особенности поведения вековых вариаций вертикальной

Секция 3,устный
УДК 550.837
ОСОБЕННОСТИ ПОВЕДЕНИЯ ВЕКОВЫХ ВАРИАЦИЙ ВЕРТИКАЛЬНОЙ СОСТАВЛЯЮЩЕЙ
ГЕОМАГНИТНОГО ПОЛЯ ПО ДАННЫМ МАГНИТНЫХ ОБСЕРВАТОРИЙ: ПАРАТУНКА,
КАКИОКИ И ИРКУТСК
МОРОЗ Ю. Ф.1, Смирнов С. Э.2.
- Институт вулканологии и сейсмологии ДВО РАН, Петропавловск-Камчатский
2Институт космических исследований и распространения радиоволн ДВО РАН, пос. Паратунка
Камчатский край.
1
Аннотация
Рассмотрены вековые вариации вертикального магнитного поля в обс. Паратунка (ПетропавловскКамчатский), Какиоки (о. Хонсю) и Иркутск с 1968 по 2014гг. Сравнительный анализ вековых ходов
показал, что с 1968 по 1998гг.вековые хода подобны. В этот период проявилась интенсивная вариация
напряжённостью в первые сотни нТл. Интересно, что в последующее время с 1998 по 2014гг ситуация
изменилась. В обс. Иркутск и Какиоки проявились вариации с периодом около 15 лет. (возможно
период её ещё будет больше, так как вариация имеет продолжение). В то же время в обс. Паратунка
вариация практически не выражена.Предполагаются причины этого явления. Не исключено, что на
поведение вертикального магнитного поля оказали влияние крупные геоэлектрические в верхней
мантии, которые связываются с сильнейшими ( М=7,4- 7,7) землетрясениями в районе Камчатки на
глубинах около 600 км.
Вековые вариации представляют изменения средних годовых значений составляющих
геомагнитного поля во времени. Вековой ход геомагнитного поля получается по данным магнитных
обсерваторий, осуществляющих мониторинг геомагнитного поля очень длительное время. Результаты
показывают, что вековой ход не остаётся постоянной величиной, а меняется во времени. Так как
измерения в обсерваториях осуществляются на протяжении 100-150лет, то во временном ходе могут
быть выделены вариации с периодом в несколько десятков лет. Природа вариаций связывается
преимущественно с внутриземными процессами, происходящими на границе нижней мантии и ядра.
Однако, существуют представления, что в вариациях присутствует и внешнее поле, но вклад его
крайне незначительный [3 ]. Важным вопросом геофизики является изучение вариаций векового хода
и их возможной связи с глубинными геодинамическими процессами. В этой связи мы обратили
внимание на поведение векового хода геомагнитного поля в обсерваториях, расположенных на
материке (Иркутск), на острове Хонсю (Какиоки) и п-ове Камчатка (Паратунка). В этих обсерваториях
имеются непрерывные наблюдения геомагнитного поля в последние десятки лет. По временным
рядам выделены синхронные интервалы наблюдений с 1968г по 2014г. Анализ выполнен по трём
составляющим геомагнитного поля H,D,Z. При этом основное внимание уделено компоненте Z,
которая более чувствительна к геоэлектрическим неоднородностям среды. Сравнительный анализ
вековых ходов вертикальной составляющей в обс. Паратунка, Какиоки и Иркутск свидетельствует о
следующем. В поведении вековых ходов в период с 1968 до 2008 гг. на всех трёх обсерваториях
выражены подобные вариации. Интенсивность вариаций составляет первые сотни нТл. Важно
отметить, что с 1998 по 2014гг в поведении годовых ходов только в обс. Иркутск и Какиоки
проявились вариации с периодом примерно 15лет. Интенсивность вариаций составляет около 100 нТл.
Однако в обс Паратунка данная вариация практически не проявилась. Возникает вопрос, почему
вековой ход в обс. Паратунка отличается в последние 15 лет от вековых ходов Иркутска и Какиоки. В
этой связи целесообразно обратиться к данным работы [2]. В ней изучена глубинная
электропроводность Земли по данным геомагнитных обсерваторий. В результате этих исследований
установлено, что на глубине примерно 700 км существует проводящий слой в верхней мантии.
Природа слоя не ясна, но его глубины приблизительно совпадают с наиболее глубокими очагами
землетрясений [ 1]. В работе [ 2] отмечается аномальное поведение фаз импеданса и более высокие
значения сопротивлений в зоне субдукции. Автор приходит к выводу, что аномальные значения
параметров электропроводности связаны с геоэлектрическими неоднородностями в верхней мантии.
Обратимся к данным векового хода в обсерваториях Паратунка, Иркутск и Какиоки. Предполагается,
что вариации с периодом 15 и более лет генерируются на границе нижней мантии и ядра. Эти
вариации достигают поверхности Земли и регистрируются в обсерваториях. В случае возникновения
геоэлектрических неоднородностей в верхней мантии ситуация может измениться и вариации
указанного периода не проявятся в вековом ходе. Следует отметить, что в районе Камчатки в 2008,
2009, 2013 гг произошли сильнейшие землетрясения с М =7.3-7.4 . Гипоцентры расположены на
глубинах около 600 км. Процессы, связанные с такими землетрясениями протекают десятки лет.
Поэтому можно предположить, что в связи с такими землетрясениями возникли крупные
геоэлектрические неоднородности в верхней мантии, которые отразились в вековом ходе
вертикального магнитного поля в обсерватории Паратунка
Литература
1. Жарков в. И. Внутреннее строение Земли и планет. М.: Наука,1983,415с.
2. Семёнов В, Ю. Оценка электропроводности мантии под континентами северного полушария //
Изв.АН СССР, Физика Земли. 1989. №3.С.60-67.
3. Янковский Б. М. Земной магнетизм. Л.: Изд-во ЛГУ,1978.591 с.