Об ионосферных возмущениях после извержений вулкана Стромболи

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

На основе данных наземного вертикального зондирования ионосферы анализируются возмущения в области максимума ионосферного F2-слоя в период сильного извержения вулкана Стромболи (Италия) в виде двух эксплозий в июле и августе 2019 г., а также после возобновления вулканической активности 9 октября 2022 г. В качестве характеристики отклика ионосферы на эти события изучаются вариации критической частоты F2-слоя на расположенных вблизи (не далее 450 км) от вулкана станциях “Гибильманна”, “Рим” и “Сан Вито”. Результаты измерений свидетельствуют о воздействии на ионосферу атмосферных акустико-гравитационных волн, генерируемых вулканической активностью и обусловливающих возникновение в ионосфере долгоживущих возмущений.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

С. А. Рябова

Институт физики Земли им. О.Ю. Шмидта РАН; Институт динамики геосфер имени академика М.А. Садовского РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: riabovasa@mail.ru
Россия, ул. Большая Грузинская, 10, стр. 1, Москва, 123242; Ленинский просп., 38, корп. 1, Москва, 119334

С. Л. Шалимов

Институт физики Земли им. О.Ю. Шмидта РАН

Email: pmsk7@mail.ru
Россия, ул. Большая Грузинская, 10, стр. 1, Москва, 123242

Список литературы

  1. Амосов О.С., Муллер Н.В. Применение методов вейвлет и фрактального анализа для математического и численного моделирования временных рядов // Современные наукоемкие технологии. 2014. № 3. С. 122‒124.
  2. Астафьева Н.М. Вейвлет-анализ: основы теории и примеры применения // Успехи физических наук. 1996. Т. 166. № 11. С. 1145‒1170.
  3. 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.
  4. 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.
  5. Обухов А.М. К вопросу о геострофическом ветре // Известия АН СССР. Серия географическая и геофизическая. 1949. Т. 13. № 4. С. 281‒306.
  6. Руководство URSI по интерпретации и обработке ионограмм / Под редакцией П.В. Медниковой. М.: Наука, 1977. 342 с.
  7. Спивак А.А., Рыбнов Ю.С., Рябова С.А. и др. Акустический, магнитный и электрические эффекты извержения вулкана Стромболи (Италия) в июле-августе 2019 г. // Физика Земли. 2020. № 5. С. 117‒130.
  8. Спивак А.А., Рябова С.А. Магнитный и электрические эффекты эксплозивной стадии извержения вулкана Стромболи (03.07.2019 г., Италия) // Доклады Российской Академии наук. Науки о Земле. 2020. T. 493. № 1. C. 54‒57.
  9. Шалимов С.Л. Атмосферные волны в плазме ионосферы. М.: ИФЗ РАН, 2018. 390 с.
  10. 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.
  11. Andronico D., Del Bello E., D’Oriano C., Landi P., Pardini F., Scarlato P., de Michieli Vitturi M., Taddeucci J., Cristaldi A., Ciancitto F., Pennacchia F., Ricci T., Valentini F. Uncovering the eruptive patterns of the 2019 double paroxysm eruption crisis of Stromboli volcano // Nature Communications. 2021. V. 12. doi: 10.1038/s41467-021-24420-1
  12. Dautermann T., Calais E., Mattioli G.S. Global Positioning System detection and energy estimation of the ionospheric wave caused by the 13 July 2003 explosion of the Soufriere Hills Volcano, Montserrat // J. of Geophys. Res. Solid Earth. 2009. V. 114. № B02. doi: 10.1029/2008JB005722
  13. Fritts D.C., VanZandt T.E. Effects of doppler shifting on the frequency spectra of atmospheric gravity waves // J. of Geophys. Res. Atmospheres. 1987. V. 92. № D8. P. 9723‒9732.
  14. Giordano G., De Astis G. The summer 2019 basaltic Vulcanian eruptions (paroxysms) of Stromboli // Bull. of Volcanology. 2021. V. 83. doi: 10.1007/s00445-020-0143-2
  15. Grossmann A., Morlet J. Decomposition of Hardy functions into square integrable wavelets of constant shape // SIAM Journal on Mathematical Analysis. 1984. V. 15. № 4. P. 723–736.
  16. Mochalov V., Mochalova A. Extraction of ionosphere parameters in ionograms using deep learning // Solar-Terrestrial Relations and Physics of Earthquake Precursors. 2019. V. 127. https://doi.org/10.1051/e3sconf/201912701004
  17. Riabova S.A. Application of wavelet analysis to the analysis of geomagnetic field variations // J. of Physics Conference. 2018. V. 1141(1). doi: 10.1088/1742-6596/1141/1/012146
  18. Riabova S.A. Study of the multifractality of geomagnetic variations at the Belsk Observatory // Doklady Earth Sciences. 2022. V. 507. № 2. P. 299–303. doi: 10.1134/S1028334X22700489
  19. Scotto C. Electron density profile calculation technique for Autoscala ionogram analysis // Advances in Space Research. 2009. V. 44. P. 756–766.
  20. Scotto C., Pezzopane M., Zolesi B. Estimating the vertical electron density profile from an ionogram: On the passage from true to virtual heights via the target function method // Radio Science. 2012. V. 47. RS1007. https://doi.org/10.1029/2011RS004833
  21. Torrence C., Compo G. A practical guide to wavelet analysis // Bull. of the American Meteorological Society. 1998. V. 79. № 1. P. 61‒78.
  22. Wakai N., Ohyama H., Koizumi T. Manual of ionogram scaling / 3rd Eds. Japan: Radio Research Laboratory, Ministry of Posts and Telecommunications, 1987. 119 p.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. График вулканического дрожания Стромболи (запись вверх‒вниз) за 09.10.2022 г., адаптированный из данных, представленных на сайте [http://www.ct.ingv.it/] (а); вариации геомагнитного поля на станции “Гальяно” за 09.10.2022 г. (б); стрелками обозначены начала высоких значений вулканического дрожания.

