Реферат: Некоторые особенности проявления аномалий электрического поля в приземной атмосфере перед землетрясениями - текст реферата. Скачать бесплатно.
Банк рефератов, курсовых и дипломных работ. Много и бесплатно. # | Правила оформления работ | Добавить в избранное
 
 
   
Меню Меню Меню Меню Меню
   
Napishem.com Napishem.com Napishem.com

Реферат

Некоторые особенности проявления аномалий электрического поля в приземной атмосфере перед землетрясениями

Банк рефератов / География, экономическая география

Рубрики  Рубрики реферат банка

закрыть
Категория: Реферат
Язык реферата: Русский
Дата добавления:   
 
Скачать
Архив Zip, 56 kb, скачать бесплатно
Заказать
Узнать стоимость написания уникального реферата

Узнайте стоимость написания уникальной работы

Некоторые особ енности проявления аномалий электрического поля в приземной атмосфере перед землетрясениями О. П. Руленко С помощью корреля ционно - регрессионного анализа рассмотрено наличие линейной зависимо сти времени возникновения двух типов наблюдаемых аномалий электрическ ого поля от магнитуды землетрясения и эпицентрального расстояния. Оцен ено среднее значение коэффициента тензочувствительности аномалий пол я первого типа, которое равно 4 . 10 8 . Установлено, что физический процесс, вызывающий появление аномалий обоих типов, протекает в эпицентре приме рно за 30 часов - 1 час до землетрясения. Состояние вопроса. К настоящему времени в различных с ейсмоактивных регионах мира зарегистрированы аномальные изменения эл ектрического поля в приземной атмосфере, возникающие за первые десятки часов - первые часы перед землетрясениями в зоне подготовки [16]. Вместе с др угими предвестниками такого же масштаба времени они могут использоват ься для изучения процессов, протекающих на заключительной стадии подго товки землетрясений, и оперативного прогноза. Для этого необходимо знат ь особенности проявления данных аномалий, которые не изучены. Главной задачей при изучении любого предвестника зем летрясений и использовании его в эмпирическом прогнозе является устан овление связи времени возникновения предвестника Т (интервала времени от момента его появления до момента землетрясения) с энергией землетряс ения и эпицентральным расстоянием R. С помощью этой связи, используя неск олько станций, можно определить энергию готовящегося землетрясения и к оординаты его эпицентра [19,20]. В работе [15] на сводном графике предвестников р азличной физической природы по 9 случаям наблюдений впервые, как известн о автору, рассмотрена зависимость Т аномалий градиента потенциала электрического поля в приземной атмосфере от энергии земле трясения. Однако, кроме констатации факта, что эти аномалии являются кра ткосрочными предвестниками, других выводов не сделано. В [7] по 11 случаям на блюдений аномалий градиента потенциала электрического поля установле на линейная корреляционная зависимость lg Т этих аномалий от эн ергетического класса землетрясения К, а в [6] - от магнитуды землетрясения М. Связь между Т и R для сейсмоаномал ьных изменений электрического поля в приземной атмосфере до настоящег о времени не рассматривалась. В [15] были использованы только данные работы [2], а в [6,7] - в осн овном данные работы [2], которые получены в Средней Азии. Однако со времени опубликования [2] (1954 г.) появились новые результаты наблюдений аномальных и зменений напряженности электрического поля Е в приземной атмосфере пе ред землетрясениями, полученные в различных сейсмоактивных регионах. А нализ мировых литературных данных, проведенный в [16], показал, что регистр ируемые перед землетрясениями на фоне нормального или близкого к нему а тмосферного электрического поля аномалии Е по форме можно разделить на два основных типа. Аномалии первого типа имеют бухтообразную отрицател ьную форму, а второго - форму пакета колебаний с некоторым набором частот. Установлены механизмы образования этих аномалий: соответственно квази статический газоэлектрический и динамический механоэлектрический. Пе рвый механизм связан с увеличением содержания в приземном воздухе осно вного естественного ионизатора 222 Rn в результате увеличения его потока с поверхности земли и возникновение м известного в атмосферном электричестве явления образования отрицате льного объемного электрического заряда ("реверс электродного эффекта"). Второй механизм связан с совокупностью существующих односторонних и в озвратно-поступательных движений сторон разломов, которые сопровождаю