Registering Changes in the Prognostic Parameters of the 2024 Kamchatka M = 5.0–7.0 Earthquakes from Space

封面

如何引用文章

全文:

开放存取 开放存取
受限制的访问 ##reader.subscriptionAccessGranted##
受限制的访问 订阅存取

详细

Satellite data were analyzed to identify changes that occurred in the lithosphere, atmosphere, and ionosphere before and during the earthquakes with magnitudes M = 5.0–7.0 in the Kuril-Kamchatka island arc region from May to August 2024. Anomalies in lineament systems, underlying surface temperature, outgoing long-wave radiation, and ionospheric total electron content were identified for these seismic events. It was established that these anomalies were evident as variations in the ratios of the total lengths of differently directed local lineaments 4–21 days before earthquakes, antiphase oscillations and changes in the temperature of the underlying surface, as well as outgoing long-wave radiation 8–10 days before earthquakes, and a sharp increase/decrease in the relative values of the ionospheric total electron content 1–10 days before earthquakes. Relationships were identified between changes in lineament systems, underlying surface temperature, outgoing long-wave radiation, and the ionospheric total electron content prior to the August 2024 M = 7.0 earthquake.

作者简介

V. Bondur

AEROCOSMOS Research Institute for Aerospace Monitoring

Email: office@aerocosmos.info
Moscow, Russia

M. Tsidilina

AEROCOSMOS Research Institute for Aerospace Monitoring

Moscow, Russia

E. Efremycheva

AEROCOSMOS Research Institute for Aerospace Monitoring

Moscow, Russia

O. Voronova

AEROCOSMOS Research Institute for Aerospace Monitoring

Moscow, Russia

M. Gaponova

AEROCOSMOS Research Institute for Aerospace Monitoring

Moscow, Russia

参考

  1. Болт Б. Землетрясения. М.: Мир, 1981. 256 с.
  2. Bolt B.A. Earthquakes: A primer // San Francisco. W.H. Freeman & Co Ltd. 1978. ISBN-10. 0716700573. 241 p.
  3. Бондур В.Г., Воронова О.С. Исследования тепловых полей перед сильными землетрясениями в Турции 8 марта 2010 г. (М = 6.1) и 24 января 2020 г. (М = 6.7) // Исследование Земли из космоса. 2020. № 6. С. 3‒16. https://doi.org/10.31857/S0205961420060032
  4. Bondur V.G., Voronova O.S. Study of Thermal Fields before Strong Earthquakes in Turkey on March 8, 2010 (M = 6.1), and January 24, 2020 (M = 6.7) // Izvestiya, Atmospheric and Oceanic Physics. 2021. Vol. 57. No. 9. Pp. 991–1002. https://doi.org/10.1134/S0001433821090425
  5. Бондур В.Г., Гарагаш И.А., Гохберг М.Б., Родкин М.В. Эволюция напряженного состояния Южной Калифорнии на основе геомеханической модели и текущей сейсмичности // Физика Земли. 2016. № 1. C. 120‒132. https://doi.org/10.7868/S000233371601004X
  6. Bondur V.G., Garagash I.A., Gokhberg M.B., Rodkin M.V. The Evolution of the Stress State in Southern California Based on the Geomechanical Model and Current Seismicity // Izvestiya, Physics of the Solid Earth. 2016. Vol. 52. No. 1. Pp. 117‒128.
  7. Бондур В.Г., Гарагаш И.А., Гохберг М.Б., Лапшин В.М., Нечаев Ю.В. Связь между вариациями напряженно-деформированного состояния земной коры и сейсмической активностью на примере Южной Калифорнии // Доклады академии наук. 2010. Т. 430. № 3. С. 400‒404.
  8. Bondur V.G., Garagash I.A., Gokhberg M.B., Lapshin V.M., Nechaev Yu.V. Connection between variations of the stress–strain state of the Earth’s crust and seismic activity: the example of Southern California // Doklady Earth Sciences. 2010. Vol. 430. Part 1. P. 147‒150. https://doi.org/10.1134/S1028334X10010320
  9. Бондур В.Г., Зверев А.Т. Метод прогнозирования землетрясений на основе линеаментного анализа космических изображений // Доклады Академии наук. 2005. Т. 402. № 1. С. 98–105.
