Атмосферное электричество и глобальные геофизические

АТМОСФЕРНОЕ ЭЛЕКТРИЧЕСТВО И ГЛОБАЛЬНЫЕ ГЕОФИЗИЧЕСКИЕ
ПРОЦЕССЫ
Студенты: М.С. Герасимов (3 курс, КТРЭС, ВлГУ), Ю.А. Апполонов (2 курс,
КТРЭС, ВлГУ), аспирант И.Н. Гаврилов (2 год, ОиПФ, ВлГУ)
Работа направлена на решение фундаментальной научной проблемы современной
физики, связанной с исследованием взаимосвязи электромагнитных полей
крайненизкочастотного диапазона (ниже 30 Гц) в резонаторе Земля-ионосфера с
геофизическими и астрофизическими процессами.
Предлагаемый метод длительного накопления и корреляционной обработки
сигналов различной природы для решения поставленной в проекте задачи является
пионерским и будет способствовать активизации поиска глобальных корреляций.
Использование широких возможностей экспериментальной физической базы ВлГУ,
представляющей собой комплекс приемных каналов наземного и подземного типов,
разнесенных в пространстве на десятки и сотни метров и служащего для
непрерывных синхронных регистраций электромагнитных полей КНЧ диапазона, в
плане решения поставленной задачи.
Новый смысл термину «корреляция» придает проект проведения корреляционной
обработки сигналов различной природы, синхронно регистрируемых в течение
длительных промежутков времени с целью повышения вероятности обнаружения
периодических сигналов геофизического и астрофизического происхождения.
Идея рассматривать Землю как детектор гравитационно-волнового воздействия
возникла сравнительно давно; в шестидесятые годы в работах Дж.Вебера и
Т.Дайсона изучалась возможность сейсмографического детектирования ГВ; в
последнее десятилетие такие проблемы активно исследуются группой сотрудников
ГАИШ.
Создание каталога земных и внеземных источников крайненизкочастотных
электромагнитных полей является актуальным и будет способствовать созданию
целостной картины электромагнитных явлений в КНЧ диапазоне.
Наиболее важные новые результаты работ научного коллектива заключаются в
следующем:
1.Разработана и создается уникальная станция многоканальной синхронной
регистрации,
отслеживания,
хранения
и
обработки
информации
по
электромагнитному полю Земли КНЧ диапазона с аналого-цифровым и
цифроаналоговым преобразованием сигналов под управлением ЭВМ, системой
калибровки и метеокомплексом.
2. Проведены пять экспедиций в 1997,1998,1999,2000, 2001 годах по полевым
длительным исследованиям на территории экспериментального полигона ВлГУ с
целью проведения работ по непрерывным синхронным регистрациям КНЧ вариаций
электромагнитного поля Земли.
3. По результатам регистраций получены обширные каталоги спектров
электромагнитного поля Земли в КНЧ диапазоне за четыре года работы,
позволившие выделить основные группы источников сигналов КНЧ диапазона –
суточное вращение Земли и гармоники этой частоты, лунно-солнечные приливногравитационные воздействия и, наконец, удалось выделить частоты,
соответствующие
гравитационно-волновому воздействию двойных звездных
систем с вероятностью ложной тревоги от 10% до 1% по результатам 1997-1999гг.
Разработана методика оценки вероятности ложной тревоги при многоканальном
наблюдении полигармонического электромагнитного сигнала.
В основе ее лежат принципы некогерентного обнаружения, учитывается
неопределенность уровня выделяемого сигнала. Полученная вероятность ложной
тревоги на группе частот гравитационно-волнового излучения астрофизических
источников свидетельствует о вероятном наличии полезного сигнала. Вероятность
ложной тревоги может быть снижена за счет получения новых экспериментальных
данных по регистрациям электрической составляющей поля Земли совместно с
магнитными и гравитационными полями, так и за счет совершенствования самой
методики обнаружения.
Исследования проводятся при финансовой поддержке РФФИ (грант № 01-05-64652,
грант № 01-05-79027, грант № 00-05-79020и).
Руководитель: Грунская Любовь Валентиновна, доцент каф. ОиПФ, ВлГУ.