, 1965). Существование связей в системе литосфера-атмосфера-ионосфера не вызывает сомнений в научном сообществе, однако отсутствие понимания природы этой связи препятствует успешному прогнозу землетрясений и, тем самым, снижению их катастрофических последствий для жизни людей и объектов инфраструктуры.
1.2. Возмущения электрического поля в ионосфере
Впервые возмущения квазистационарного электрического поля ионосферы, связанные с процессами подготовки землетрясений, были выявлены в работе (Chmyrev et al., 1989). В 15-минутный интервал до землетрясения в Египте 21.01.1982 г. спутником Intercosmos Bulgaria 1300 были зарегистрированы изменения вертикальной компоненты электрического поля на 7-8 мВ/м над областью эпицентра и в магнитосопряженной точке. В работах (Gousheva et al., 2005, 2006, 2008, 2009) были проанализированы данные измерений спутника за дни, предшествующие более чем 100 сейсмических событий на различных широтах при спокойных геомагнитных условиях. Для анализа отбирались траектории полета на дистанции не менее 250 км от эпицентра, не пересекавшие линию терминатора. Была выявлена устойчивая связь процессов подготовки землетрясений и изменений напряженности горизонтальной и вертикальных компонент квазистационарного электрического поля в ионосфере на 5-10 мВ/м относительно фоновых значений в дневное и в ночное время, время жизни которых достигало 15 дней, а размеры возмущенных областей достигали от нескольких сотен до тысячи километров.
Существенный вклад в изучение мезомасштабных возмущений электрического поля в ионосфере внесла спутниковая программа DEMETER (Detection of Electro-Magnetic Emissions Transmitted from Earthquake Regions), специально запущенная для изучения ионосферных возмущений, связанных с сейсмической и вулканической активностью, а
15
также с антропогенным воздействием на ионосферу Земли. Бортовая аппаратура спутника включает инструменты для измерения электрического поля (в диапазоне частот от постоянного до 3,5 МГц), магнитного поля (10 Гц - 17 кГц), а также концентрации и температуры электронов и ионов (H+, He+, O+, NO) на высоте орбиты 710 км (в 2006 году опущена до 660 км; Cussac et al. 2006; Parrot, 2006a, b).
В работах (Zhang et al, 2012a, 2012b, 2014) были обработаны данные измерений DEMETER электрического поля для 17 экваториальных землетрясений в Индонезии (М > 7) и 12 среднеширотных землетрясений на территории Китая. Рассматривались области в радиусе 2000 км от эпицентров и только в ночное время во избежание регистрации влияния Солнца. Для каждой из групп землетрясений рассматривались данные в течение 9 дней до и 1 день после землетрясения. В 25 случаях из 29 рассмотренных были зарегистрированы изменения электрического поля на величины 1,5-16 мВ/м (в среднем 10 мВ/м) как в сторону увеличения, так и в сторону уменьшения (рис. 1.2).
Сообщается также об изменениях электронной концентрации, концентрации ионов O+, скоростей вертикального дрейфа ионов, модификациях экваториальной аномалии, реже об изменениях ионной и электронной температур (Ryu et al, 2014a, 2014b, 2014c). Примечательно, что возмущения регистрируются в периоды спокойных геомагнитных условий.
Помимо землетрясений возмущения электрического поля регистрировались спутником DEMETER над областями повышенной вулканической активности (Zlotnicki et al., 2010, 2013), причем в течение значительно большего промежутка времени - за 30 суток до извержения и в течение 15 суток после.
Похожие диссертационные работы по специальности «Физика атмосферы и гидросферы», 25.00.29 шифр ВАК
Модификация глобальной численной модели верхней атмосферы земли для исследования высокоширотных явлений2002 год, кандидат физико-математических наук Мартыненко, Олег Владимирович
Математическое моделирование спокойной и возмущенной верхней термосферы2009 год, кандидат физико-математических наук Доронина, Елена Николаевна
Численное исследование неустойчивости Рэлея-Тейлора в низкоширотной ионосфере2016 год, доктор наук Кащенко Николай Михайлович
Моделирование термосферно-ионосферного взаимодействия в периоды магнитных бурь2006 год, кандидат физико-математических наук Юрик, Роман Юрьевич
Ионосферные возмущения по наблюдениям на установках некогерентного рассеяния и их математическое моделирование2009 год, кандидат физико-математических наук Зубова, Юлия Владимировна
Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Карпов Михаил Иванович, 2016 год
Список литературы
1. Брюнелли Б.Е., Намгаладзе А.А. Физика ионосферы. М.: Наука, 1988. 528 с.
2. Гохберг М.Б., Гершензон Н.И., Гуфельд И.Л., Кустов А.В., Липеровский В.А., Хусамеддинов С.С. О возможных эффектах воздействия электрических полей сейсмического происхождения на ионосферу // Геомагнетизм и Аэрономия. 1984. Т. 24. №. 2. С. 217-222.
3. Гохберг М.Б., Кустов А.В., Липеровский В.А., Липеровская Р.Х., Харин Е.П., Шалимов С.Л. О возмущениях в F-области ионосферы перед землетрясениями // Известия АН СССР. Физика Земли. 1988. № 4. C. 12-20.
4. Гохберг М.Б., Шалимов С.Л. Воздействие землетрясений и взрывов на ионосферу. М.: ИФЗ РАН, 222 с. 2004.
5. Депуева А.Х., Ротанова Н.М., Модификация ионосферы низких и экваториальных широт перед землетрясениями // Геомагнетизм и Аэрономия. 2000. Т. 40. № 6. С. 5054.
6. Депуева А.Х., Михайлов А.В., Деви М., Барбара А.К. Пространственные и временные вариации критических частот области F ионосферы над зоной подготовки экваториального землетрясения // Геомагнетизм и Аэрономия. 2007. Т. 47. № 1. С. 138142. doi: 10.1134/S0016794007010191.
7. Ермаков В.И., Стожков Ю.И. Физика грозовых облаков. Препринт № 2. М.: ФИАН, 2004.
8. Захаренкова И.Е. Использование измерений сигналов системы GPS для обнаружения ионосферных предвестников землетрясений // Диссертация на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук. Калининград. РГУ им. Канта. 2007. 146 с.
9. Золотов О.В., Прохоров Б.Е., Намгаладзе А.А., Мартыненко О.В. Вариации полного электронного содержания ионосферы в период подготовки землетрясений // Химическая Физика. 2011. Т. 30. № 5. С. 84-87.
10. Золотов О.В., Намгаладзе А.А., Прохоров Б.Е. Особенности вариаций полного электронного содержания ионосферы в периоды подготовки землетрясений 11 марта 2011 г. (Япония) и 23 октября 2011 г. (Турция) // Химическая физика. 2013. Т. 32. № 9. C. 20-26.
11. Золотов О.В. Эффекты землетрясений в вариациях полного электронного содержания ионосферы // Диссертация на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук. Мурманск. МГТУ. 2015. 146 с.
12. Ивлев Л.С., Довгалюк Ю.А. Физика атмосферных аэрозольных систем. СПб.: НИИХ СПбГУ, 1999. 94 с.
13. Карпов М.И., Намгаладзе А.А., Золотов О.В. Моделирование возмущений полного электронного содержания ионосферы, создаваемых электрическими токами между Землей и ионосферой // Химическая физика. 2013. Т. 32. № 9. С. 14-19. doi: 10.7868/S0207401X13090069.
14. Клименко В.В., Намгаладзе А.А. Ионосферные эффекты зональных и меридиональных электрических полей в вечернем секторе // Геомагнетизм и аэрономия. 1977. Т. 17. № 3. С. 441-444.
15. Клименко В.В. Намгаладзе А.А. Ионосферные эффекты меридиональных электрических полей // М., Наука, Вариации ионосферы во время магнитосферных возмущений, с.3-10, 1980.
16. Клименко В.В., Намгаладзе А.А. Эффекты меридиональных электрических полей в высокоширотной ионосфере // М., Радио и связь, Ионосферные исследования, №33, 1983.
17. Кореньков Ю.Н., Намгаладзе А.А. Моделирование ионосферных эффектов солнечной вспышки // М., Наука, кн.: Ионосферные возмущения и методы их прогноза, с.85-91, 1977.
18. Корсунова Л.П., Хегай В.В. Анализ сейсмоионосферных возмущений на цепочке японских станций вертикального зондирования ионосферы // Геомагнетизм и Аэрономия. 2008. Т. 48. № 3. С. 407-415.
