Аннотированный отчет по проекту: РНП
advertisement
Аннотированный отчет по проекту: РНП.2.2.2.2.2190 «Исследование геофизических полей с целью изучения строения Земли, ближнего космоса и прогноза катастрофических явлений в рамках международного сотрудничества (ИНТЕРГЕОФИЗИКА)» В ходе исследования свойств естественных электромагнитных полей и упругих колебаний Земли и изучения физической природы их источников, выполняемых по проекту по проекту: РНП.2.2.2.2.2190 «Исследование геофизических полей с целью изучения строения Земли, ближнего космоса и прогноза катастрофических явлений в рамках международного сотрудничества (ИНТЕРГЕОФИЗИКА)» в соответствии с Техническим заданием и Календарным планом на 1-2 кварталы 2008 года, получены следующие результаты: 1. Разработана методика получения дисперсионных кривых групповых скоростей по записям удаленных землетрясений на локальной сети станций. Тестирование метода проводилось на ряде моделей и показано, что скорость восстанавливается удовлетворительно, даже в случае, когда данные содержат ошибки. Если применить обычный томографический подход к восстановлению скорости по исходным данным о скоростях на протяженных лучах, то результат восстановления в той же области оказывается сильно сглаженным 2. Создана и опробована методика совместного использования дисперсионных кривых фазовых и групповых скоростей. Предложен алгоритм решения задачи поверхностно-волновой томографии при использовании большого числа данных о групповых скоростях на трассах очаг-станция и ограниченного числа данных на межстанционных трассах 3. Разработана методика построения дисперсионных кривых по записям сейсмического шума. Для оценки фазовых и групповых скоростей на основе пакета SAC составлена программа расчета корреляционной функции шума на паре станций. Программа содержит предварительную обработку сейсмограмм (коррекцию за прибор, нормализацию на среднее значение в скользящем окне, полосовую фильтрацию), вычисление корреляционной функции на промежутке 1 день, суммирование корреляционных функций за один год. Поскольку полученные корреляционные функции отражают функцию Грина поверхностной волны, по ним можно определить дисперсионные кривые как групповой, так и фазовой скорости на трассе между станциями. 4. Построена единая средняя кривая распределения проводимости для мантии Фенноскандинавского щита по результатам совместной интерпретации глубинных МТЗ и глобальных МВЗ данных. Исследован вертикальный ход градиента проводимости до глубины 1000 км. Получено, что градиент проводимости имеет наибольшее значение на первых 100-200 км мантии. В интервале 200-600 км градиент меняется незначительно, и снова увеличивается с глубины 700 км. На глубине около 1000 км намечается максимум проводимости 5. Выполнен фрактальный анализ УНЧ излучений по данным пяти станций, расположенных вдоль 210 геомагнитного меридиана. Проведенные исследования показали, что результаты фрактального анализа УНЧ излучений могут служить важным источником информации о динамике магнитосферноионосферной и литосферной систем, а СОК-модели с нарушенной Абелевой симметрией являются подходящей электромагнитных процессов. базой для моделирования сейсмо- 6. Изучена динамика фрактальных характеристик в сейсмоактивном и сейсмоспокойном регионах. Выявлены общие закономерности и отличительные особенности, свойственные каждому региону. Полученные результаты могут быть использованы для развития электромагнитных методов прогноза землетрясений. 7. Выполнено численное кинетическое моделирование пересоединения в бесстолкновительной плазме. Проверен закон Ома, показано, что вмороженность электронов нарушается на расстояниях порядка десяти инерционных длин протона. 8. Построена основанная на уравнении Грэда-Шафранова аналитическая модель пересоединения в бесстолкновительной плазме с учетом эффекта Холла. Показано, что исходная задача о стационарном пересоединении в рамках электронной магнитной гидродинамики расщепляется на ряд более простых задач. Из их решения последовательно можно найти: структуру магнитного поля в холловской области из модифицированного уравнения Грэда-Шафранова, электростатический потенциал, создаваемый пучками электронов, и, наконец, распределение Ву компоненты магнитного поля, параллельной Х-линии. Структура течения электронов, имеющая вид встречных пучков около сепаратриссы магнитного поля, и квадроупольная структура распределения Ву компоненты магнитного поля хорошо согласуются с результатами кинетического численного моделирования вблизи Х линии. 9. Для расчета влияния энтропии плазменных трубок на их динамику необходимо иметь хорошие динамические модели геомагнитного поля. Центральным пунктом проекта в части развития подстраиваемых моделей являлись тестирование новых алгоритмов расчета новых адаптивных моделей и массовое их применение для получения подстраиваемых конфигураций в проекте THEMIS. В результате нашей работы в рамках проекта за весь сезон измерений спутниковой системой THEMIS в хвосте магнитосферы в 2008 г (январь-март) были построены 2 простейшие версии динамической модели (с шагом 5 мин.), доступные через Интернет. 10. На основе полученных динамических моделей разработаны и опробованы алгоритмы расчета объемов и энтропии плазменных трубок. Создана база данных спутников THEMIS по инжекциям плазмы во внутреннюю магнитосферу (более 300 событий). Окончательные выводы относительно влияния энтропии плазменных трубок на выбор их динамического режима и глубину проникновении во внутреннюю магнитосферу удастся сделать лишь в будущем (2009) хвостовом сезоне проекта THEMIS, когда радиальная конфигурация спутников будет изменена так, чтобы она позволяла разрешать конкурирующие влияния изменений толщины токового слоя и его положения (наклона). Соответствующие решения уже приняты руководством проекта THEMIS.