  10. Bondur V.G., Zverev A.T. A method of earthquake forecast based on the lineament analysis of satellite images // Doklady Earth Sciences. 2005. Vol. 402. No. 4. P. 561‒567.
  11. Бондур В.Г., Смирнов В.М. Метод мониторинга сейсмоопасных территорий по ионосферным вариациям, регистрируемым спутниковыми навигационными системами // Доклады Академии наук. 2005. Т. 402. № 5. С. 675‒679.
  12. Bondur V.G., Smirnov V.M. Method for monitoring seismically hazardous territories by ionospheric variations recorded by satellite navigation systems // Doklady Earth Sciences. 2005. Vol. 403. No. 5. P. 736‒740.
  13. Виноградов Ю.А., Рыжикова М.И., Петрова Н.В., Коломиец М.В. Сильные землетрясения Земного шара во II полугодии 2024 г. по данным ССД ФИЦ ЕГС РАН. Российский сейсмологический журнал. 2025. Т. 7. № 1. С. 7‒25.
  14. Vinogradov Yu.A., Ryzhikova M.I., Petrova N.V., & Kolomiets M.V. (2025). [Global earthquakes in the 2024 second half according to the GS RAS]. Rossiiskii seismologicheskii zhurnal [Russian Journal of Seismology], 7(1), pp. 7‒25. (In Russian). https://doi.org/10.35540/2686-7907.2025.1.01
  15. Гвишиани А.Д., Соловьев А.А., Дзебоев Б.А. Проблема распознавания мест возможного возникновения сильных землетрясений: актуальный обзор // Физика Земли. 2020. № 1. С. 5–29. https://doi.org/10.31857/S0002333720010044
  16. Gvishiani A.D., Soloviev A.A. & Dzeboev B.A. Problem of Recognition of Strong-Earthquake-Prone Areas: a State-of-the-Art Review. Izv., Phys. Solid Earth 56, 1–23 (2020). https://doi.org/10.1134/S1069351320010048
  17. Гохберг М.Б., Шалимов С.Л. Воздействие землетрясений и взрывов на ионосферу. – М.: ИФЗ РАН, 2008. – 224 с.
  18. Gohberg M.B., Shalimov S.L.Vozdeistvie zemletryasenii i ­vzrivov na ionosferu // Moscow: IFZ RAN Publ., 2008. 224 p. (In Russian).
  19. Ежов Б.В. Геоморфоструктурное развитие Курило – Камчатской секции Тихоокеанского подвижного пояса, ДВНЦ АН СССР, 1983. – 142 с.
  20. Ejov B.V. Geomorfostrukturnoe razvitie Kurilo-Kamchatskoi sekcii Tihookeanskogo podvijnogo poyasa / DVNC AN SSSR Publ., 1983. 142 p. (In Russian).
  21. Землетрясения Северной Евразии в 1995 году : Сб. науч. тр. / Рос. акад. наук. Геофиз. служба. [О.Е. Старовойт (отв. ред.) и др.]. — Москва : Рос. акад. наук, 2001. — 385 с.; ISBN 5-201-11944-1.
  22. Zemletryaseniya Severnoi Evrazii v 1995 godu Sb. nauch. tr. / Ros. akad. nauk. Geofiz. slujba. [O. E. Starovoit otv. red., i dr.]. — Moskva Ros. akad. nauk 2001. — 385 p.; ISBN 5-201-11944-1. (In Russian).
  23. Златопольский А.А. Новые возможности технологии LESSA и анализ цифровой модели рельефа: Методический аспект // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2011. Т. 8. № 3. С. 38‒46.
  24. Zlatopolsky A.A. New LESSA technology resources and digital terrain map analysis. Methodology, Sovremennye problemy distantsionnogo zondirovaniya Zemli iz kosmosa, 2011, 8(3), pp. 38–46. (In Russian).
  25. Зубков С.И. Предвестники землетрясений. – М.: ОИФ3, РАН, 2002. – 140 с.
  26. Zubkov S.I. Predvestniki zemletryasenii. – M. OIFZ, RAN, 2002. – 140 p. (In Russian).
  27. Липеровский В.А., Похотелов О.А., Мейстер К.В., Липеровская Е.В. Физические модели связей в системе литосфера–атмосфера–ионосфера перед землетрясениями // Геомагнетизм и аэрономия. 2008. Т. 48. № 6. С. 831–843.
  28. Liperovsky V.A., Pokhotelov O.A., Meister C.V. et al. Physical models of coupling in the lithosphere-atmosphere-ionosphere system before earthquakes. Geomagn. Aeron. 48, 795–806 (2008). https://doi.org/10.1134/S0016793208060133.