19. Корсунова Л.П., Хегай В.В., Михайлов Ю.М., Смирнов С.Э. Закономерности в проявлении предвестников землетрясений в ионосфере и приземных атмосферных электрических полях на Камчатке // Геомагнетизм и Аэрономия. 2013. Т. 53. № 2. С. 239-246. doi: 10.7868/S0016794013020089.
20. Липеровская Е.В., Христакис Н., Липеровский В.А., Олейник М.А. Эффекты сейсмической и антропогенной активности в ночном спорадическом E-слое ионосферы // Геомагнетизм и аэрономия. 1994. Т. 34. №. 3. С. 56-59.
21. Морозов В. Н. Математическое моделирование атмосферно-электрических процессов с учетом влияния аэрозольных частиц и радиоактивных веществ. Монография. РГГМУ. - СПб, 2011, 253 с.
22. Морозова Л.И. Облачные индикаторы геодинамики земной коры // Известия Академии Наук СССР. Физика Земли. 1993. № 10. С. 108-112.
23. Намгаладзе А. А. Численное моделирование среднеширотных ионосферных возмущений // М., Наука, кн.: Диагностика и моделирование ионосферных возмущений, с.57-68, 1978.
24. Намгаладзе А.А., Клименко В.В., Суроткин В.А., Саенко Ю.С. Глобальная модель системы ионосфера-протоносфера с учетом магнитосферной конвекции // Тбилиси, Тез. докл. V Всесоюзного семинара по моделированию ионосферы. 1980. С. 28-29.
25. Намгаладзе А.А., Захаров Л.П., Смертин В.М. О широтной зависимости возмущений термосферных ветров // Геомагнетизм и аэрономия. 1982. Т. 22. № 3. С. 440-443.
26. Намгаладзе А.А., Кореньков Ю.Н., Клименко В.В., Карпов И.В., Бессараб Ф.С., Суроткин В.А., Глущенко Т.А., Наумова Н.М. Математическая модель термосферы, ионосферы и протоносферы Земли как единой системы // Математические модели ближнего космоса. Тез. докл. М. НИИЯФ МГУ. 1988. C. 3.
27. Намгаладзе А.А., Кореньков Ю.Н., Клименко В.В., Карпов И.В., Бессараб Ф.С., Суроткин В.А., Глущенко Т.А., Наумова Н.М. Глобальная численная модель термосферы, ионосферы и протоносферы Земли // Геомагнетизм и Аэрономия. 1990. T. 30. № 4. С. 612-619.
28. Намгаладзе А.А., Мартыненко О.В., Намгаладзе А.Н. Глобальная модель верхней атмосферы с переменным шагом интегрирования по широте // Геомагнетизм и Аэрономия. 1996. T. 36. № 2. С. 89-95.
29. Намгаладзе А.А. О возможных физических механизмах формирования ионосферных предвестников землетрясений // Материалы Международной научно-технической конференции "Наука и образование-2007", МГТУ, Мурманск, 2007. С. 358-362.
30. Намгаладзе А.А., Клименко М.В., Клименко В.В., Захаренкова И.Е. Физический механизм и математическое моделирование ионосферных предвестников землетрясений, регистрируемых в полном электронном содержании // Геомагнетизм и аэрономия. 2009. Т. 49. № 2. С.267-277. doi:10.1134/S0016793209020169.
31. Намгаладзе А.А., Золотов О.В., Прохоров Б.Е. Численное моделирование вариаций полного электронного содержания ионосферы, наблюдавшихся перед землетрясением 12 января 2010 г. на о-ве Гаити // Геомагнетизм и Аэрономия. 2013. Т. 53. № 4. С. 553560.
32. Намгаладзе А.А., Карпов М.И. Ток проводимости и сторонний электрический ток в глобальной электрической цепи // Химическая физика. 2015. Т. 34. № 10. С. 8-11. doi: 10.7868/S0207401X15100106.
33. Нусинов А. А. Зависимость интенсивности линии коротковолнового излучения солнца от уровня активности // Геомагнетизм и Аэрономия. 1984. T. 24. № 4. С. 529-536.
98
34. Пулинец С.А., Легенька А.Д. Динамика приэкваториальной ионосферы в период подготовки сильных землетрясений // Геомагнетизм и аэрономия. 2002. Т. 42. № 2. С. 239-244.
35. Романовская Ю.В., Намгаладзе А.А. Ионосферные предвестники землетрясений: анализ измерений полного электронного содержания перед сильными сейсмическими событиями 2005 года // Вестник МГТУ. 2014. Т. 17. № 2. С. 403-410.
36. Рыбаков М.В., Карпов М.И., Намгаладзе А.А. О влиянии вариаций электрического поля на состояние ионосферы над обсерваторией Воейково // Вестник МГТУ. 2014. Т. 17. № 2. С. 411-418.
37. Сорокин В.М., Ружин Ю.Я. Электродинамическая модель процессов в атмосфере и ионосфере накануне землетрясения // Геомагнетизм и аэрономия. 2014. Т. 55. № 5. С. 641-658.
38. Суроткин В.А., Клименко В.В., Намгаладзе А.А. Численная модель экваториальной ионосферы // М.,ИЗМИРАН, Исследование ионосферной динамики. 1979. С. 58-68.
39. Суроткин В.А., Намгаладзе А.А., Коломийцев О.П. Моделирование суточного развития расслоений Б2-области экваториальной ионосферы // Геомагнетизм и аэрономия. 1985. Т. 25. № 3. С. 394-399.
40. Тащилин А.В. Формирование крупномасштабной структуры ионосферы в спокойных и возмущенныхусловиях // Диссертация на соискание ученой степени доктора физико-математических наук. Иркутск. 2014. 265 с.
41. Титов А.А., Соломенцев Д.В., Хаттатов В.У. Мониторинг состояния ионосферы в реальном времени с помощью трехмерной ассимиляционной модели // Радиотехника и электроника. 2013. Т.58. № 6. С. 564.
42. Akmaev R.A., Fuller-Rowell T.J., Wu F., Forbes J.M., Zhang X., Anghel A.F., Iredell, S. Moorthi M.D., Juang H.-M. Tidal variability in the lower thermosphere: Comparison of Whole Atmosphere Model (WAM) simulations with observations from TIMED // Geophysical Research Letters. 2008. V.35. L03810. doi :10.1029/2007GL032584.
43. Alekseev V.A., Alekseeva N.G. Investigation of metal transfer in the biosphere during gaseous emission in zones of tectonic activity using methods of nuclear physics // Nuclear Geophysics. 1992. V. 6. P. 99-105.
44. Alimov O.A., Gokhberg M.B., Liperovskaia E.V., Gufeld I.L., Liperovsky V.A., Roubtsov L.N. Anomalous characteristics of the middle latitude Es layer before earthquakes // Physics of the Earth and Planetary Interiors. 1989. V. 57. P. 76-81. doi: 10.1016/0031-9201(89)90216-1.
45. Astafyeva E.I., Afraimovich E.L. Long-distance traveling ionospheric disturbances caused by the great Sumatra-Andaman earthquake on 26 December 2004 // Earth, Planets and Space. 2006. V. 58. № 8. P. 1025-1031. doi: 10.1186/BF03352607.
46. Blakeslee R.J., Christian H.J., Vonnegut B. Electrical measurements over thunderstorms // Journal of Geophysical Research. 1989. V. 94 (D11). P. 13135-13140. doi: 10.1029/JD094iD11p13135.
47. Bhattacharya S., Sarkar S., Gwal A.K., Parrot M. Electric and magnetic field perturbations recorded by DEMETER satellite before seismic events of the 17th July 2006 M 7.7 earthquake in Indonesia // Journal of Asian Earth Sciences. 2009. V. 34. № 5. P. 634-644. doi: 10.1016/j.jseaes.2008.08.010.
48. Bilitza D. International reference ionosphere 2000 // Radio Science. 2001. V. 36. P. 261-275.
49. Boucher O. Atmospheric Aerosols. Properties and Climate Impacts. Springer: Berlin, Germany, 2015. 311 p.
50. Chmyrev V.M., Isaev N.V., Bilichenko S.V., Stanev G.A. Observation by space-borne detectors of electric fields and hydromagnetic waves in the ionosphere over on earthquake center // Physics of the Earth and Planetary Interiors. 1989. V. 57. P. 110-114. doi: 10.1016/0031-9201(89)90220-3.
51. Clarke A.D., Kapustin V.N., Eisele F.L., Weber R.J., McMurry P.H. Particle production near marine clouds: Sulfuric acid and predictions from classical binary nucleation // Geophysical Research Letters. 1999. Vol. 26. P. 2425-2428.
52. Codrescu M.V., Fuller-Rowell T.J., Foster J.C., Holt J.M., Cariglia S.J. Electric field variability associated with the Millstone Hill electric field model // Journal of Geophysical Research. 2000. V. 105(A3). P. 5265. doi: 10.1029/1999JA900463.