тся механоэлектрическими преобразованиями энергии и появлением в зоне разлома отличного от нуля суммарного электрического момента. Причиной возникновения обоих механизмов образования аномалий Е является усилен ие деформирования приповерхностных слоев земной коры в зоне подготовк и землетрясения. Разные механизмы образования аномалий электрическо го поля каждого типа должны вызвать разные особенности их проявления. В отмеченных же выше работах [6,7] данные анализировались без разделения ано малий поля на два типа. Одной из причин этого было то, что в [2], откуда взята о сновная часть данных, регистрировались абсолютные значения градиента потенциала электрического поля, которые не позволяют выделять аномали и первого типа. Кроме того, большая часть данных в работе [2] получена для си льных повторных толчков катастрофического Хаитского землетрясения 10.07.1949 г. Нас же интересуют особенности проявления аномалий электрическог о поля при подготовке главного события без учета его афтершоков, поэтому данные [2] нами не рассматривались. Рис. 1 Анализ данных. Учитывая вышеска занное, рассмотрим связь времени возникновения Т аномалий напряженн ости электрического поля Е каждого типа с магнитудой землетрясения М и э пицентральным расстоянием R. Данные взяты из работ [4,9,13,17,18,21-24]. Число случаев р егистрации аномалий Е первого типа равно 11, а второго - 9. Если аномалия Е по являлась перед землетрясением два раза [9], то рассматривалась только пер вая аномалия, как фиксирующая момент попадания пункта наблюдения в зону пространственно-временного влияния очага готовящегося землетрясения. Если же аномалия Е наблюдалась перед двумя землетрясениями с близкорас положенными очагами, и второе землетрясение, имевшее большую энергию, пр оисходило через несколько часов после первого [22,24], то в качестве репера бр алось первое землетрясение, как указывающее в некотором приближении на окончание заключительной стадии подготовки этих землетрясений. Соотно шение между К и М учитывалось по известной формуле Гутенберга К = 1,5М + 4,8. Для выяснения наличия, оценки тесноты и формы связи Т с М и R использовался корреляционно-регрессионный анализ. Ввиду небольшого числа данных и их значительного разброса рассматривалась гипотеза о линейной связи Т с М и R как первое при ближение к возможной реальной связи. Анализ данных проводился с помощью системы STATISTICA [3]. Коэффициент корреляции r вычислялся для самих пар вел ичин ( Т, М), ( Т, R) и разных сочетаний их преобразований: (lg Т, М), (lg Т, R), (lg Т, lgR), ( Т, lgR). Пара величин или с очетание преобразований, для которых будет наибольшее значение , является той комбин ацией, которой соответствует наиболее сильная линейная связь. Для Т и М это наблюдалось при рассмотрении зависимости lg Т от М, что понятно, пос кольку М пропорциональна десятичному логарифму энергии землетрясения . Наибольшее значение для Т и R было у зависимост и Т от R. Поэтому в дальне йшем рассматривались регрессионные модели вида lg Т = а 0 + a 1 М + , (1) Т = b 0 + b 1 R + , (2) где а 0 , а 1 , b 0 , b 1 - константы; - остаточная компонента. На рис.1 представлены зависимости lg Т от М, Т от R и соответствующ ие прямые линии регрессии, а в табл.1 даны оценки параметров линейной корр еляционной связи lg Т с М и Т с R для аномалий Е каж дого типа. Таблица 1. Оценки параметров линейной корреляционной связи lg Т с М и Т с R для аномалий напр яженности электрического поля первого (А) и второго (Б) типа Пара метр Связь lg Т с М Т с R А Б А Б p a 0 a 1 b 0 b 1 F 0,22 0,506 0,31 0,07 0,48 0,28 - 0,65 0,059 2,01 - 0,29 5,09 0,45 0,13 0,693 4,91 0,006 0,17 2,94 - 0,72 0,027 19,32 - 0,11 7,71 7,35 Примечание. - выборочный коэффиц иент корреляции; p - уровень значимости нулевой гипотезы; a 0 , a 1, b 0 , b 1 - константы в (1) и (2); F - критерий Фишера в ди сперсионном анализе модели регрессии; - стандартная ошибка оцен ки. Как видно из табл.1, статистически значимая линейная св язь есть только между Т и R для аномалий Е второго типа, где p = 0,027 и F принимает самое боль шое значение, равное 7,71. Эта связь имеет вид Т 2 , ч = 19,32 - 0,11R, км (3) С надежностью 0,95 истинный коэффициент корреляции в дан ном случае -0,93 < 0 < -0,08. Границы доверительного интервала определены по методике Фишера [1], ис пользуемой при малом объеме выборки. Большая ширина этого интервала обу словлена малым числом данных, которое содержит малую информацию о 0 . Согласно (3), время