  29. Липеровский В.А., Похотелов О.А., Шалимов С.Л. Ионосферные предвестники землетрясений. М.: Наука, 1992. 304 с.
  30. Liperovsky V.A., Pokhotelov O.A., and Shalimov S.L. Ionospheric Precursors of Earthquakes. Moscow: Nauka, 1992. 304 p. (In Russian).
  31. Любимова Е.Л. Камчатка. Физико-географический очерк. М.: Государственное издательство географической литературы, 1961. – 190 с.
  32. Lyubimova E.L. Kamchatka. Fiziko-geograficheskii ocherk // Moscow: Geographgiz Publ., 1961. 190 p. (In Russian).
  33. Михайлов В.О., Назарян А.Н., Смирнов В.Б., Диаман М., Шапиро Н.М., Киселева Е.А., Тихоцкий С.А., Поляков С.А., Смольянинова Е.И., Тимошкина Е.П. Совместная интерпретация данных дифференциальной спутниковой интерферометрии и GPS на примере Алтайского (Чуйского) землетрясения 27.09.2003 г. // Физика Земли. 2010. № 2. С. 3–16.
  34. Mikhailov V.O., Nazaryan A.N., Smirnov V.B. et al. Joint inversion of the differential satellite interferometry and GPS data: A case study of Altai (Chuia) Earthquake of September 27, 2003. Izv., Phys. Solid Earth 46, 91–103 (2010). https://doi.org/10.1134/S1069351310020011.
  35. Моги К. Предсказание землетрясений // М.: Мир. 1988. 382 с.
  36. Mogi K. Earthquake Prediction. Academic Press, Tokyo, 1985. 355 p.
  37. Природные опасности России. Под общей редакцией В.И. Осипова, С.К. Шойгу. Сейсмические опасности. Отв. редактор Г.А. Соболев. М.: “КРУК”, 2000. 296 с.
  38. Prirodnie opasnosti Rossii. Ed. by V.I. Osipov, S.K. Shoigu. Seismicheskie opasnosti. Otv. redaktor G.A. Sobolev. Moscow: KRUK Publ., 2000. 296 p. (In Russian).
  39. Проблемы динамики литосферы и сейсмичности: Сб. науч. тр. – М.: ГЕОС, 2001. – 303 с. – (Вычислительная сейсмология; Вып. 32).
  40. Problemi dinamiki litosferi i seismichnosti // Sb. nauch. tr. – M. GEOS 2001. – 303 p. –Vichislitelnaya seismologiya; V. 32. (In Russian).
  41. Ранцман Е.Я. Места землетрясений и морфоструктуры горных пород. М.: Наука, 1979, 172 с.
  42. Rancman E.Ya. Mesta zemletryasenii i morfostrukturi gornih porod. M. Nauka. 1979. 172 s.
  43. Смирнов В.М., Смирнова Е.В., Цидилина М.Н., Гапонова М.В. Сейсмоионосферные вариации во время сильных землетрясений на примере землетрясения 2010 г. в Чили // Космические исследования. 2018. Т. 56. № 4. С. 21–30. https://doi.org/10.31857/S002342060000347-9
  44. Smirnov V.M., Smirnova E.V., Tsidilina M.N., Gaponova M.V. Seismo-Ionospheric Variations during Strong Earthquakes Based on the Example of the 2010 Earthquake in Chile // Cosmic Research. 2018. Vol. 56. No. 4. Pp. 310–318. https://doi.org/ 10.1134/S0010952518040068
  45. Соболев Г.А., Пономарев А.В. Физика землетрясений и предвестники. М.: Наука, 2003, 270 с.
  46. Sobolev G.A. and Ponomarev A.V. Fizika zemletryasenii i predvestniki (Earthquake Physics and Precursors), Moscow: Nauka, 2003. 270 p. (In Russian).
  47. Федотов С.А., Соломатин А.В., Чернышев С.Д. Долгосрочный сейсмический прогноз для Курило-Камчатской дуги на IX 2010–VIII 2015 гг., достоверность предыдущих прогнозов и их применение // Вулканология и сейсмология. 2011. № 2. С. 3–27.
  48. Fedotov S.A. Solomatin A.V. Chernishev S.D. Dolgosrochnii seismicheskii prognoz dlya Kurilo-Kamchatskoi dugi na IX 2010–VIII 2015 gg. dostovernost prediduschih prognozov i ih primenenie // Vulkanologiya i Seismologiya. 2011. № 2. P. 3–27. (In Russian).
  49. Чебров В.Н., Салтыков В.А., Серафимова Ю.К. Опыт выявления предвестников сильных (М≥6.0) землетрясений на Камчатке в 1998–2011 гг. по материалам КФ РЭС // Вулканология и сейсмология. 2013. № 1. С. 85–95.