53. Cussac T., Clair M.A., Ultre-Guerard P., Buisson F., Lassalle-Balier G., Ledu M., Elisabelar C., Passot X., Rey N. The Demeter microsatellite and ground segment // Planet Space Science. 2006. V. 54. № 5. P. 413-427. doi: 10.1016/j.pss.2005.10.013.
54. Davies K., Baker D.M. Ionospheric Effects Observed around the Time of the Alaskan Earthquake of March 28, 1964 // Journal of Geophysical Research. 1965. V. 70. № 9. P. 2251-2253. doi: 10.1029/JZ070i009p02251.
55. Denisenko V.V., Ampferer M., Pomozov E.V., Kitaev A.V., Hausleitner W., Stangl G., Biernat H.K. On electric field penetration from ground into the ionosphere // Journal of Atmospheric and Solar-Terrestrial Physics. 2013. V. 102. P. 341-353. doi: 10.1016/j.jastp.2013.05.019.
56. Depuev V., Zelenova T. Electron density profile changes in a pre-earthquake period // Advances in Space Research. 1996. V. 18. № 6. P. 115-118. doi: 10.1016/0273-1177(95)00911-6
57. Depueva A.Kh., Ruzhin Yu.Ya. Seismoionospheric fountain-effect as analogue of active space experiment // Advances in Space Research. 1995. V. 15. № 12. P. 151-154. doi: 10.1016/0273-1177(95)00036-E.
58. Depueva A. Kh., Rotanova N. Low-latitude ionospheric disturbances associated with earthquakes // Annales di Geofisica. 2001. V. 44. № P. 221-228.
59. Dow J.M., Neilan R.E., Rizos C. The International GNSS Service in a changing landscape of Global Navigation Satellite Systems // Journal of Geodesy. 2009. V. 83.№ 3-4. P. 191-198. doi: 10.1007/s00190-008-0300-3.
60. Filizzola C., Pergola N., Pietrapertosa C., Tramutoli V. Robust satellite techniques for seismically active areas monitoring: A sensitivity analysis on September 7, 1999 Athens's earthquake // Physics and Chemistry of the Earth. 2004. V. 29. № 4-9. P. 517-527. doi: 10.1016/j.pce.2003.11.019.
61. Foerster M., Prokhorov B. E., Namgaladze A. A., Holschneider M. Numerical modeling of solar wind influences on the dynamics of the high-latitude upper atmosphere // Advances in Radio Science. 2012. V. 10. P. 299-312.
62. Freund F., Salgueiro da Silva M.A., Lau B.W.S., Takeuchi A., Jones H.H. Electric currents along earthquake faults and the magnetization of pseudotachylite veins // Tectonophysics. 2007. V. 431. № 1-4. P. 131-141. doi: 10.1016/j.tecto.2006.05.039.
63. Freund F., Sornette D. Electro-magnetic earthquake bursts and critical rupture of peroxy bond networks in rocks // Tectonophysics. 2007. V. 431. № 1-4. P. 33-47. doi: 10.1016/j.tecto.2006.05.032.
64. Freund F.T., Kulahci I.G., Cyr G., Ling J., Winnick M., Tregloan-Reed J, Freund M.M. Air ionization at rock surfaces and pre-earthquake signals // Journal of Atmospheric and Solar-Terrestrial Physics. 2009. V. 71. P. 1824-1834. doi: 10.1016/j.jastp.2009.07.013.
65. Freund F. Pre-earthquake signals: Underlying physical processes // Journal of Asian Earth Sciences. 2011. V. 41. № 4-5. P. 383-400. doi:10.1016/j.jseaes.2010.03.009.
66. Fuller-Rowell T.J., Evans D.S. Height-integrated Pedersen and Hall conductivity patterns inferred from the Tiros-NOAA satellite data // Journal of Geophysical Research. 1987. V. 92. № 7. P. 7606-7618.
67. Fuller-Rowell T.J., Rees D., Quegan S., Moffett R.J., Codrescu M.V., Millward G.H. A coupled thermosphere ionosphere model, CTIM // in: STEP Handbook on Ionospheric Models, edited by R.W. Schunk.P. 217. Utah State Univ. Logan. 1996.
101
68. Fuller-Rowell T.J., Akmaev R., Wu F., Anghel A., Maruyama N., Anderson D.N., Codrescu M.V., Iredell M., Moorthi S., Juang H.-M. S., Hou Y.-T., Millward G. Impact of terrestrial weather on the upper atmosphere // Geophysical Research Letters. 2008. V.35. L09808. doi: 10.1029/2007GL032911.
69. Fuller-Rowell T.J., Wang H., Akmaev R., Wu F., Fang T.-W., Iredell M., Richmond A. Forecasting the dynamic and electrodynamic response to the January 2009 sudden stratospheric warming // Geophysical Research Letters. 2011. V.38. L13102. doi: 10.1029/2011GL047732.
70. Galvan D.A., Komjathy A., Hickey M.P., Stephens P., Snively J., Tony Song Y., Butala M.D., Mannucci A.J. Ionospheric signatures of Tohoku-Oki tsunami of March 11, 2011: Model comparisons near the epicenter // Radio Science. 2012. V. 47. RS4003. doi: 10.1029/2012RS005023.
71. Genzano N., Aliano C., Filizzola C., Pergola N., Tramutoli V. A robust satellite technique for monitoring seismically active areas: The case of Bhuj-Gujarat earthquake // Tectonophysics. 2007. V. 431. № 1-4. P. 197-210. doi: 10.1016/j.tecto.2006.04.024.
72. Genzano N., Aliano C., Corrado R., Filizzola C., Lisi M., Mazzeo G., Paciello R, Pergola N., Tramutoli V. RST analysis of MSG-SEVIRI TIR radiances at the time of the Abruzzo 6 April 2009 earthquake // Natural Hazards and Earth System Science. 2009. V. 9. № 6. P. 2073-2084. doi: 10.5194/nhess-9-2073-2009.
73. Gokhberg M.B., Morgounov V.A., Yoshino T., Tomizawa I. Experimental measurement of electromagnetic emissions possibly related to earthquakes in Japan // Journal of Geophysical Research. 1982. V. 87. № B9. P. 7824-7828. doi: 10.1029/JB087iB09p07824.
74. Gousheva M.N., Glavcheva R.P., Danov D.L., Angelov P., Hristov P.L. Influence of earthquakes on the electric field disturbances in the ionosphere on board of the Intercosmos-Bulgaria-1300 satellite // Comptes Rendus De L Academie Bulgare Des Sciences. 2005. V. 58. № 8. P. 911-916.
75. Gousheva M., Glavcheva R., Danov D., Angelov P., Hristov P., Kirov B., Georgieva K. Satellite monitoring of anomalous effects in the ionosphere probably related to strong earthquakes. // Advances in Space Research. 2006. V. 37. № 4. P. 660-665. doi:10.1016/j.asr.2004.12.050
76. Gousheva M.N., Glavcheva R.P., Danov D.L., Angelov P., Hristov P.L., Kirov B.B., Georgieva K.Y. Electric field and ion density anomalies in the mid latitude ionosphere: Possible connection with earthquakes? // Advances in Space Research. 2008. V. 42. P. 206212. doi: 10.1016/j.asr.2008.01.015
77. Gousheva M., Danov D., Hristov P., Matova M. Ionospheric quasi-static electric field anomalies dusring seismic activity in August-September 1981 // Natural Hazards and Earth System Sciences. 2009. V. 9. P. 3-15. doi: 10.5194/nhess-9-3-2009.
78. Guangmeng G., Jie Y. Three attempts of earthquake prediction with satellite cloud images // Natural Hazards and Earth System Sciences. 2013. V. 13. P. 91-95. doi: 10.5194/nhess-13-91-2013.
79. Hao J., Tang T., Li D. Progress in the research of atmospheric electric field anomaly as an index for short-impending prediction of earthquakes // J. Earthquake Pred. Res. 2000. V. 8. P. 241-255.
80. Hardy D.A., Gussenhoven M.S, Holeman E. A statistical model of auroral electron precipitation // Journal of Geophysical Research. 1985. V.90. P. 4229-4248.
81. Harrison R.G., Carslaw K.S. Ion-aerosol-cloud processes in the lower atmosphere // Reviews of Geophysics. 2003. V. 41. doi: 10.1029/2002RG000114.
82. Harrison R.G., Aplin K.L., Rycroft M.J. Atmospheric electricity coupling between earthquake regions and the ionosphere // Journal of Atmospheric and Solar-Terrestrial Physics. 2010. V. 72 N. 5-6. P. 376-381. doi: 10.1016/j.jastp.2009.12.004.
