Magnetic Effects of the Double Earthquake of March 16, 2022 (Japan). Observation Results

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

Abstract—The magnetic effects of strong earthquakes are considered using the example of a unique event: two underwater earthquakes of magnitude 6.0 and 7.3 that occurred on March 16, 2022 at close times (at 14:34 and 14:36 UTC, respectively) with a distance between sources of ~11 km. With the use of data from the Mikhnevo geophysical observatory of the IDG RAS (MHV) and a number of magnetic observatories of the INTERMAGNET international network, it is shown that in the absence of global geomagnetic disturbances, earthquakes were accompanied by characteristic variations of the Earth’s magnetic field recorded as a train of alternating geomagnetic field oscillations with an amplitude of ~2–8 nT and a period of ~30 min almost simultaneously at ~15:30 UTC by all magnetic observatories located at distances from 210 to ~13 000 km, as well as by variations in the periods of passage of the seismic and infrasonic signal in the MHV.

About the authors

V. V. Adushkin

Sadovsky Institute of Geosphere Dynamics, Russian Academy of Sciences

Email: aaspivak100@gmail.com
Russia, 119334, Moscow

A. A. Spivak

Sadovsky Institute of Geosphere Dynamics, Russian Academy of Sciences

Author for correspondence.
Email: aaspivak100@gmail.com
Russia, 119334, Moscow

D. N. Loktev

Sadovsky Institute of Geosphere Dynamics, Russian Academy of Sciences

Email: aaspivak100@gmail.com
Russia, 119334, Moscow

Yu. S. Rybnov

Sadovsky Institute of Geosphere Dynamics, Russian Academy of Sciences

Email: aaspivak100@gmail.com
Russia, 119334, Moscow

A. V. Tikhonova

Sadovsky Institute of Geosphere Dynamics, Russian Academy of Sciences

Email: aaspivak100@gmail.com
Russia, 119334, Moscow

References

  1. Адушкин В.В., Рябова С.А., Спивак А.А. Геомагнитные эффекты природных и техногенных процессов. М.: ГЕОС. 2021. 264 с.
  2. Адушкин В.В., Спивак А.А., Харламов В.А. Особенности сейсмомагнитного эффекта в зоне влияния разлома // Докл. РАН. 2014. Т. 454. № 5. С. 590−593.
  3. Адушкин В.В., Локтев Д.Н., Спивак А.А. Сейсмомагнитный отклик разломной зоны // Физика Земли. 2017. № 1. С. 87–96.
  4. Адушкин В.В., Спивак А.А. Воздействие экстремальных природных событий на геофизические поля в среде обитания // Физика Земли. 2021. № 5. С. 6–16.
  5. Адушкин В.В., Кузьмичева М.Ю., Спивак А.А. Возмущение геомагнитного поля при землетрясениях // Докл. РАН. Науки о Земле. 2022. Т. 506. № 2. С. 252–258.
  6. Адушкин В.В., Спивак А.А. Эффект влияния сильных землетрясений на геодинамо // Докл. РАН. Науки о Земле. 2023. Т. 511. № 1. С. 61–64. doi: 10.31857/S2686739722360008X, EDN: RXCQLY
  7. Белов С.В., Мигунов Н.И., Соболев Г.А. Магнитный эффект сильных землетрясений на Камчатке// Геомагнетизм и аэрономия. 1974. Т. 14. № 3. С. 380–382.
  8. Гохберг М.Б., Шалимов С.Л. Воздействие землетрясений и взрывов на ионосферу. М.: Наука. 2008. 295 с.
  9. Гульельми А.В., Рубан В.Ф. К теории индукционного сейсмомагнитного эффекта // Изв. АН СССР. Сер. Физика Земли. 1990. № 5. С. 47–54.