  50. Chebrov V.N., Saltykov V.A. & Serafimova Y.K. Identifying the precursors of large (M≥6.0) earthquakes in Kamchatka based on data from the Kamchatka Branch of the Russian expert council on earthquake prediction: 1998–2011. J. Volcanolog. Seismol. 7, 76–85 (2013). https://doi.org/10.1134/S074204631301003X
  51. Akyol A.A., Arikan O., & Arikan F. (2020). A machine learning-baseddetection of earthquake precursorsusing ionospheric data. Radio Science,55, e2019RS006931. https://doi.org/10.1029/2019RS006931
  52. Hayakawa M. and Molchanov O.A. (2002) Seismo-Electromagnetics: Lithosphere-Atmosphere-Ionosphere Coupling. ­TERRAPUB, Tokyo.
  53. Isaev N.V., Sorokin V.M., Chmyrev V.M., Serebryakova O.N., Ovcharenko O.Ya. 2002. Electric field enhancement in the ionosphere above tropical storm region. Seismo Electromagnetics. Lithosphere – Atmosphere – Ionosphere Coupling. Eds. M. Hayakawa and O.A. Molchanov. TERRAPUB. Tokyo. P. 313‒315.
  54. Kuo C.L., Lee L.C. & Huba J.D. An improved coupling model for the lithosphere–atmosphere–ionosphere system. J. Geophys. Res. Space Phys. 119, 3189–3205 (2014).
  55. Namgaladze A.A., Karpov M.I. Conductivity and external electric currents in the global electric circuit // Russian Journal of Physical Chemistry В. 2015. V. 9. № 4. P. 754–757. https://doi.org/10.1134/S1990793115050231
  56. Noll C. The Crustal Dynamics Data Information System: A resource to support scientific analysis using space geodesy, Advances in Space Research,Volume 45, Issue 12, 15 June 2010. P. 1421‒1440, ISSN 0273-1177. https://doi.org/10.1016/j.asr.2010.01.018
  57. Ouzounov D., Freund F. Mid-infrared emission prior to strong earthquakes analyzed by remote sensing data, Adv. Space Res., 33. Р. 268–273, 2004.
  58. Ouzounov D., Liu D., Chunli K., Cervone G., Kafatos M., Taylor P. Outgoing long wave radiation variability from IR satellite data prior to major earthquakes. Tectonophysics 2007. 431. Р. 211–220.
  59. Pulinets S.A., Boyarchuk K. Ionospheric Precursors of Earthquakes. Springer: Berlin. Germany. 2004. 315 p.
  60. Sorokin V.M., Hayakawa M. 2013. Generation of seismic-related DC electric fields and lithosphere-atmosphere-ionosphere coupling // Modern Applied Science. V.7. No. 6. P. 1‒25.
  61. Susskind J., Barnet C.D., & Blaisdell J.M. (2003). Retrieval of atmospheric and surface parameters from AIRS/AMSU/HSB data in the presence of clouds. IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing, 41(2), 390–409. https://doi.org/10.1109/tgrs.2002.808236
  62. Tronin A.A. (2006). Remote Sensing and Earthquakes: A Review. Phys. Chem. Earth, Parts A/B/C 31 (4–9), 138–142. https://doi.org/10.1016/j.pce.2006.02.024
  63. Vardaan K., Bhandarkar T., Satish N., Sridhar S., Sivakuma R., Ghosh S. Earthquake trend prediction using long short-termmemory RNN // International Journal of Electrical and Computer Engineering (IJECE). Vol. 9. No. 2. 2019. Pp. 1304‒1312. https://doi.org/10.11591/ijece.v9i2.pp1304-1312
  64. Xiong P., Shen X.H., Bi Y.X., Kang C.L., Chen L.Z., Jing F., Chen Y. Study of outgoing longwave radiation anomalies associated with Haiti earthquake, Nat. Hazards Earth Syst. Sci. 2010. V. 10. P. 2169–2178. https://doi.org/10.5194/nhess-10-2169-2010
  65. Xue J., Huang Q., Wu S., Nagao T. LSTM-Autoencoder Network for the Detection of Seismic Electric Signals // IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing. V. 60. 2022. https://doi.org/10.1109/TGRS.2022.3183389
  66. Zhu F., Jiang Y. Investigation of GIM-TEC disturbances before M≥6.0 inland earthquakes during 2003–2017. Sci. Rep. 2020. V. 10. P. 18038. https://doi.org/10.1038/s41598-020-74995-w

补充文件

附件文件
动作
1. JATS XML
下载

版权所有 © Russian Academy of Sciences, 2025

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».