83. Harrison R. G., Aplin K. L., Rycroft M. J. Brief Communication: Earthquake-cloud coupling through the global atmospheric electric circuit // Natural Hazards and Earth System Sciences. 2014. V. 14. P. 773-777. doi:10.5194/nhess-14-773-2014.
84. Hayakawa M., Kawate R., Molchanov O., Yumoto K. Results of Ultra-Low-Frequency magnetic field measurements during the Guam earthquake of 8 August 1993 // Geophysical Research Letters. 1996. V. 23. № 3. P. 241-244. doi: 10.1029/95GL02863.
85. Hayakawa M., Molchanov O.A. Seismo-Electromagnetics: Lithosphere-Atmosphere-Ionosphere Coupling. Tokyo, Japan: TERRAPUB. 477 p. 2002.
86. Hedin A.E., Fleming E.L., Manson A.H., Schmidlin F.J., Avery S.K., Clark R.R., Franke S.J., Fraser G.J., Tsuda T., Vial F., Vincent R.A. Empirical wind model for the upper, middle and lower atmosphere // Journal of Atmospheric and Terrestrial Physics. 1996. V. 58. № 13. P. 1421-1447. doi: 10.1016/0021-9169(95)00122-0.
87. Heincke, J., Koch, U., & Martinelli, G. CO2 and radon measurements in the Vogtland area (Germany) - a contribution to earthquake prediction research // Geophysical Research Letteers. 1995. V. 22. P. 774-779.
88. Holzworth R. H., Kelley M. C., Siefring C. L., Hale L. C., Mitchell J. D. Electrical measurements in the atmosphere and the ionosphere over an active thunderstorm: 2. Direct current electric fields and conductivity // Journal of Geophysical Research. Space Physics. 1985. V. 90. № A10. P.9824-9830. doi: 10.1029/JA090iA10p09824.
103
89. Huba J.D., Joyce G., Fedder J.A. Sami2 is Another Model of the Ionosphere (SAMI2): A new low-latitude ionosphere model // Journal of Geophysical Research. 2000. V. 105(A10). P. 23035.
90. Huba J.D., Joyce G., Krall J. Three-dimensional equatorial spread F modeling // Geophysical Research Letters. 2008. V. 35. L10102. doi: 10.1029/2008GL033509.
91. Huba J., Schunk R., Khazanov G. Modeling the Ionosphere-Thermosphere System. American Geophysical Union: Washington, DC. 2014. 332 p.
92. Igarashi G., Saeki T., Takahata N., Sano Y., Sumikawa K., Tasaka S., Sasaki Y., Takahashi M. Groundwater radon anomaly before the Kobe earthquake // Science. 1995. V. 269. P. 6061. doi: 10.1126/science.269.5220.60.
93. Iijima T., Potemra T.A. The amplitude distribution of field-aligned currents at northern high latitudes observed by Triad // Journal of Geophysical Research. 1976. V. 81. P. 2165-2174.
94. Isaev N. V., Sorokin V. M., Chmyrev V. M., Serebryakova O. N., Yashchenko A. K. Disturbance of the Electric Field in the Ionosphere by Sea Storms and Typhoons // Cosmic Research. 2002. V. 40. № 6. P. 547-553. doi: 10.1023/A:1021549612290.
95. Jacchia L.G. Thermospheric temperature, density and composition: new models // Ibid. 1977. № 375. P. 1-106.
96. Karpov M.I., Zolotov O.V., Namgaladze A.A. Modeling of the ionosphere response on the earthquake preparation // Proceedings of the MSTU. 2012. V. 15. № 2. P. 471-476.
97. Karpov M.I., Namgaladze A.A., Zolotov O.V. Three-dimensional structure of the seismo-electromagnetic ionospheric electron density disturbances // Proceedings of the MSTU. 2012. V. 15. № 3. P. 595-603.
98. Karpov M.I., Namgaladze A.A., Zolotov O.V. Modeling of Total Electron Content Disturbances Caused by Electric Currents between the Earth and the Ionosphere // Russian Journal of Physical Chemistry B. 2013. V. 7. № 5. P. 594-598. doi: 10.1134/S1990793113050187.
99. Kelley M. C., Siefring C. L., Pfaff R. F., Kintner P. M., Larsen M., Green R., Holzworth R. H., Hale L. C., Mitchell J. D., Le Vine D. Electrical measurements in the atmosphere and the ionosphere over an active thunderstorm: 1. Campaign overview and initial ionospheric results // Journal of Geophysical Research. Space Physics. 1985. V. 90. № A10. P.9815-9823. doi: 10.1029/JA090iA10p09815
100. Kondo G. The variation of the atmospheric electric field at the time of earthquake // Memoirs of the Kakioka Magnetic Observatory. 1968. V. 13. № 1. P. 11-23.
101. Kim V.P., Hegaj V.V., Illich-Switych P.V. On the possibility of a metallic ion layer forming in the E-region of the night mid-latitude ionosphere before great earthquakes // Geomagnetism and Aeronomy. 1994. V. 33. P. 658-662.
102. Kim V.P., Liu J.Y., Hegai V.V. Modeling the pre-earthquake, electrostatic effect on the F region ionosphere // Advances in Space Research. 2012. V. 50. № 11. P. 1524-1533. doi: 10.1016/j.asr.2012.07.023.
103. King C.Y. Gas geochemistry applied to earthquake prediction: an overview // Journal of Geophysical Research. 1986. V. 91(B12). P. 12269-12281. doi: 10.1029/JB091iB12p12269.
104. Kshevetskii S.P., Karpov I.V. Formation of Large Scale Disturbances in the Upper Atmosphere Caused by Acoustic Gravity Wave Sources on the Earth's Surface // Geomagnetism and Aeronomy. 2014. V. 54. № 4. P. 513-522. doi: 10.1134/S0016793214040173.
105. Krider E.P., Musser J.A. Maxwell currents under thunderstorms // Journal of Geophysical Research. 1982. V. 87(C13). P. 11171-11176. doi: 10.1029/JC087iC13p11171.
106. Kuo C.L., Huba J.D., Joyce G., Lee L.C. Ionosphere plasma bubbles and density variations induced by pre-earthquake rock currents and associated surface charges // Journal of Geophysical Research. 2011. V. 116. P. A10317. doi: 10.1029/2011JA016628.
107. Le H., Liu J.Y., Liu L. A statistical analysis of ionospheric anomalies before 736 M 6.0+ earthquakes during 2002-2010 // Journal of Geophysical Research. 2011. V. 116. № A2. P. A02303. doi: 10.1029/2010JA015781.
108. Le Mouel J.-L., Gibert D., Poirier J.-P. On transient electric potential variations in a standing tree and atmospheric electricity // Comptes Rendus Geoscience. 2010. V. 342. № 2. P. 95-99. doi: 10.1016/j.crte.2009.12.001.
109. Leonard R.S., Barnes R.A. Observation of ionospheric disturbances following the Alaska earthquake // Journal of Geophysical Research. 1965. V. 70. P. 1250-1253. doi: 10.1029/JZ070i005p01250.
110. Liperovsky V. A., Pokhotelov O.A., Liperovskaya E.V., Parrot M., Alimov O.A. Modification of sporadic E-layers caused by seismic activity // Surveys in Geophysics. 2000. V. 21. P. 449-486. doi: 10.1023/A:1006711603561.
111. Liperovsky V.A., Meister C.-V., Liperovskaya E.V., Vasil'eva N.E., Alimov O. On spread-Es effects in the ionosphere before earthquakes // Natural Hazards and Earth System Sciences. 2005. V. 5. № 1. P. 59-62. doi: 10.5194/nhess-5-59-2005.
112. Liperovsky V.A., Pokhotelov O.A., Meister C.-V., Liperovskaya E.V. Physical models of coupling in the lithosphere-atmosphere-ionosphere system before earthquakes //
Geomagnetism and Aeronomy. 2008. V. 48. № 6. P. 795-806. doi: 10.1134/S0016793208060133.
113. Liperovskaya E.V., Pokhotelov O.A., Hobara Y., Parrot M. Variability of sporadic E-layer semi transparency (foEs-fbEs) with magnitude and distance from earthquake epicenters to vertical sounding stations // Natural Hazards and Earth System Sciences. 2003. V. 3. № 34 P. 279-284. doi: 10.5194/nhess-3-279-2003.
