Модели геомагнитных вариаций, обусловленных процессами в земных оболочках, и их исследование

• Автор: Шереметьева, Ольга Владимировна
• Шифр специальности: 05.13.18
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Петропавловск-Камчатский
• Количество страниц: 142 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение .

Глава 1. Современное состояние исследований.

1.1. Исследования электромагнитных вариаций в сейсмоактивных регионах

1.2. Исследования вариаций с частотами приливных волн в геофизических полях сейсмоактивных регионов.

Выводы к главе 1 .

Глава 2. Возможный механизм магнитных и электромагнитных

аномалий.

2.1. Модель источника электромагнитных возмущений

2.2. Излучение в дальней зоне

2.3. Магнитные аномалии в ближней зоне

Выводы к главе 2 .
Глава 3. Приливные компоненты геомагнитных вариаций.
3.1. Моделирование вариаций планетарного геомагнитного поля, обусловленных приливными деформациями ядра Земли
3.2. Моделирование вариаций планетарного геомагнитного поля, обусловленных приливными деформациями токов магнитосферы
Выводы к главе 3 .
Глава 4. Приливные компоненты геомагнитных вариаций во
временных рядах данных геофизической обсерватории Паратунка Камчатский край
4.1. Обработка данных геофизической обсерватории Паратунка
4.2. Сравнительный анализ результатов теоретического расчта и обработанных данных
Выводы к главе 4 .
Заключение
Библиография


Исследования эффектов от источников, представленных магнитными диполями, носят эпизодический характер [], хотя области сложенные магнитоактивными породами встречаются достаточно часто, в том числе и на Камчатке. В настоящее время широко исследуется вопрос о влиянии земных приливов на геофизические поля, а также и на сейсмичность. Вариации геомагнитного поля в основном связывают с нестационарными процессами в ионосфере и с солнечной активностью [, ]. Обнаружены отклик на приливное воздействие в ВСШ и прогностические признаки, появляющиеся на приливных частотах, в поведении огибающей временных рядов ВСШ []. Специальных исследований, как на Камчатке, так и в других регионах, с целью обнаружения такого отклика в геомагнитном поле до настоящего времени не проводилось. Во второй главе разработана и исследована модель источника вариаций магнитного поля, возникающих при активных сейсмических процессах в таких магнитоактивных породах, как габбро, гранодиорит, гранит биотитовый, лейкократовый гранит, габбро-диорит. Породы земной коры, обладающие ферромагнитными свойствами, намагничиваются статичным магнитным полем Земли и, в результате действия коэрцитивных сил (или задерживающих сил ферромагнетика) [], магнитный момент области, представленной магнитоактивными материалами, оказывается «вмороженным» в вещество. В процессе подвижки по разрыву при землетрясении, а также и при медленных движениях, сброс упругих напряжений сопровождается вращением вещества очаговой зоны и, соответственно, вектора магнитного момента М(1) этой области, что приводит к возмущениям магнитного поля в окружающем пространстве. Значения магнитной индукции Всобст рассчитаны для землетрясений с магнитудами ш = 5 и ш = 6 на расстоянии г = 0 км от гипотетического очага землетрясения. В соответствии с имеющимися мировыми зависимостями землетрясения с магнитудой ш = 5 радиус очаговой зоны составляет примерно4-5 км, с магнитудой ш = 6 около км [, , ]. Вариации (Шсо6ст магнитной индукции в результате подвижки оцениваются по формуле (ШСобст= ВСобст * Р> полагая векторы магнитной индукции ВсобСт и угла поворота вещества очаговой зоны <1ф(0 перпендикулярными, где Р -полный угол поворота вектора магнитного момента М() в результате подвижки. При землетрясениях с магнитудами ш = 5 и т = 6 значения вариаций составляют единицы-десятки нТл, что согласуется с имеющимися наблюдательными данными. Полученные в главе результаты опубликованы в работах автора [4,,, ,,]. В третьей главе предложена модель приливного воздействия на источники геомагнитных вариаций, расположенные в ядре и магнитосфере Земли. Магнитное поле Земли, согласно современным представлениям, порождается сложными магнитогидродинамическими (МГД-процессами) в жидком ядре Земли и токами, которые протекают в магнитосфере Земли. В принятой нами модели сложные МГД-процессы в ядре Земли аппроксимируются кольцевым током, текущим, как предполагается, в плоскости экватора жидкого ядра. Кольцевые токи в магнитосфере Земли, протекающие на расстояниях 5-7 радиусов Земли, считаются сосредоточенными в плоскости эклиптики. В принятой модели предполагается, что источники геомагнитного поля Земли откликаются на приливные воздействия, как следствие, токовые контуры магнитосферы и ядра Земли деформируются и порождают вариации геомагнитного поля с частотами приливных волн. В результате такой деформации ток будет протекать по деформированному контуру. Исчезновение тока в недеформированном контуре и появление его в деформированном эквивалентно появлению составляющей геомагнитных вариаций с приливными частотами в масштабе планеты. М2 на всех широтах, где I - длина замкнутого токового контура. Данная модель позволила оценить значения вариаций магнитной индукции для приливных волн 0| и М2. Рассчитанные значения амплитуд вариаций на всех широтах от источника, находящегося в ядре Земли, составляют (0,5*8,4)« нТл при изменении фазы приливной волны М2 от 0 до 2тс, а для волны О1 составляют значения (0,5+6,8)-‘4 нТл. Для геофизической обсерватории «Паратунка» (ф = ° , ' ЫД= 8° , 'Е) за период - гг.