возникновения аномалий Е второго тип а уменьшается с увеличением R, т. е. фронт этого предвестника движется от э пицентра готовящегося землетрясения. Такая пространственно-временная особенность проявления свойственна некоторым предвестникам землетря сений, в частности - деформации земной поверхности [20]. Последнее, вместе с д еформационной природой аномалий Е, служит дополнительным доказательст вом реальности связи Т 2 с R. В данном случае получена самая большая стандартная ошибка оценки = 7,35, которая является несме щенной оценкой стандартного отклонения остаточной компоненты. Вероятн о Т 2 зависит еще от М, о чем свидетельствует б лизкая к значимой (p = 0,059) обратная связь lg Т 2 с М, однако малое число данных не позволяет выразиться значимо этой связи. Не исключено также, что Т 2 зависит нелинейно от R. Время возникновения аномалий Е первого типа не завиcи т от R (см. рис.1,б; табл.1), т. е. данные аномалии появляются одновременно во всей зоне проявления. С надежностью 0,95 это время, оцененное по значению в эпице нтре землетрясения (R = 0), находится в интервале 1,2 < Т 10 < 8,6 ч. С такой же надежностью время возникновения аномал ий Е второго типа в эпицентре землетрясения 8,9 < Т 20 < 29,7 ч. Видно, что интервальные оценки Т 10 и Т 20 имеют близкие верхнюю и нижнюю границы. Поэтому можно говорить о едином интервале времени, существующем примерно за 30 часов - 1 ч ас до землетрясения, в котором в эпицентре протекает процесс, вызывающий появление аномалий электрического поля в зоне подготовки. При этом в эп ицентре сначала возникают аномалии второго, а затем - первого типа. Поско льку оба типа аномалий поля имеют одинаковую (деформационную) природу, э то будет один и тот же физический процесс. Наиболее вероятно, что им являе тся ускоренная ползучесть горных пород, возникающая в очаге готовящего ся землетрясения за первые десятки часов - первые часы до его момента и вы зывающая резкое увеличение скорости деформирования пород в зоне подго товки, что приводит к появлению различных оперативных предвестников [10-12,14]. Аналогично работе [8], в которой рассмотрен коэффициент тензочувствительности аномалий кажущегося электрического сопротивл ения горных пород перед землетрясениями, рассмотрим коэффициент тензо чувствительности аномалий электрического поля первого типа a, так как дл я них можно определить относительное изменение напряженности поля Е. По д a будем понимать степень уменьшения Е при деформации приповерхностног о слоя земной коры в точке наблюдения , (4) где | Е|/Е, / - относительное уменьшен ие напряженности поля и относительная деформация приповерхностного сл оя земной коры. Знак модуля стоит потому, что минимальное значение Е во вр емя аномалии бывает часто отрицательным, т. е. происходит изменение знак а поля. Значения | E|/E оценивались по данн ым работ [9,13,18]. Число случаев регистрации аномалий Е равно 9. Для оценки знач ений / использовались формулы из работы [5]: при М < 5, (5) при М > 5. (6) Зависимость lg от М и R вместе с прямыми ли ниями регрессии приведена на рис.2, в табл.2 даны оценки параметров линейно й корреляционной связи lg с М и R. Таблица 2. Оценки параметров линейной корреляционной связи lg с М и R для аномалий напряж енности электрического поля первого типа Параметр Связь lg с М lg с R p F - 0,61 0,081 4,16 0,87 0,19 0,625 0,26 1,08 Рис. 2 Примечание. Обозначе ние параметров см. в таблице 1. Согласно табл.2, статистически значимой линейной связ и lg с М и R нет (p = 0,081 и 0,625, имеет малые значения). Среднее значение a равно 4 . 10 8 . Оно на два порядка больше значения коэффициента тензочувствительности аномалий кажущег ося электрического сопротивления горных пород, равного 1 . 10 6 [8], ко торое, как и в нашем случае, является средним для различных сейсмоактивн ых регионов. Большое значение a у аномалий Е первого типа обусловлено, по м нению автора, высокой тензочувствительностью явления, которое лежит в о снове механизма образования этих аномалий. Данное явление, известное в а тмосферном электричестве как "реверс электродного эффекта", наблюдаетс я широко в асейсмичных регионах [16], где скорость деформирования приповер хностного слоя земной коры под действием тектонических сил значительн о меньше, чем при подготовке землетрясения. Выводы. 