114. Liperovskaya E.V., Parrot M., Bogdanov V.V., Meister C.-V., Rodkin M.V., Liperovsky V.A. On variations of foF2 and F-spread before strong earthquakes in Japan // Natural Hazards and Earth System Sciences. 2006a. V. 6. № 5. P. 735-739. doi: 10.5194/nhess-6-735-2006.
115. Liperovskaya E.V., Meister C.-V., Pokhotelov O.A., Parrot M., Bogdanov V.V., Vasil'eva N.E. On Es-spread effects in the ionosphere connected to earthquakes // Natural Hazards and Earth System Sciences. 2006b. V. 6. № 5. P. 741-744. doi: 10.5194/nhess-6-741-2006.
116. Liperovskaya E.V., Biagi P.-F., Meister C.-V., Rodkin M.V. foF2 seismo-ionospheric effect analysis: actual data and numerical simulations // Natural Hazards and Earth System Sciences. 2008. V. 8. № 6. P. 1387-1393. doi: 10.5194/nhess-8-1387-2008.
117. Liperovskaya E.V., Bogdanov V.V., Biagi P.-F., Meister C.-V., Liperovsky V.A., Rodkin M.V. Day-time variations of foF2 connected to strong earthquakes // Natural Hazards and Earth System Sciences. 2009. V. 9. № 1. P. 53-59. doi: 10.5194/nhess-9-53-2009.
118. Liu J.Y., Chen Y.I., Pulinets S.A., Tsai Y.B., Chuo Y.J. Seismo-ionospheric signatures prior to M>6.0 Taiwan earthquakes // Geophysical Research Letters. 2000. V. 27. № 19. P. 3113-3116. doi: 10.1029/2000GL011395.
119. Liu J.Y., Chen Y.I., Chuo Y.J., Tsai H.F. Variations of ionospheric total electron content during the Chi-Chi Earthquake // Geophysical Research Letters. 2001. V. 28. № 7. P. 1383. doi: 10.1029/2000GL012511.
120. Liu J.Y., Chuo Y.J., Shan S.J., Tsai Y.B., Chen Y.I., Pulinets S.A., Yu SB. Pre-earthquake ionospheric anomalies registered by continuous GPS TEC measurements // Annales Geophysicae. 2004. V. 22. № 5. P. 1585-1593. doi: 10.5194/angeo-22-1585-2004.
121. Liu J.Y., Chen Y.I., Chuo Y.J., Chen C.S. A statistical investigation of preearthquake ionospheric anomaly // Journal of Geophysical Research. 2006a. V. 111. P. A05304. doi: 10.1029/2005JA011333.
122. Liu J.-Y., Tsai Y.-B., Ma K.-F., Chen Y.-I., Tsai H.-F., Lin C.-H., Kamogawa M., Lee C.-P. Ionospheric GPS total electron content (TEC) disturbances triggered by the 26
December 2004 Indian Ocean tsunami // Journal of Geophysical Research. 2006b. V. 111. № A5. doi: 10.1029/2005JA011200.
123. Ma G., Maruyama T. A super bubble detected by dense GPS network at east Asian longitudes // Geophysical Research Letters. 2006. V. 33.L 21103.
124. Makino M., Ogawa T. Quantitative Estimation of Global Circuit // Journal of Geophysical Research. 1985. V. 90. № D4. P. 5961-5966.
125. Mareev E.A., Iudin D.I., Molchanov O.A. Mosaic source of internal gravity waves associated with seismic activity, in Seismo_Electromagnetics (Lithosphere-Atmosphere-Ionosphere Coupling), Hayakawa, M. and Molchanov, O.A., Eds., Tokyo: Terra Sci. Publ., 2002. P.335-342.
126. Marsh N., Svensmark H. Cosmic rays, clouds, and climate // Space Science Reviews. 2000a. Vol. 94. P. 215- 230.
127. Marsh N., Svensmark H. Low cloud properties influenced by cosmic rays // Physical Review Letters. 2000b. Vol. 85. P. 5004-5007.
128. Martynenko O.V., Fomichev V.I., Semeniuk K., Beagley S.R., Ward W.E., McConnell J.C. Namgaladze A.A. Physical mechanisms responsible for forming the 4-peak longitudinal structure of the 135.6 nm ionospheric emission: First results from the Canadian IAM // Journal of Atmospheric and Solar-Terrestrial Physics. 2014. V. 120. P. 51. doi: 10.1016/j.jastp.2014.08.014.
129. McClure J.P., Hanson W.B., Hoffman J.H. Plasma bubbles and irregularities in the equatorial ionosphere // Journal of Geophysical Research. 1977. V. 82 № 19. P. 2650-2656. doi:10.1029/JA082i019p02650.
130. Millward G.H., Moffett R.J., Quegan S., Fuller-Rowell T.J. A coupled thermosphere-ionosphere-plasmasphere model (CTIP) // in Handbook of Ionospheric Models, edited by Schunk R. W. Utah State Univ. Logan. P. 239. 1996.
131. Millward G.H., Muller-Wodarg I.C.F., Aylward A.D., Fuller-Rowell T.J., Richmond A.D., Moffett R.J. An investigation into the influence of tidal forcing on F region equatorial vertical ion drift using a global ionosphere-thermosphere model with coupled electrodynamics // Journal of Geophysical Research. 2001. V. 106(A11). P. 24,733. doi: 10.1029/2000JA000342.
132. Mingaleva G.I., Mingalev V.S., Mingalev I.V. Model simulation of the large-scale high-latitude F-layer modification by powerful HF waves with different modulation // Journal of Atmospheric and Solar-Terrestrial Physics. 2009. V.71 № 5. P. 559.
133. Molchanov O., Fedorov E., Schekotov A., Gordeev E., Chebrov V., Surkov V., Rozhnoi A., Andreevsky S., Iudin D., Yunga S., Lutikov A., Hayakawa M., Biagi P. F. Lithosphere-
107
atmosphere-ionosphere coupling as governing mechanism for preseismic short-term events in atmosphere and ionosphere // Natural Hazards and Earth System Sciences. 2004. V. 4. P. 757-767. doi: 10.5194/nhess-4-757-2004.
134. Moore G.W. Magnetic Disturbances preceding the 1964 Alaska Earthquake // Nature. 1964. V. 203. № 4944. P. 508-509. doi: 10.1038/203508b0.
135. Morozova L.I. Crustal geodynamic activity: manifestations in cloud fields // Russian Geology and Geophysics. 2012. V. 53. P. 416-423. doi:10.1016/j.rgg.2012.02.014.
136. Namgaladze A.A., Latishev K.S., Korenkov Yu.N., Zakharov L.P. A dynamical model of the midlatitude ionosphere for the height range from 100 to 1000 km // Acta Geophysica Polonica. 1977. V. 25. № 3. P. 173-182.
137. Namgaladze A.A., Korenkov Yu.N., Klimenko V.V., Karpov I.V., Bessarab F.S., Surotkin V.A., Glushchenko T.A., Naumova N.M. Global model of the thermosphere-ionosphere-protonosphere system // Pure and Applied Geophysics. 1988. V. 127. № 2/3. P. 219-254. doi: 10.1007/BF00879812.
138. Namgaladze A.A., Korenkov Yu.N., Klimenko V.V., Karpov I.V., Surotkin V.A., Naumova N.M. Numerical modeling of the thermosphere-ionosphere-protonosphere system // Journal of Atmospheric and Solar-Terrestrial Physics. 1991. V. 53. № 11/12. P. 1113-1124. doi: 10.1016/0021-9169(91)90060-K.
139. Namgaladze A.A., Martynenko O.V., Namgaladze A.N. Global model of the upper atmosphere with variable latitudinal integration step // International Journal of Geomagnetism and Aeronomy. 1998a. V. 1. № 1. P. 53-58.
140. Namgaladze A.A., Martynenko O.V., Volkov M.A., Namgaladze A.N., Yurik R.Yu. High-latitude version of the global numeric model of the Earth's upper atmosphere // Proceedings of the MSTU. 1998b. V. 1. № 2. P. 23-84.
141. Namgaladze A.A., Zubova Yu.V., Namgaladze A.N., Martynenko O.V., Doronina E.N., Goncharenko L.P., Van Eyken A., Howells V., Thayer J. P., Taran V. I., Shpynev B., Zhou Q. Modelling of the ionosphere/thermosphere behaviour during the April 2002 magnetic storms: A comparison of the UAM results with the ISR and NRLMSISE-00 data. // Advances in Space Research. 2006. V. 37. № 2. P. 380. doi: 10.1016/j.asr.2005.04.013.
142. Namgaladze A.A., Zolotov O.V., Zakharenkova I.E., Shagimuratov I.I., Martynenko O.V. Ionospheric total electron content variations observed before earthquakes: Possible physical mechanism and modeling // Proceedings of the MSTU. 2009a. V. 12. № 2. P. 308315.
