Сейсмоакустика шельфовых морей: фундаментальные основы совершенствования технологий мониторинга
- Авторы: Собисевич А.Л.1, Дмитриченко В.П.2
-
Учреждения:
- Институт физики Земли им. О.Ю. Шмидта РАН
- АО «Концерн “Морское подводное оружие – Гидроприбор”»
- Выпуск: Том 94, № 8 (2024)
- Страницы: 727-737
- Раздел: ЛАВЁРОВСКИЕ ЧТЕНИЯ 2024
- URL: https://journals.rcsi.science/0869-5873/article/view/268303
- DOI: https://doi.org/10.31857/S0869587324080045
- EDN: https://elibrary.ru/FDERCE
- ID: 268303
Цитировать
Аннотация
В статье представлены результаты разработки научных основ технологии пассивного геогидроакустического мониторинга покрытых льдом акваторий, включая теоретические исследования условий формирования и распространения волновых полей, порождаемых наведёнными геодинамическими процессами в слоистой структуре “литосфера – гидросфера – ледовый покров”. Рассмотрены задачи, касающиеся создания инновационных, экологически безопасных геофизических технологий оконтуривания локальных неоднородностей, а также конструирования опытных образцов, лабораторно-стендовых и натурных испытаний рабочих макетов вмораживаемых геогидроакустических буёв нового поколения. Особое внимание уделяется научно-практическому заделу в области развития методов пассивного геогидроакустического мониторинга северных морей России в условиях ледовитости.
Ключевые слова
Об авторах
Алексей Леонидович Собисевич
Институт физики Земли им. О.Ю. Шмидта РАН
Автор, ответственный за переписку.
Email: sobisevich@yandex.ru
член-корреспондент РАН, заведующий лабораторией 703
Россия, МоскваВладимир Петрович Дмитриченко
АО «Концерн “Морское подводное оружие – Гидроприбор”»
Email: dmitrichenko-v@yandex.ru
кандидат технических наук, начальник отделения
Россия, Санкт-ПетербургСписок литературы
- Лавёров Н.П., Рослов Ю.В., Лобковский Л.И. и др. Перспективы донной сейсморазведки в Российской Федерации // Арктика: экология и экономика. 2011. № 4 (4). С. 4–13.
- Дынкин А.А. Международное сотрудничество в Арктике: риски и возможности // Вестник РАН. 2015. № 5–6. С. 404–412.
- Лавёров Н.П., Лобковский Л.И., Кононов М.В. и др. Геодинамическая модель развития Арктического бассейна и примыкающих территорий для мезозоя и кайнозоя и внешняя граница континентального шельфа России // Геотектоника. 2013. № 1. С. 3–35.
- Артюшков Е.В., Чехович П.А. Хребет Ломоносова и Восточно-Арктический шельф – части единой литосферной плиты. Опыт сравнительного анализа строения сдвиговых зон // Доклады Академии наук. 2017. № 2. С. 196–200.
- Лавёров Н.П., Богоявленский В.И., Богоявленский И.В. Фундаментальные аспекты рационального освоения ресурсов нефти и газа Арктики и шельфа России: стратегия, перспективы и проблемы // Арктика: экология и экономика. 2016. № 2. С. 4–13.
- Конторович А.Э. Пути освоения ресурсов нефти и газа российского сектора Арктики // Вестник РАН. 2015. № 5–6. С. 420–431.
- Морская сейсморазведка / Под ред. А.Н. Телегина. М.: Геоинформмарк, 2004.
- Литвак А.Г. Акустика глубоководной части Северного Ледовитого океана и Арктического шельфа России // Вестник РАН. 2015. № 5–6. С. 449–463.
- Mordret A., Landès M., Shapiro N.M. et al. Ambient noise surface wave tomography to determine the shallow shear velocity structure at Valhall: depth inversion with a Neighbourhood Algorithm // Geophys. J. Int. 2014, vol. 198, pp. 1514–1525.
- Яновская Т.Б., Лыскова Е.Л., Королёва Т.Ю. Радиальная анизотропия верхней мантии Европы по данным поверхностных волн // Физика Земли. 2019. № 2. С. 3–14.
- Буров В.А., Сергеев С.Н., Шуруп А.С. Использование в пассивной томографии океана низкочастотных шумов // Акустический журнал. 2008. № 1. С. 51–61.
- Godin O.A., Zabotin N.A., Goncharov V.V. Ocean tomography with acoustic daylight // Geophys. Res. Lett. 2010, vol. 37, L13605.
- Кульчин Ю.Н., Каменев О.Т., Петров Ю.С. и др. Разработка физических основ низкочастотной акустической томографии на арктическом шельфе волоконно-оптическими сейсмоприёмниками // Известия РАН. Серия физическая. 2018. № 5. С. 556–559.
- Johansen T.A., Ruud B.O., Tømmerbakke R., Jensen K. Seismic on floating ice: data acquisition versus flexural wave noise // Geophysical Prospecting. 2019, vol. 67, pp. 532–549.