1. Время возникнов ения аномалий напряженности электрического поля Е первого типа и коэфф ициент их тензочувствительности не зависят от магнитуды землетрясения М и эпицентрального расстояния R. Среднее значение коэффициента тензочу вствительности этих аномалий на два порядка больше среднего значения к оэффициента тензочувствительности аномалий кажущегося электрическо го сопротивления горных пород. 2. Время возникновения аномалий Е второго типа зависит предположи-тельно от М и зависит значимо от R: с увеличением М и R это время у меньшается. 3. Физический процесс, вызывающий появление аномалий Е обоих типов, протекает в эпицентре готовящегося землетрясения примерн о за 30 часов - 1 час до его момента. Сначала здесь возникают аномалии второго , а затем - первого типа. Наиболее вероятно, что этим процессом является ус коренная ползучесть горных пород в очаге готовящегося землетрясения. Список литерат уры 1. Айвазян С. А., Енюков И. С., Мешалкин Л. Д. Прикладная статис тика: Исследование зависимостей. М.: Финансы и статистика, 1985. 487 с. 2. Бончковский В. Ф. Изменения градиента эл ектрического потенциала атмосферы как один из возможных предвестников землетрясений // Тр. Геофиз. ин-та АН СССР. М., 1954. N 25(152). С. 192-206. 3. Боровиков В.П., Боровиков И. П. STATISTICA - Статист ический анализ и обработка данных в среде Windows. М.: Филинъ, 1998. 608 с. 4. Воробьев А. А., Ремизов В. П. Изменение элек трического поля атмосферы как возможный предвестник землетрясений // Эл ектромагнитные поля в биосфере. Т. 1. М.: Наука, 1984. С. 311-315. 5. Добровольский И. П. Механика подготовки тектонического землетрясения. М.: ИФЗ АН СССР. 1984. 189 с. 6. Зубков С И. Времена возникновения предв естников землетрясений // Изв. АН СССР. Физика Земли. 1987. N 5. С. 87-91. 7. Зубков С. И., Мигунов Н. И. О времени возник новения электромагнитных предвестников землетрясений // Геомагнетизм и аэрономия. 1975. Т. XV. N 6. С. 1070-1074. 8. Идармачев Ш. Г., Абдулаев Ш.-С. О. Оценка тен зочувствительности электрического сопротивления горных пород в сейсм оактивных регионах // Докл. РАН. 1998. Т. 361. N 5. С. 682-684. 9. Иманкулов А. Ч., Струминский В. И., Татарино в С. П. Результаты наблюдений аномальных вариаций напряженности электри ческого поля атмосферы перед землетрясениями // IV Всесоюз. симп. по атмосф ерному электричеству. Тезисы докладов. Нальчик, 1990. С. 34-35. 10. Моргунов В. А. Процессы ползучести в гео механике // Докл. АН СССР. 1991. Т. 317. N 6. С. 1347-1352. 11. Моргунов В. А. Акустическая, электромагн итная эмиссии и деформационный процесс // Динамические процессы в геофиз ической среде. М.: Наука, 1994. С. 167-185. 12. Моргунов В. А. Реальности прогноза земле трясений // Изв. РАН. Физика Земли. 1999. N 1. С. 79-91. 13. Моргунов В. А., Матвеев И. В. Электрические и электромагнитные эффекты в эпицентральной зоне афтершоков Спитакск ого землетрясения // Изв. АН СССР. Физика Земли. 1991. N 11. С. 124-128. 14. Моргунов В. А., Шахраманьян М. А. Задачи оп еративного прогноза землетрясений // Докл. РАН. 1996. Т. 349. N 6. С. 818-821. 15. Мячкин В. И., Зубков С. И. Сводный график пр едвестников землетрясений // Изв. АН СССР. Физика Земли. 1973. N 6. С. 28-32. 16. Руленко О. П. Оперативные предвестники з емлетрясений в электричестве приземной атмосферы // Вулканология и сейс мология. 2000. N 4. С. 57-68. 17. Руленко О. П., Дружин Г. И., Вершинин Е. Ф. Изм ерения атмосферного электрического поля и естественного электромагни тного излучения перед камчатским землетрясением 13.11.93 г., М=7,0 // Докл. РАН. 1996. Т . 348. N 6. С. 814-816. 18. Руленко О. П., Иванов А. В., Шумейко А. В. Крат косрочный атмосферно-электрический предвестник камчатского землетря сения 6 III 1992, М=6,1 // Докл. РАН. 1992. Т. 326. N 6. С. 980-982. 19. Сидорин А. Я. Предвестники землетрясени й. М.: Наука, 1992. 192 с. 20. Соболев Г. А. Основы прогноза землетрясе ний. М.: Наука, 1993. 313 с. 21. Церфас К. Э. Явления атмосферного электр ичества, предшествующие землетрясениям // Ташкентское землетрясение 26 а преля 1966 года. Ташкент: Фан, 1971. С. 184-187. 22. Чернявский Е. А. Атмосферно-электрические и электро-теллурические явле ния при землетрясениях // Соц. наука и техника. 1936. N 12. С. 26-35. 23. Чернявский Е. А. Атмосферно-электрические предвестники землетрясений // Метеорология и гидрология в Узбекистане. Ташкент : Изд - во АН УзССР , 1955. С . 317-327. 24. Bufe C., Nanevicz J. Atmospheric electric field observations, animal behavior, and earthquakes // Proc. EHRP Conf. I. 23-24 Sept. 1976. California. P. 95-106.
1Архитектура и строительство
2Астрономия, авиация, космонавтика
 
