Response of the Lower and Upper Ionosphere to Earthquakes in Turkey on February 6, 2023

Capa

Citar

Texto integral

Acesso aberto Acesso aberto
Acesso é fechado Acesso está concedido
Acesso é fechado Somente assinantes

Resumo

Abstract—Ground-based magnetometers and ionospheric radio probing by means of GPS were used to analyze and interpret specific variations of the geomagnetic field and the total electron content of the ionosphere during strong catastrophic earthquakes in Turkey on February 6, 2023. It is shown that the ionospheric responses to these earthquakes recorded at distances of 1200–1600 km from the epicentre in the lower ionosphere and at distances of up to 500 km from the epicentre in the upper ionosphere can be interpreted in terms of the propagation of the Rayleigh seismic wave and atmospheric waves – shock, acoustic and internal, that is, those waves that are generated by the earthquake itself. The energy of seismic events was estimated from the ionospheric response.

Sobre autores

S. Riabova

Schmidt Institute of Physics of the Earth, Russian Academy of Sciences; Sadovsky Institute of Geosphere Dynamics, Russian Academy of Sciences

Autor responsável pela correspondência
Email: ryabovasa@mail.ru
Russia, 123995, Moscow; Russia, 119334, Moscow

E. Olshanskaya

Schmidt Institute of Physics of the Earth, Russian Academy of Sciences

Email: ryabovasa@mail.ru
Russia, 123995, Moscow

S. Shalimov

Schmidt Institute of Physics of the Earth, Russian Academy of Sciences

Email: ryabovasa@mail.ru
Russia, 123995, Moscow

Bibliografia

  1. Голиков Ю.В., Д’Коста А., Пилипенко B.A. Геомагнитные пульсации, возбуждаемые при сильных землетрясениях // Геомагнетизм и аэрономия. 1985. Т. 25. № 5. С. 824–828.
  2. Касахара К. Механика землетрясений. М.: Мир. 1985. 264 с.
  3. Куницын В.Е., Нестеров И.А., Шалимов С.Л. Мегаземлетрясение в Японии 11 марта 2011 г.: регистрация ионосферных возмущений по данным GPS // Письма в ЖЭТФ. 2011. Т. 94. № 8. С. 657‒661.
  4. Куницын В.Е., Шалимов С.Л. Ультранизкочастотные вариации магнитного поля при распространении в ионосфере акустико-гравитационных волн // Вестник МГУ. Сер. 3. Физика. Астрономия. 2011. № 5. С. 75–78.
  5. Ландау Л.Д. Об ударных волнах на далеких расстояниях от места их возникновения // Прикладная математика и механика. 1945. Т. 9. № 4. С. 286‒293.
  6. Ольшанская Е.В., Шалимов С.Л. Об оценке сейсмической энергии цунамигенных землетрясений по ионосферному отклику, наблюдаемому посредством GPS // Физика Земли. 2015. № 6. С. 16‒23.
  7. Павлов В.А. Акустический импульс над эпицентром землетрясения // Геомагнетизм и аэрономия. 1986. Т. 26. № 5. С. 807–815.
  8. Рябова С.А., Шалимов С.Л. О геомагнитных вариациях, наблюдаемых на поверхности Земли и приуроченных к сильным землетрясениям // Физика Земли. 2022. № 4. С. 30‒45. https://doi.org/10.31857/S0002333722040081
  9. Сурков В.В. Электромагнитные эффекты при взрывах и землетрясениях. М.: МИФИ. 2000. 448 с.
  10. Черногор Л.Ф. Геомагнитные возмущения, сопровождавшие великое японское землетрясение 11 марта 2011 г. // Геомагнетизм и аэрономия. 2019. Т. 59. № 1. С. 69–82.
  11. Adhikari B., Khatiwada R., Chapagain N.P. Analysis of geomagnetic storms using wavelet transforms // Journal of Nepal Physical Society. 2017. V. 4. № 1. P. 119–124.
  12. Choy G.L., Boatwright J.L. Global patterns of radiated seismic energy and apparent stress // J. Geophysical Research: Atmospheres. 1995. V. 1001. № B9. P. 18205‒18228. https://doi.org/10.1029/95JB01969
  13. Grinsted A., Moor J.C., Jevrejeva S. Application of the cross wavelet transform and wavelet coherence to geophysical timeseries // Nonlinear Processes in Geophysics. 2004. V. 11. P. 561–566.
  14. Grossmann A., Morlet J. Decomposition of Hardy functions into square integrable wavelets of constant shape // SIAM J. Mathematical Analysis. 1984. V. 15. № 4. P. 723–736.
  15. Iyemeri 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. https://doi.org/10.1029/2005GL024083
  16. Kagan Y.Y. Observational evidence for earthquakes as a nonlinear dynamic process // Physica D. 1994. V. 77. P. 160–192.
  17. Kelley M.C. The Earth’s ionosphere: Plasma physics and electrodynamics. San Diego, California: Academic Press Inc. 1989. 487 p.
  18. Maraun D., Kurths J. Cross wavelet analysis: significance testing and pitfalls // Nonlinear Processes in Geophysics. 2004. V. 11. P. 505–514.
  19. Matsumura M., Iyemori T., Tanaka Y., Han D., Nose M., Utsugi M., Oshiman N., Shinagawa H., Odagi Y., Tabata Y. Acoustic resonance between ground and thermosphere // Data Science Journal. 2009. V. 8. P. 68‒77. https://doi.org/10.2481/dsj.8.S68
  20. Meyer Y. Wavelets: Algorithms and applications. Philadelphia: Society for Industrial and Applied Mathematics. 1993. 134 p.
  21. Riabova S.A. Study of the multifractality of geomagnetic variations at the Belsk Observatory // Doklady Earth Sciences. 2022. V. 507. № 2. P. 299–303. https://doi.org/10.1134/S1028334X22700489
  22. Riabova S. Application of wavelet analysis to the analysis of geomagnetic field variations // Journal of Physics Conference Series. 2018. V. 1141. https://doi.org/10.1088/1742-6596/1141/1/012146
  23. Snively J.B., Pasko V.P. Excitation of ducted gravity waves in the lower thermosphere by tropospheric sources // J. Geophysical Research: Space Physics. 2008. V. 113. № A6. https://doi.org/10.1029/2007JA012693
  24. Torrence C., Compo G.P. A practical guide to wavelet analysis // Bulletin of the American Meteorological Society. 1998. V. 79. P. 605–618.
  25. van Brummelen G. R. Heavenly mathematics: The forgotten art of spherical trigonometry. New Jersey: Princeton University Press. 2013. 216 p.
  26. https://www.earthdata.nasa.gov
  27. https://www.earthquake.usgs.gov
  28. https://www.intermagnet.org
  29. http://www.isgi.unistra.fr
  30. https://www.swpc.noaa.gov/products/ace-real-time-solar-wind

Arquivos suplementares

Arquivos suplementares
Ação
1. JATS XML
2.

Baixar (1MB)
3.

Baixar (1MB)
4.

Baixar (2MB)
5.

Baixar (594KB)
6.

Baixar (110KB)
7.

Baixar (462KB)
8.

Baixar (108KB)

Declaração de direitos autorais © Рябова С.A., Ольшанская Е.V., Шалимов С.L., 2023

Este site utiliza cookies

Ao continuar usando nosso site, você concorda com o procedimento de cookies que mantêm o site funcionando normalmente.

Informação sobre cookies