143. Namgaladze A. A., Klimenko M.V., Klimenko V.V. Zakharenkova I.E. Physical Mechanism and Mathematical Modeling of Earthquake Ionospheric Precursors Registered in
108
Total Electron Content // Geomagnetism and Aeronomy. 2009b. V. 49. № 2. P. 252-262. doi: 10.1134/S0016793209020169.
144. Namgaladze А.А., Zolotov O.V., Karpov M.I., Romanovskaya Yu.V. Manifestations of the earthquake preparations in the ionosphere total electron content variations // Natural Science. 2012. V. 4. № 11. P. 848-855. doi: 10.4236/ns.2012.411113.
145. Namgaladze A.A., Forster M., Prokhorov B.E., Zolotov O.V. Electromagnetic Drivers in the Upper Atmosphere: Observations and Modeling. In: —The Atmosphere and Ionosphere Elementary Processes Discharges and Plasmoids Physics of Earth and Space Environments, Springer, 2013. 55 P. doi: 10.1007/978-94-007-2914-8_4.
146. Намгаладзе А.А. Землетрясения и глобальная электрическая цепь Химическая физика. 2013. Т. 32. № 9. С. 9-13. doi: 10.7868/S0207401X13090100
147. Namgaladze A.A., Karpov M.I. Conductivity and external electric currents in the global electric circuit // Russian Journal of Physical Chemistry В. 2015. V. 9. №. 4. P. 754-757. doi: 10.1134/S1990793115050231.
148. Omori Y., Yasuoka Y., Nagahama H., Kawada Y., Ishikawa T., Tokonami S., Shinogi M. Anomalous radon emanation linked to preseismic electromagnetic phenomena // Natural Hazards and Earth System Sciences. 2007. V. 7. P. 629-635. doi: 10.5194/nhess-7-629-2007.
149. Omori, Y., Nagahama, H., Kawada, Y., Yasuoka, Y., Ishikawa, T., Tokonami, S., & Shinogi M. Preseismic alteration of atmospheric electrical conditions due to anomalous radon emanation // Physics and Chemistry of the Earth, Parts A/B/C. 2008. V. 33. № 6-7. P. 276-284. doi: 10.1016/j.pce.2008.08.001.
150. Ouzounov D. Mid-Infrared emission prior to strong earthquakes analyzed by remote sensing data // Advances in Space Research. 2004. V. 33. № 3. P. 268-273. doi: 10.1016/S0273-1177(03)00486-1.
151. Ouzounov D., Bryant N., Logan T., Pulinets S., Taylor P. Satellite thermal IR phenomena associated with some of the major earthquakes in 1999-2003 // Physics and Chemistry of the Earth. 2006. V. 31. N. 4-9. P. 154-163. doi: 10.1016/j.pce.2006.02.036.
152. Ouzounov D., Liu D., Chunli K., Cervone G., Kafatos M., Taylor P. Outgoing long wave radiation variability from IR satellite data prior to major earthquakes // Tectonophysics. 2007. V. 431. P. 211-220. doi: 10.1016/j.tecto.2006.05.042.
153. Ouzounov D., Pulinets S., Parrot M., Tsybulya K., Taylor P. The atmospheric response to M7.0 Haiti and M8.3 Chilean earthquakes revealed by joined analysis of satellite and ground data // Geophysical Research Abstracts. 2011. V. 13. P. 11932-11932.
154. Parrot, M. (ed.) (2006a), First Results of the DEMETER Micro-satellite, Planet. Space Sci. 54, 5.
155. Parrot, M. (2006b), Special issue of Planetary and Space Science'DEMETER', Planet. Space Sci. 54, 5, 411-412, DOI: 10.1016/j.pss.2005.10.012.
156. Parrot M., Mogilevsky M.M. VLF emissions associated with earthquakes and observed in the ionosphere and the magnetosphere // Physics of the Earth and Planetary Interiors. 1989. V. 57. № 1-2. P. 86-99. doi: 10.1016/0031-9201(89)90218-5.
157. Pavlov A.V. The role of the zonal ExB plasma drift in the low-latitude ionosphere at high solar activity near equinox from a new three-dimensional theoretical model // Annales Geophysicae. 2006. V. 24 № 10. P. 2553.
158. Picone J.M., Hedin A.E., Drob D.P., Aikin A C. NRLMSISE-00 empirical model of the atmosphere: Statistical comparisons and scientific issues // Journal of Geophysical Research. 2002. V. 107. № A12. P. 1468. doi: 10.1029/2002JA009430.
159. Pedatella N.M., Forbes J.M., Maute A., Richmond A.D., Fang T.-W., Larson K.M., Millward G. Longitudinal variations in the F region ionosphere and the topside ionosphere-plasmasphere: Observations and model simulations // Journal of Geophysical Research. 2011. V. 116. A12309. doi: 10.1029/2011JA016600.
160. Pogoreltsev A.I., Vlasov A.A., Froehlich K., Jacobi Ch. Planetary waves in coupling the lower nd upper atmosphere // Journal of Atmospheric and Solar-Terrestrial Physics. 2007. V. 69. P. 2083. doi: 10.1016/j.jastp.2007.05.014.
161. Prokhorov B.E., Forster M., Namgaladze A.A., Holschneider M. Using MFACE as input in the UAM to specify the MIT dynamics // Journal of Geophysical Research: Space Physics. 2014. V. 119. № 8. P. 6704. doi: 10.1002/2014JA019981.
162. Pulinets S.A. Seismic activity as a source of the ionospheric variability // Advances in Space Research. 1998. V. 22. № 6. P. 903-906. doi: 10.1016/S0273-1177(98)00121-5.
163. Pulinets S.A., Legen'ka A.D., Gaivoronskaya T.V., Depuev V.Kh. Main phenomenological features of ionospheric precursors of strong earthquakes // Journal of Atmospheric and Solar-Terrestrial Physics. 2003. V. 65. P. 1337-1347. doi: 10.1016/j.jastp.2003.07.011.
164. Pulinets S.A., Boyarchuk K. Ionospheric Precursors of Earthquakes. Springer: Berlin, Germany, 2004. 315 p.
165. Pulinets S.A. Physical mechanism of the vertical electric field generation over active tectonic faults // Advances in Space Research. 2009. V. 44. № 6. P. 767-773. doi: 10.1016/j.asr.2009.04.038.
166. Pulinets S., Ouzounov D. Lithosphere-Atmosphere-Ionosphere Coupling (LAIC) model - An unified concept for earthquake precursors validation // Journal of Asian Earth Sciences. 2011. V. 41. № 4-5. P. 371-382. doi: 10.1016/j.jseaes.2010.03.005.
110
167. Pulinets S. Low-latitude Atmosphere-Ionosphere effects initiated by strong earthquakes preparation process // International Journal of Geophysics. 2012. V. 2012. P. 131842. doi: 10.1155/2012/131842.
168. Pulinets S., Davidenko D. Ionospheric precursors of earthquakes and Global Electric Circuit // Advances in Space Research. 2014. V. 53. № 5. P. 709-723. doi: 10.1016/j.asr.2013.12.035.
169. Pulinets S.A., Ouzounov D.P., Karelin A.V., Davidenko D.V. Physical bases of the generation of short-term earthquake precursors: A complex model of ionization-induced geophysical processes in the lithosphere-atmosphere-ionosphere-magnetosphere system // Geomagnetism and Aeronomy. 2015. V. 55. № 4. P. 521-538. doi: 10.1134/S0016793215040131.
170. Reiter R. Phenomena in Atmospheric and Environmental Electricity. Elsevier, New York, 1992. 562 p.
171. Richmond A.D., Ridley E.C., Roble R.G. A thermosphere/ionosphere general circulation model with coupled electrodynamics // Geophysical Research Letters. 1992. V. 19(6). P. 601.
172. Ridley A. J., Deng Y., Toth G. The Global Ionosphere-Thermosphere Model (GITM) // Journal of Atmospheric and Solar-Terrestrial Physics. 2006. V. 68. P. 839-864.
173. Roble R.G., Tzur I. The global atmospheric electrical circuit. Study in Geophysics—The Earth's Electrical Environment. National Academy Press, Washington, D.C., 1986. P. 206231.
174. Roble R.G., Ridley E.C., Richmond A.D., Dickinson RE. A coupled thermosphere/ionosphere general circulation model // Geophysical Research Letters. 1988. V. 15. P. 1325.
175. Romanovskaya Yu.V., Namgaladze A.A., Zolotov O.V., Starikova N.A., Lopatiy V.Z. Searching for seismo-ionospheric earthquakes precursors: Total electron content disturbances before 2005-2006 seismic events // Proceedings of the MSTU. 2014. V. 15. № 2. P. 477-481.