3Безопасность жизнедеятельности
4Биология
 
5Военная кафедра, гражданская оборона
 
6География, экономическая география
7Геология и геодезия
8Государственное регулирование и налоги
 
9Естествознание
 
10Журналистика
 
11Законодательство и право
12Адвокатура
13Административное право
14Арбитражное процессуальное право
15Банковское право
16Государство и право
17Гражданское право и процесс
18Жилищное право
19Законодательство зарубежных стран
20Земельное право
21Конституционное право
22Конституционное право зарубежных стран
23Международное право
24Муниципальное право
25Налоговое право
26Римское право
27Семейное право
28Таможенное право
29Трудовое право
30Уголовное право и процесс
31Финансовое право
32Хозяйственное право
33Экологическое право
34Юриспруденция
 
35Иностранные языки
36Информатика, информационные технологии
37Базы данных
38Компьютерные сети
39Программирование
40Искусство и культура
41Краеведение
42Культурология
43Музыка
44История
45Биографии
46Историческая личность
47Литература
 
48Маркетинг и реклама
49Математика
50Медицина и здоровье
51Менеджмент
52Антикризисное управление
53Делопроизводство и документооборот
54Логистика
 
55Педагогика
56Политология
57Правоохранительные органы
58Криминалистика и криминология
59Прочее
60Психология
61Юридическая психология
 
62Радиоэлектроника
63Религия
 
64Сельское хозяйство и землепользование
65Социология
66Страхование
 
67Технологии
68Материаловедение
69Машиностроение
70Металлургия
71Транспорт
72Туризм
 
73Физика
74Физкультура и спорт
75Философия
 
76Химия
 
77Экология, охрана природы
78Экономика и финансы
79Анализ хозяйственной деятельности
80Банковское дело и кредитование
81Биржевое дело
82Бухгалтерский учет и аудит
83История экономических учений
84Международные отношения
85Предпринимательство, бизнес, микроэкономика
86Финансы
87Ценные бумаги и фондовый рынок
88Экономика предприятия
89Экономико-математическое моделирование
90Экономическая теория

 Анекдоты - это почти как рефераты, только короткие и смешные Следующий
У меня в голове идеальный порядок: слева - тараканы, справа - мания величия!
Anekdot.ru

Узнайте стоимость курсовой, диплома, реферата на заказ.

Обратите внимание, реферат по географии, экономической географии "Некоторые особенности проявления аномалий электрического поля в приземной атмосфере перед землетрясениями", также как и все другие рефераты, курсовые, дипломные и другие работы вы можете скачать бесплатно.

Смотрите также:


Банк рефератов - РефератБанк.ру
© РефератБанк, 2002 - 2016
Рейтинг@Mail.ru