  10. Гульельми А.В., Левшенко В.Т. Электромагнитные сигналы от землетрясений // Физика Земли. 1994. № 5. С. 65–70.
  11. Гульельми А.В. Инерционные эффекты в коре и в магнитосфере Земли // Физика Земли. 2008. № 1. С. 50–56.
  12. Гульельми А.В., Потапов А.С., Цэгмед Б. О возбуждении колебаний магнитного поля волной Лява // Физика Земли. 2002. № 3. С. 48–54.
  13. Губкин К.Е. О подобии взрывов // Изв. АН СССР. Физика атмосферы и океана. 1978. № 10. С. 49–60.
  14. Дубров М.Н., Смирнов В.М. Взаимосвязанные возмущения земной поверхности, атмосферы и ионосферы Земли // Геомагнетизм и аэрономия. 2003. Т. 53. № 1. С. 53–63. 2003.
  15. Касахара К. Механика землетрясений. М.: Мир. 1985. 264 с.
  16. Колесник С.А., Пикалов М.В. Механизм воздействия инфразвука на вариации магнитного поля Земли // Изв. высших учебных заведений. Физика. Т. 53. № 9/3. Томск: ТГУ. 2010. С. 268–269.
  17. Кролевец А.Н., Шереметьева О.В. Возможный механизм магнитных вариаций // Вулканология и сейсмология. 2004. № 4. С. 77–80.
  18. Куличков С.Н., Авилов К.В., Буш Г.А. и др. Об аномально быстрых инфразвуковых приходах на больших расстояниях от наземных взрывов // Изв. РАН. Физика атмосферы и океана. 2004. Т. 40. № 1. С. 3–12.
  19. Ларкина В.И., Мигулин В.В., Сергеева Н.Г., Сенин Б.В. Сравнительный анализ электромагнитных эффектов над зонами тектонических разломов // Докл. РАН. 2001. Т. 376. № 4. С. 532–538.
  20. Мигунов Н.И., Соболев Г.А. О сейсмомагнитных сигналах при землетрясениях Сахалина // Физика Земли. 2006. № 3. С. 81–84.
  21. Перевалова Н.П., Шестаков Н.В., Воейков С.В., Быков В.Г., Герасименко М.Д., Park P.H. Исследование распространения ионосферных возмущений, вызванных землетрясением Tohoku, в дальней от очага зоне // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2016. Т. 13. № 1. С. 186–196.
  22. Рогожин Е.А. Землетрясение Тохоку 11.03.2011 (М = 9.0) в Японии: тектоническая позиция очага, макросейсмические, сейсмологические и геодинамические проявления // Геотектоника. 2011. № 5. С. 3–16.
  23. Садовский М.А., Писаренко В.Ф., Штейнберг В.В. О зависимости землетрясения от объема сейсмического очага // Докл. АН СССР. 1983. Т. 271. № 3. С. 598–602.
  24. Садовский М.А., Адушкин В.В., Спивак А.А. О размере зон необратимого деформирования при взрыве в блочной среде // Изв. АН СССР. Сер. Физика Земли. 1989. № 9. С. 9–15.
  25. Саломатин Л.В., Тихонов И.Н. Генерация сейсмомагнитных сигналов и возмущений при регистрации Невельского землетрясения 2007 года и его афтершоков (о. Сахалин) // Физика Земли. 2011. № 5. С. 78–87.
  26. Спивак А.А., Рябова С.А. Геомагнитные вариации при сильных землетрясениях // Физика Земли. 2019. № 6. С. 3–12.
  27. Сурков В.В. Электромагнитные эффекты при землетрясениях и взрывах. М.: МИФИ. 2000. 448 с.
  28. Тихонов И.Н., Ломтев В.Л. Великое Японское землетрясение 11 марта 2011 г.: тектонические и сейсмологические аспекты // Геофизические процессы и биосфера. 2011. Т. 10. № 2. С. 49–66.
  29. Хргиан А.Х. Физика атмосферы. Т. 1. Л.: Гидрометеоиздат. 1978. 247 с.
  30. Черногор Л.Ф. Геомагнитные возмущения, сопровождавшие Великое Японское землетрясение 11 марта 2011 г. // Геомагнетизм и аэрономия. 2019. Т. 59. № 1. С. 69–82.