176. Rulenko O.P. Operative precursors of earthquakes in the near-ground atmosphere electricity // Volcanology and Seismology. 2000. V. 4. P. 57-68.
177. Ruzhin Yu.Ya., Larkina V.I., Depueva A.Kh. Earthquake precursors in magnetically conjugated ionosphere regions // Advances in Space Research. 1998. V. 21. № 3. P. 525528. doi: 10.1016/S0273-1177(97)00892-2.
178. Rycroft M.J, Israelsson S., Price C. The global atmospheric electric circuit, solar activity and climate change // Journal of Atmospheric and Solar-Terrestrial Physics. 2000. V. 62. № 17-18. P. 1563. doi: 10.1016/S1364 6826(00)00112 7.
179. Rycroft M.J., Harrison R.G. Electromagnetic Atmosphere-Plasma Coupling: The Global Atmospheric Electric Circuit // Space Science Reviews. 2012. V. 168. № 1-4. P. 363. doi: 10.1007/s11214 011-9830-8.
180. Ryu K., Parrot M., Kim S.G., Jeong K.S., Chae J.S., Pulinets S., Oyama K.-I. Suspected seismo-ionospheric coupling observed by satellite measurements and GPS TEC related to the M7.9 Wenchuan earthquake of 12 May 2008 // Journal of Geophysical Research. Space Physics. 2014a. V. 119. P. 10305-10323. doi: 10.1002/2014JA020613.
181. Ryu K., Lee E., Chae J.S., Parrot M., Pulinets M. Seismo-ionospheric coupling appearing as equatorial electron density enhancements observed via DEMETER electron density measurements // Journal of Geophysical Research. Space Physics. 2014b. V. 119. P. 85248542. doi: 10.1002/2014JA020284.
182. Ryu K., Chae J.S., Lee E., Parrot M. Fluctuations in the ionosphere related to Honshu Twin Large Earthquakes of September 2004 observed by the DEMETER and CHAMP satellites. // Journal of Atmospheric and Solar-Terrestrial Physics. 2014c. V. 121. Part A. P. 110-122. doi: 10.1016/j.jastp.2014.10.003
183. Saradjian M.R., Akhoondzadeh M. Thermal anomalies detection before strong earthquakes (M > 6.0) using Interquartile, Wavelet and Kalman filter methods // Natural Hazards and Earth System Science. 2011a. V. 11. № 4. P. 1099-1108. doi:10.5194/nhess-11-1099-2011.
184. Saradjian M.R., Akhoondzadeh M. Prediction of the date, magnitude and affected area of impending strong earthquakes using integration of multi precursors earthquake parameters // Natural Hazards and Earth System Science. 2011b. V. 11. № 4. P. 1109-1119. doi: 10.5194/nhess-11-1109-2011.
185. Shalimov S.L., Gokhberg M.B. Lithosphere ionosphere coupling mechanism and its application in the case of the June 20, 1990 Earthquake in Iran. Interpretation of its ionospheric effects // Journal of earthquake prediction research. 1998. V. 7. P. 98-111.
186. Schunk R.W. A Mathematical Model of the Middle and High Latitude Ionosphere // Pure Appl. Geophys. 1988. V. 127. P. 255.
187. Schunk R.W., Sojka J.J., Eccles J. V. Expanded capabilities for the ionospheric forecast model, Rep. AFRL-VSHA-TR-98-0001, Air Force Res. Lab., Hanscom Air Force Base, Bedford, Mass. 1997.
188. Silina A.S., Liperovskaya E.V., Liperovsky V.A., Meister C.-V. Ionospheric phenomena before strong earthquakes // Natural Hazards and Earth System Sciences. 2001. V. 1. № 3. P. 113-118. doi: 10.5194/nhess-1-113-2001.
189. Siingh D., Gopalakrishnan V., Singh R.P., Kamra A.K., Singh S., Pant V., Singh R., Singh R.K. The atmospheric global electric circuit: An overview // Atmospheric Research 2007. V. 84. № 2. P. 91. doi: 10.1016/j.atmosres.2006.05.005
190. Sojka J.J. Global scale, physical models of the F region ionosphere // Review of Geophysics. 1989. V. 27 № 3. P. 371.
191. Sorokin V.M., Chmyrev V.M., Yaschenko A.K. Electrodynamic model of the lower atmosphere and the ionosphere coupling // Journal of Atmospheric and Solar-Terrestrial Physics. 2001. V. 63. № 16. P. 1681-1691. doi: 10.1016/S1364-6826(01)00047-5.
192. Sorokin V.M., Chmyrev V.M., Yaschenko A.K. Ionospheric generation mechanism of geomagnetic pulsations observed on the Earth's surface before earthquake // Journal of Atmospheric and Solar-Terrestrial Physics. 2003. V. 65. № 1. P. 21-29. doi: 10.1016/S1364-6826(02)00082-2.
193. Sorokin V.M., Chmyrev V.M., Yaschenko A.K. Theoretical model of DC electric field formation in the ionosphere stimulated by seismic activity // Journal of Atmospheric and Solar-Terrestrial Physics. 2005a. V. 67. P. 1259-1268. doi: 10.1016/j.jastp.2005.07.013.
194. Sorokin V.M., Yaschenko A.K., Chmyrev V.M., Hayakawa M. DC electric field amplification in the mid-latitude ionosphere over seismically active faults // Natural Hazards and Earth System Sciences. 2005b. V. 5. P. 661-666.
195. Sorokin V.M., Yaschenko A.K., Hayakawa M. Formation mechanism of the lower-ionosphere disturbances by the atmosphere electric current over a seismic region // Journal of Atmospheric and Solar-Terrestrial Physics. 2006a. V. 68. P. 1260-1268. doi: 10.1016/j.jastp.2006.03.005.
196. Sorokin V.M., Chmyrev V.M., Yaschenko A.K. Possible DC electric field in the ionosphere related to seismicity // Advances in Space Research. 2006b. V. 37. № 4. P. 666670. doi: 10.1016/j.asr.2005.05.066.
197. Sorokin V.M., Yaschenko A.K., Chmyrev V.M., Hayakawa M. DC electric field formation in the mid-latitude ionosphere over typhoon and earthquake regions // Physics and Chemistry of the Earth. 2006c. V. 31. № 4-9. P. 454-461. doi: 10.1016/j.pce.2005.09.001.
198. Sorokin V.M., Yaschenko A.K., Hayakawa M. A perturbation of DC electric field caused by light ion adhesion to aerosols during the growth in seismic-related atmospheric radioactivity // Natural Hazards and Earth System Sciences. 2007a. V. 7. P. 155-163. doi: 10.5194/nhess-7-155-2007.
199. Sorokin V.M., Yashchenko A.K., Hayakawa M. Electric field perturbation caused by an increase in conductivity related to seismicity-induced atmospheric radioactivity growth //
Russian Journal of Physical Chemistry B. 2007b. V. 1. № 6. P. 644-648. doi: 10.1134/S1990793107060206.
200. Sorokin V.M., Ruzhin Yu.Ya., Yaschenko A.K., Hayakawa M. Generation of VHF radio emissions by electric discharges in the lower atmosphere over a seismic region // Journal of Atmospheric and Solar-Terrestrial Physics. 2011. V. 73 №. 5-6. P. 664-670.
201. Sorokin V.M., Ruzhin Yu.Ya., Kuznetsov V.D., Yaschenko A.K. Model of electric discharges formation in the lower atmosphere over a seismic region // Geomatics, Natural Hazards and Risk. 2012. V. 3. № 3. P. 225-238.
202. Sorokin V.M., Hayakawa M. Generation of seismic-related DC electric fields and lithosphere-atmosphere-ionosphere coupling // Modern Applied Science. 2013. V. 7. № 6. P. 1-25. doi: 10.5539/mas.v7n6p1 .
203. Suni T., Kulmala M., Hirsikko A., Bergman T., Laakso L., Aalto P.P., Leuning R., Cleugh H., Zegelin S., Hughes D., van Gorsel E., Kitchen M., Vana M., Horrak U., Mirme S., Mirme A., Sevanto S., Twining J., Tadros C. Formation and characteristics of ions and charged aerosol particles in a native Australian Eucalypt forest // Atmopspheric Chemistry and Physics. 2008. Vol. 8. P. 129-139. doi: 10.5194/acp-8-129-2008.
