Кутленков М.В., к.ф-м.н. Лапаева В.В.,

Мережин В.П., д.ф-м.н. Нефедьев Ю.А.

Казанский (Приволжский) федеральный университет, Российская Федерация

КОРЕЛЯЦИОННЫЙ АНАЛИЗ ДАННЫХ ШИРОТНЫХ НАБЛЮДЕНИЙ И ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЙ  

 

Как показано в работе [1] вариации сейсмических процессов на Луне и Земле имеют небесно-механическую природу. Аст­рономические, геодезические и геофизические исследования также показывают, что Земля и окружающее её пространство не­прерывно меняют свою метрику. Это происходит по причине деформации и колебаний земной коры. Причиной деформаций и колебаний земной коры являются движе­ния по по­вер­х­ности планеты как целых континентов, так и локальных тек­­тонических плит, а также присутствие потоков разогретого вещества в недрах Земли.

Предметом изучения в настоящей работе являются зем­лет­рясения. В качестве нетрадиционного метода   ис­следования землетрясений будем использовать данные широтных наблюдений. Как показывают исследования, у большого числа звезд выявляются периодические и неперио­дические смещения от некоторых их средних по­ло­жений на небесной сфере в течение как продолжительных, так и не про­должи­тель­ных по времени интервалов, вызванные деформацией земной коры, движе­нием тек­то­ни­чес­ких блоков и вещества внутри нашей планеты и приводящие к изме­нениям нак­лона её по­верхности. Этот факт и используется как   базисный в данной работе.

Рассмотрим связь между небольшими по маг­нитуде зем­ле­тря­сениями, произошедшими в 1987–1989 гг. на территории России вблизи Астрономической обсерватории им. В.П.Энгельгардта и данными широтных наблюдений, выполненных в астрономической обсерва­тории им. В.П. Эн­гель­гардта. В указан­ный период времени сейсмологическими станциями   за­фик­сиро­вано око­ло 30 подзем­ных толчков силой от 2 до 6 баллов. Наиболее зна­чительные по силе тол­ч­ки имели место 10 июня 1988 г ., 16 июля 1988 г ., 17 апреля 1989 г . и 11 но­ября 1989 г . со­от­­вет­ственно с маг­нитудами, равными 2.5, 2.7, 3.3 и 2.7.

На рис. 1 показана   не сглаженная кривая колебания ши­роты за 1982–1994 годы, построенная по наблюденным широтам, то есть, по нормаль­ным точкам (черная линия 2). На этом же рисунке дана широта, вычисленная по координатам полюса (серая линия 1). Отличия между этими кривыми не являются случайными ошибками наблюдений. Вертикальными линиями указаны моменты наступления зем­летрясений на территории вблизи Астрономической обсерватории им. Энгельгардта. Наиболее сильные землетрясения   (24.09.87, 19.09.88, 17.04.89, 11.11.89 и 28.10.91) имеют номера 10, 37, 40, 42 49. Имеются аномальные отклонения наблюденной широты перед каждым из этих землетрясений. Кроме того, имеется значительные отклонения наблюденной широты от вычисленной перед землетрясениями с номерами 1, 7, 54, 58 и 64. Все эти землетрясения имеют магнитуды больше чем 3.1 и энергетический класс более   9.5. В интервале 1984-1985 сильных землетрясений не было . По этой причине наблюденные и вычисленные широты достаточно хорошо согласованы. Время между видимыми аномальными флюктуациями и датами наступления землетрясений заключены в интервале от 1.5 до 5.7 месяцев. В среднем это значение равно трем месяцам для 10 событий. В среднем значения вариации аномалий равны 0.10” . Они не зависят от энергии землетрясения, однако имеется зависимость аномальных флюктуаций от времени. Наиболее значительные отклонения были перед землетрясениями   1982, 1983, 1986 и 1988. После   1988 отклонения наблюденной широты от предвычисленной уменьшились. Необходимо отметить одну деталь в изменении широты явно связанную с землетрясениями. На рис. 2 приводятся сглаженная линия флюктуаций широты для 1978–1990 построенная по наблюденным широтам (ломаная линия 2) и кривая изменения широты, предвычисленная по координатам полюса (линия 1). Моменты землетрясений, произошедших вблизи территории АОЭ, также обозначены вертикальными линиями на рис. 2. Нетрудно видеть, что за 4–5 меся­цев до указанных дат наступления каждо­го из   землетрясений имели место резкие аномальные откло­нения наблюденной широты от вычисленной. «Отколовшиеся» нормальные точки вклю­чают в себя 18–20 отдельных значений широт, что исключает случайный характер их отклонений. Также необходимо отметить, что непосредственно в моменты землетрясений наблюдается скачок вверх аномального отклонения наблюденной широты от вычисленной. Таким образом, астрономические методы ис­следования позво­ляют регистрировать не только сами землетрясения, но и предвестники насту­пления данного явления.  

 

Рис. 1 . Зависимость   не сглаженной кривой широты с землетрясениями

 

 

Рис. 2 . Аномальные отклонения наблюденной широты от пред вычисленного значения. Вертикальные линии показывают даты землетрясений в     восточном регионе Татарстана

 

Результаты предварительных исследований показывают, что данные службы широты служат неплохим индикатором изучения локальных геодинамических явлений. При этом регистрация по неполярным изменениям   широты наступления   слабого по маг­ни­ту­де (М   2) землетрясения, эпицентр которого располагается за несколько сотен ки­лометров от места расположения обсерватории, осуществляется уверенно. Она осуществляется на основе анализа аномальных изменений широты в разных спектральных интервалах: медлен­ных и короткопериодических вариациях (за 2–3 года до наступления самого зем­ле­тря­сения), и нерегулярных аномальных отклонениях наблюденной широты от предвычисленной за   4–5 месяцев   до наступления землетрясения.

 

Список использованных источников:

1.       Barkin Y.V. New results on study variations of the gravitational field, seismicity, and physical libration of the Moon / Y.V. Barkin , J.M. Ferrandiz / Trans. Sternberg State Astron. Inst., VLXXVIII, 7. – 2005.