Скачать (325KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Вариации критической частоты F2-слоя f0F2 за 03.07.2019 г. по данным станции “Сан Вито”, момент эксплозии обозначен вертикальной стрелкой.

Скачать (194KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Вариации критической частоты F2-слоя f0F2 за 28.08.2019 г. по данным станции “Сан Вито”, момент эксплозии обозначен вертикальной стрелкой.

Скачать (195KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Суточный ход критической частоты F2-слоя (f0F2) за 09.10.2022 г. на станции мониторинга ионосферы “Рим” – сплошные линии; медианные месячные значения f0F2 за октябрь того же года – пунктирные кривые (а); суточный ход разницы ∆f0F2 между значениями f0F2 за 09.10.2022 г. и медианными значениями за октябрь 2022 г. (б); стрелками обозначены начала высоких значений вулканического дрожания.

Скачать (307KB)
Метаданные
6. Рис. 5. Суточный ход критической частоты F2-слоя (f0F2) за 09.10.2022 г. на станции мониторинга ионосферы “Сан Вито” – сплошные линии; медианные месячные значения f0F2 за октябрь того же года – пунктирные кривые (а); суточный ход разницы ∆f0F2 между значениями f0F2 за 09.10.2022 г. и медианными значениями за октябрь 2022 г. (б); стрелками обозначены начала высоких значений вулканического дрожания.

Скачать (318KB)
Метаданные
7. Рис. 6. Суточный ход критической частоты F2-слоя (f0F2) за 09.10.2022 г. на станции мониторинга ионосферы “Гибильманна” – сплошные линии; медианные месячные значения f0F2 за октябрь того же года – пунктирные кривые (а); суточный ход разницы ∆f0F2 между значениями f0F2 за 09.10.2022 г. и медианными значениями за октябрь 2022 г. (б); стрелками обозначены начала высоких значений вулканического дрожания.

Скачать (304KB)
Метаданные
8. Рис. 7. Скалограмма вариаций критической частоты F2-слоя за 09.10.2022 г. на станции мониторинга ионосферы “Рим”.

Скачать (340KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024

Данный сайт использует cookie-файлы

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.

О куки-файлах