204. Sun Y.Y., Oyama K.-I., Liu J.Y., Jhuang, H.K., Cheng C.Z. The neutral temperature in the ionospheric dynamo region and the ionospheric F region density during Wenchuan and Pingtung Doublet earthquakes // Natural Hazards and Earth System Sciences. 2011. V. 11. № 6. P. 1759-1768. doi: 10.5194/nhess-11-1759-2011.
205. Svensmark H., Friis-Christensen E. Variation of cosmic ray flux and global cloud coverage — A missing link in solar-climate relationships // Journal of Atmospheric and Solar-Terrestrial Physics. 1997. Vol. 59. P. 1225- 1232.
206. Toth, G., et al. Space Weather Modeling Framework: A new tool for the space science community // J. Geophys. Res. 2005. V. 110. A12226. doi:10.1029/2005JA011126.
207. Tramutoli V., Cuomo V., Filizzola C., Pergola N., Pietrapertosa C. Assessing the potential of thermal infrared satellite surveys for monitoring seismically active areas: The case of Kocaeli (izmit) earthquake, August 17, 1999 // Remote Sensing of Environment. 2005. V. 96. № 3-4. P. 409-426. doi: 10.1016/j.rse.2005.04.006.
208. Tramutoli V., Aliano C., Corrado R., Filizzola C., Genzano N., Lisi M., Martinelli G., Pergola N. On the possible origin of thermal infrared radiation (TIR) anomalies in earthquake-prone areas observed using robust satellite techniques (RST) // Chemical Geology. 2013. V. 339. P. 157-168. doi: 10.1016/j.chemgeo.2012.10.042.
209. Tronin A., Hayakawa M., Molchanov O. Thermal IR Satellite Data Application for Earthquake Research in Japan and China // Journal of Geodynamics. 2002. V. 33. № 4-5. P. 519-534. doi: 10.1016/S0264-3707(02)00013-3.
210. Tronin A.A., Biagi P.F., Molchanov O.A., Khatkevich Y.M., Gordeev E.I. Temperature variations related to earthquakes from simultaneous observation at the ground stations and by satellites in Kamchatka area // Physics and Chemistry of the Earth. 2004. V. 29. № 4-9. P. 501-506. doi: 10.1016/j.pce.2003.09.024.
211. Tronin A.A. Remote sensing and earthquakes: A review // Physics and Chemistry of the Earth. 2006. V. 31. № 4-9. P. 138-142. doi: 10.1016/j.pce.2006.02.024.
212. Vershinin E.F., Buzevich A.V., Yumoto K., Saita K., Tanaka Y. Correlations of seismic activity with electromagnetic emissions and variations in Kamchatka region. In M. Hayakawa (Ed.), Atmospheric and Ionospheric Electromagnetic Phenomena Associated with Earthquakes (pp. 513-517). Tokyo, Japan: Terra Scientific Publishing Company (TERRAPUB). 1999.
213. Virk H.S., Singh B. Radon recording of Uttarkashi earthquake // Geophysical Research Letters. 1994. V. 21. P. 737-741. doi: 10.1029/94GL00310.
214. Wang H., Fuller-Rowell T.J., Akmaev R.A., Hu M., Kleist D.T., Iredell M. First simulations with a whole atmosphere data assimilation and forecast system: The January 2009 major sudden stratospheric warming // Journal of Geophysical Research. 2011. V.116. A12321. doi:10.1029/2011JA017081.
215. Weimer D.R., Maynard N.C., Burke W.J., Liebrecht C. Polar cap potentials and the auroral electrojet indicies // Planetary and Space Science. 1990. V. 38. № 9. P. 1207-1222.
216. Wilson C.T.R. Investigations on lightning discharges and the electric field of thunderstorms. Phil. Trans. A. 1920. 221. P. 73-115.
217. Xu T., Zhang H., Hu Y., Wu J. Electric field penetration into the ionosphere in the presence of anomalous radon emanation // Advances in Space Research. 2015. V. 55. № 12. P. 2883-2888. doi: 10.1016/j.asr.2015.03.015.
218. Yasuoka Y., Igarashi G., Ishikawa T., Tokonami S., Shinogi M. Evidence of precursor phenomena in the Kobe earthquake obtained from atmospheric radon concentration // Applied Geochemistry. 2006. V. 21. P. 1064-1072. doi: 10.1016/j.apgeochem.2006.02.019.
219. Yokoyama T., Su S.-Yi, Fukao S. Plasma blobs and irregularities concurrently observed by ROCSAT-1 and Equatorial Atmosphere Radar // Journal of Geophysical Research. 2007.V. 112.A05311. doi: 10.1029/2006JA012044.
220. Yu F., Turco R.P. From molecular clusters to nanoparticles: The role of ambient ionization in tropospheric aerosol formation // Journal of Geophysical Research. 2001. Vol. 106. P. 4797- 4814.
221. Yu F. Altitude variations of cosmic ray induced production of aerosols: Implications for global cloudiness and climate // Journal of Geophysical Research. 2002. Vol. 107. P. 1118. doi: 10.1029/2001JA000248.
222. Zakharenkova I.E., Krankowski A., Shagimuratov I.I. Modification of the low-latitude ionosphere before the 26 December 2004 Indonesian earthquake // Natural Hazards and Earth System Sciences. 2006. V. 6. № 5. P. 817-823. doi: 10.5194/nhess-6-817-2006.
223. Zakharenkova I.E., Shagimuratov I.I., Krankowski A., Lagovsky A.F. Precursory phenomena observed in the total electron content measurements before great Hokkaido earthquake of September 25, 2003 (M=8.3) // Studia Geophysica et Geodaetica. 2007a. V. 51. № 2. P. 267-278.
224. Zakharenkova I.E., Shagimuratov I.I., Krankowski A. Features of the ionosphere behavior before Kythira 2006 earthquake // Acta Geophysica. 2007b. V. 55. № 4. P. 524-534.
225. Zakharenkova I.E., Shagimuratov I.I.; Tepenitzina N.Yu., Krankowski A. Anomalous modification of the ionospheric total electron content prior to the 26 September 2005 Peru earthquake // Journal of Atmospheric and Solar-Terrestrial Physics. 2008. V. 70. № 15. P. 1919-1928. doi: 10.1016/j.jastp.2008.06.003.
226. Zhang X., Chen H., Liu J., Shen X., Miao Y., Du X., Qian J. Ground-based and satellite DC-ULF electric field anomalies around Wenchuan M8.0 earthquake // Advances in Space Research. 2012a. V. 50. № 1. P. 85-95. doi: 10.1016/j.asr.2012.03.018.
227. Zhang X., Shen X., Parrot M., Zeren Z., Ouyang X., Liu J., Qian J., Zhao S., Miao Y. Phenomena of electrostatic perturbations before strong earthquakes (2005-2010) observed on DEMETER // Natural Hazards and Earth System Sciences. 2012b. V. 12. № 1. P. 75-83. doi:10.5194/nhess-12-75-2012.
228. Zhang X., Shen X., Zhao S., Yao Lu, Ouyang X., Qian J. The characteristics of quasistatic electric field perturbations observed by DEMETER satellite before large earthquakes // Journal of Asian Earth Sciences. 2014. V. 79. P. 42-52. doi: 10.1016/j.jseaes.2013.08.026.
229. Zlotnicki J., Feng L., Parrot M. Signals recorded by DEMETER satellite over active volcanoes during the period 2004 August-2007 December // Geophysical Journal International. 2010. V. 183. № 3. P. 1332-1347. doi: 10.1111/j.1365-246X.2010.04785.x.
230. Zlotnicki J., Li F., Parrot M. Ionospheric Disturbances Recorded by DEMETER Satellite over Active Volcanoes: From August 2004 to December 2010 // International Journal of Geophysics. 2013. V. 2013. doi:10.1155/2013/530865.
231. Zolotov O.V., Namgaladze A.A., Prokhorov B.E. Total electron content disturbances prior to Great Tohoku March 11, 2011 and October 23, 2011 Turkey Van earthquakes and their physical interpretation // Proceedings of the MSTU. 2012a. V. 15. № 3. P. 583-594.
232. Zolotov O.V., Namgaladze A.A., Zakharenkova I.E., Martynenko O.V., Shagimuratov I.I. Physical interpretation and mathematical simulation of ionospheric precursors of earthquakes at midlatitudes // Geomagnetism and Aeronomy. 2012b. V. 52. № 3. P. 390397. doi: 10.1134/S0016793212030152.
Обратите внимание, представленные выше научные тексты размещены для ознакомления и получены посредством распознавания оригинальных текстов диссертаций (OCR). В связи с чем, в них могут содержаться ошибки, связанные с несовершенством алгоритмов распознавания. В PDF файлах диссертаций и авторефератов, которые мы доставляем, подобных ошибок нет.