Ionospheric Wind Influence to the Formation of VLF/LF Anomalies Related to the Earthquake Preparing

Cover Page

Cite item

Full Text

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

Abstract

Ionospheric wind influence to the internal gravitational waves is considered. It is shown that interaction of wind in the ionosphere with geomagnetic field leads to the Ampere force occurrence which vertical gradient modifies properties of the internal gravitational waves. Such interaction results in the discrete spectrum of ionosphere fluctuations with the main period about 30 min. The increase in Ampere force due to electric field of seismic origin leads to the appearance of maximum with shorter periods about 10 and 22 min in the spectrum of ionosphere fluctuations. Observations of phase and amplitude fluctuation of the radio wave reflected from the ionosphere during growth of seismic activity are confirmed with the results of considered model.

Full Text

Restricted Access

About the authors

V. M. Sorokin

Pushkov Institute of Terrestrial Magnetism, Ionosphere, and Radio Wave Propagation RAS (IZMIRAN)

Author for correspondence.
Email: sova@izmiran.ru
Russian Federation, Troitsk, Moscow

References

  1. Гершман Б.Н. Динамика ионосферной плазмы. М.: Наука, 256 с. 1974.
  2. Госсард Э., Хук У. Волны в атмосфере. М.: Мир, 532 с. 1978.
  3. Гохберг М.Б., Некрасов А.К., Шалимов С.Л. О влиянии нестабильного выхода парниковых газов в сейсмически активных регионах на ионосферу // Физика Земли. № 8. С. 52–55. 1996.
  4. Гохберг М.Б., Шалимов Л.С. Литосферно-ионосферная связь и ее моделирование // Российский журнал наук о Земле. Т. 2. № 2. С. 95–108. 2000.
  5. Липеровский В.А., Похотелов О.А., Шалимов С.Л. Ионосферные предвестники землетрясений. М.: Наука, 304 с. 1992.
  6. Сорокин В.М., Ружин Ю.Я. Электродинамическая модель процессов в атмосфере и ионосфере накануне землетрясения // Геомагнетизм и аэрономия. Т. 55. № 5. С. 641–658. 2015. https://doi.org/10.7868/S001679401505017X
  7. Сорокин В.М. Плазменные и электромагнитные эффекты в ионосфере, связанные с динамикой заряженных аэрозолей в нижней атмосфере // Химическая физика. Т. 26. № 4. С. 45–80. 2007.
  8. Фукс И.М., Шубова Р.С. Аномалии СДВ сигналов как отклик на процессы в приземной атмосфере // Геомагнетизм и аэрономия. Т. 34. № 2. С. 130–136. 1995.
  9. Biagi P.F., Piccolo R., Castellana L. et al. VLF-LF radio signals collected at Bari (South Italy): a preliminary analysis on signal anomalies associated with earthquakes // Nat. Hazard. Earth Sys. V. 4. № 5–6. P. 685–689. 2004. https://doi.org/10.5194/nhess-4-685-2004
  10. Chmyrev V.M., Isaev N.V., Bilichenko S.V., Stanev G. Observation by space-borne detectors of electric fields and hydromagnetic waves in the ionosphere over on earthquake center // Phys. Earth Planet. In. V. 57. № 1–2. P. 110–114. 1989. https://doi.org/10.1016/0031-9201(89)90220-3
  11. Geisler J.E. Atmospheric winds in the middle latitude F-region // J. Atmos. Terr. Phys. V. 28. № 8. P. 703–720. 1966. https://doi.org/10.1016/0021-9169(66)90020-1
  12. Gousheva M., Glavcheva R., Danov D., Angelov P., Hristov P., Kirov B., Georgieva K. Satellite monitoring of anomalous effects in the ionosphere probably related to strong earthquakes // Adv. Space Res. V. 37. № 4. P. 660–665. 2006. https://doi.org/10.1016/j.asr.2004.12.050
  13. Gousheva M., Danov D., Hristov P., Matova M. Quasi-static electric fields phenomena in the ionosphere associated with pre- and post earthquake effects // Nat. Hazard. Earth Sys. V. 8. № 1. P. 101–107. 2008. https://doi.org/10.5194/nhess-8-101-2008