  31. Шалимов С.Л. Атмосферные волны в плазме ионосферы (с геофизическими примерами). М.: ИФЗ РАН. 2018. 390 с.
  32. Шалимов С.Л., Нестеров И.А., Воронцов А.М. О возмущениях ионосферы, регистрируемых посредством GPS, после землетрясения и цунами в Тохоку 11.03.2011 г. // Физика Земли. 2017. № 2. С. 97–108.
  33. Borders C., Jouniaux L., Garambois S., Dietrich M., Pozzi J.-P., Gaffet S. Evidence of the theoretically predicted seismo-magnetic conversion // Geophys. J. Int. 2008. V. 174. P. 489–504.
  34. Iyemori T., Nose M., Han D., Gao J., Hashizume M., Choosakul N.,Shinagawa H., Tanaka J., Utsugi M., Saito A., McCreadie H., Odagi J., Yang F. Geomagnetic pulsations caused by the Sumatra earthquake on December 26, 2004 // Geophysical Research Letters. 2005. V. 32. L20807. https://doi.org/10.1029/2005GL024083
  35. Fraser-Smith A.C. Ultralow-frequency magnetic fields preceding large earthquakes // EOS. 2008. V. 89. №23. P. 211.
  36. Hattori K. ULF Geomagnetic changes associated with large earthquakes // Terrestrial, Atmospheric and Ocean Sciences. 2004. V. 15. № 3. P. 329–360.
  37. Hayakawa M. On the fluctuation spectra of seismo-electromagnetic phenomena // Nat. Hazards Earth Syst. Sci. 2011. V. 11. P. 301–308.
  38. Hayakawa M. Atmospheric and ionospheric electromagnetic phenomena associated with earthquakes. Tokyo. TERRAPUB. 1999. 996 p.
  39. Hegai V.V., Kim V.P., Liu J.Y. On a possible seismomagnetic effect in the topside ionosphere // Advances in Space Research. 2015. V. 56. № 8. P. 1707–1713.
  40. Liu J.Y., Chen C.H., Chen Y.I., Yen H.Y., Hattori K., Yumoto K. Seismomagnetic anomalies and M > 5.0 earthquakes observed in Taiwan during 1988–2001 // Physics and Chemistry of the Earth. 2006. V. 31. P. 215–222.
  41. Sgrigna V., Buzzi A., Conti L. et al. Electromagnetic signals produced by elastic waves in the Earth’s crust// Nuovo Cimento. 2004. V. 27. № 2. P. 115
  42. Takla E.M., Yumoto K., Liu J.Y., Kakinami Y., Uozumi T., Abe S., Ikeda A. Anomalous geomagnetic variations possibly linked with the Taiwan earthquake on 19 December 2009 // Int. J. Geophysics. 2011. Article ID 848467.https://doi.org/10.1155/2011/848467
  43. Utada H., Shimizu H., Ogawa T., Maeda T., Furumura T., Yamamoto T., Yamazaki N., Yoshitake Y., Nagamachi S. Geomagnetic field changes in response to the 2011 of the Pacific Coast of Tohoku Earthquake and Tsunami // Earth and Planetary Science Letters. 2011. V. 311. P. 11–27.
  44. Xu G., Han P., Huang Q., Hattori K., Febriani F., Yamaguchi H. Anomalous behaviors of geomagnetic diurnal variations prior to the 2011 off the Pacific coast of Tohoku earthquake (Mw = 9.0) // J. Asian Earth Sciences. 2013. V. 77. P. 59–65.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2.

Download (1MB)
Indexing metadata
3.

Download (148KB)
Indexing metadata
4.

Download (374KB)
Indexing metadata
5.

Download (414KB)
Indexing metadata
6.

Download (332KB)
Indexing metadata
7.

Download (114KB)
Indexing metadata
8.

Download (161KB)
Indexing metadata
9.

Download (94KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2023 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».