  14. Gousheva M., Danov D., Hristov P., Matova M. Ionospheric quasi-static electric field anomalies during seismic activity August– September 1981 // Nat. Hazard. Earth Sys. V. 9. № 1. P. 3–15. 2009. https://doi.org/10.5194/nhess-9-3-2009
  15. Hayakawa M. VLF/LF radio sounding of ionospheric perturbations associated with earthquakes // Sensors. V. 7. № 7. P. 1141–1158. 2007. https://doi.org/10.3390/s7071141
  16. Mareev E.A., Iudin D.I., Molchanov O.A. Mosaic source of internal gravity waves associated with seismic activity / Seismo Electromagnetics: Lithosphere– Atmosphere– Ionosphere Coupling. Eds. M. Hayakawa and O.A. Molchanov. Tokyo: TERRAPUB. P. 335–342. 2002.
  17. Martynenko S.I., Fuks I.M., Shubova R.S. Ionospheric electric-field influence on the parameter of VLF signals connected with nuclear accidents and earthquakes // Journal of Atmospheric Electricity. V. 15. № 3. P. 259–269. 1996. https://doi.org/10.1541/jae.16.259
  18. Molchanov O., Fedorov E., Schekotov A. et al. Lithosphere–atmosphere–ionosphere coupling as governing mechanism for preseismic short-term events in atmosphere and ionosphere // Nat. Hazard. Earth Sys. V. 4. № 5–6. P. 757–767. 2004. https://doi.org/10.5194/nhess-4-757-2004
  19. Pokhotelov O.A., Parrot M., Fedorov E.N., Pilipenko V.A., Surkov V.V., Gladychev V.A. Response of the ionosphere to natural and man-made acoustic sources // Ann. Geophys. V. 13. № 11. P. 1197–1210. 1995. https://doi.org/10.1007/s00585-995-1197-2
  20. Rozhnoy A.A., Solovieva M.S., Molchanov O.A., Hayakawa M., Maekawa S., Biagi P.F. Anomalies of LF signal during seismic activity in November–December 2004 // Nat. Hazard. Earth Sys. V. 5. № 5. P. 657–660. 2005. https://doi.org/10.5194/nhess-5-657-2005
  21. Rozhnoy A.A., Molchanov O.A., Solovieva M.S. et al. Possible seismo-ionosphere perturbations revealed by VLF signals collected on ground and on a satellite // Nat. Hazard. Earth Sys. V. 7. № 5. P. 617–624. 2007. https://doi.org/10.5194/nhess-7-617-2007
  22. Rozhnoi A., Solovieva M., Molchanov O., Schwingenschuh K., Boudjada M., Biagi P.F., Maggipinto T., Castellana L., Ermini A., Hayakawa M. Anomalies in VLF radio signals prior the Abruzzo earthquake (M=6.3) on 6 April 2009 // Nat. Hazard. Earth Sys. V. 9. № 5. P. 1727–1732. 2009. https://doi.org/10.5194/nhess-9-1727-2009
  23. Sorokin V.M., Yaschenko A.K., Hayakawa M. A perturbation of DC electric field caused by light ion adhesion to aerosols during the growth in seismic-related atmospheric radioactivity // Nat. Hazard. Earth Sys. V. 7. № 1. P. 155–163. 2007. https://doi.org/10.5194/nhess-7-155-2007
  24. Sorokin V.M., Chmyrev V.M., Hayakawa M. Electrodynamic Coupling of Lithosphere–Atmosphere–Ionosphere of the Earth. New York: Nova Science Publishers, 355 p. 2015. ISBN: 978-1-63483-030-0.
  25. Sorokin V.M., Chmyrev V.M., Hayakawa M. A review on electrodynamic influence of atmospheric processes to the ionosphere // Open Journal of Earthquake Research. V. 9. № 2. P. 113–141. 2020. https://doi.org/10.4236/ojer.2020.92008
  26. Tronin A.A. Satellite thermal survey application for earthquake prediction / Atmospheric and Ionospheric Electromagnetic Phenomena Associated with Earthquakes. Ed. M. Hayakawa. Tokyo: TERRAPUB. P. 717–746. 1999.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig. 1. Scheme of ionosphere perturbation registration.

Download (10KB)
Indexing metadata
3. Fig. 2. Coordinate system used in the calculations.

Download (8KB)
Indexing metadata
4. Fig. 3. Dependences of period values in minutes on spectral line numbers.

Download (7KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2024 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».