- Serripierri A., Moreau L., Boue P. et al. Recovering and monitoring the thickness, density, and elastic properties of sea ice from seismic noise recorded in Svalbard // The Cryosphere. 2022, vol.16, pp. 2527–2543.
- Собисевич А.Л., Преснов Д.А., Собисевич Л.Е., Шуруп А.С. О локализации геологических отдельностей арктического шельфа на основе анализа модовой структуры сейсмоакустических полей // Доклады Академии наук. 2018. № 1. С. 80–83.
- Krylov A.A., Novikov M.A., Kovachev S.A. et al. Features of Seismological Observations in the Arctic Seas // J. Mar. Sci. Eng. 2023, vol. 11, 2221.
- Собисевич А.Л., Преснов Д.А., Шуруп А.С. Фундаментальные основы совершенствования пассивных сейсмогидроакустических методов исследования шельфа Арктики // Акустический журнал. 2021. № 1. С. 72–97.
- Mikhalevsky P.N., Sagen H., Worcester P.F. et al. Multipurpose acoustic networks in the integrated Arctic Ocean observing system // Arctic. 2015, vol. 68, pp. 11–27.
- Дмитриченко В.П. Гидроакустические антенны подводных аппаратов. СПб.: АО «Концерн “МПО – Гидроприбор”», 2024.
- Преснов Д.А., Собисевич А.Л., Шуруп А.С. Определение параметров ледового покрова с помощью сейсмоакустического шума // Акустический журнал. 2023. № 5. С. 637–651.
- Тихоцкий С.А., Преснов Д.А., Собисевич А.Л., Шуруп А.С. Использование низкочастотных шумов в пассивной сейсмоакустической томографии дна океана // Акустический журнал. 2021. № 1. С. 107–116.
- Собисевич А.Л., Преснов Д.А., Тубанов Ц.А. и др. Байкальский сейсмоакустический эксперимент // Доклады Российской академии наук. Науки о Земле. 2021. № 1. С. 82–86.
- Собисевич А.Л., Преснов Д.А., Агафонов В.М., Собисевич Л.Е. Вмораживаемый автономный геогидроакустический буй нового поколения // Наука и технологические разработки. 2018. № 1. С. 25–34.
- Дмитриченко В.П., Преснов Д.А., Руденко О.В. и др. Патент на изобретение № RU2646528 “Способ поиска полезных ископаемых на шельфе морей, покрытых льдом”. Дата приоритета 07.12.2016 г., опубликовано 05.03.2018 г., бюлл. № 7.
- Curtis A., Gerstoft P., Sato H. et al. Seismic interferometry –Turning noise into signal // The Leading Edge. 2006, vol. 25, pp. 1082–1092.
- Godin O.A. Acoustic noise interferometry in a time-dependent coastal ocean // J. Acoust. Soc. Am. 2018, vol. 143, pp. 595–604.
- Shapiro N.M., Campillo M., Stehly L., Ritzwoller M.H. High-resolution surface-wave tomography from ambient seismic noise // Science. 2005, vol. 307 (5715), pp. 1615–1618.
- Snieder R., Wapenaar K. Imaging with ambient noise // Physics Today. 2010, vol. 63, pp. 44–49.
- Weaver R.L., Lobkis O.I. Ultrasonics without a source: Thermal fluctuation correlations at MHz frequencies // Phys. Rev. Lett. 2001, vol. 87, 134301.
- Пескин М., Шредер Д. Введение в квантовую теорию поля. Ижевск: НИЦ “Регулярная и хаотическая динамика”, 2001.
- Weaver R.L., Lobkis O.I. Ultrasonics without a source: Thermal fluctuation correlations at MHz frequencies // Phys. Rev. Lett. 2001, vol. 87, 134301.
- Буров В.А., Сергеев С.Н., Шуруп А.С. Использование коротких искривлённых вертикальных антенн в акустической томографии океана // Акустический журнал. 2009. № 2. С. 232–246.
- Гордиенко В.А., Ильичёв В.И., Захаров Л.Н. Векторно-фазовые методы в акустике. М.: Наука, 1989.
- Сергеев С.Н., Шуруп А.С., Годин О.А. и др. Выделение акустических мод во Флоридском проливе методом шумовой интерферометрии // Акустический журнал. 2017. № 1. С. 73–83.
- Кулаков И.Ю. Взгляд на процессы под вулканами через призму сейсмической томографии // Вестник РАН. 2013. № 8. С. 698–698.
- Чеботарёва И.Я. Методы пассивного исследования геологической среды с использованием сейсмического шума // Акустический журнал. 2011. Т. 57. С. 844–853.
- Горбатиков А.В. Патент на изобретение № RU2271554 “Способ сейсморазведки”, дата приоритета 25.03.2005 г., бюлл. № 7.
- Собисевич А.Л., Разин А.В. Геоакустика слоистых сред. М: ИФЗ РАН, 2012.
- Яновская Т.Б. Поверхностно-волновая томография в сейсмологических исследованиях. СПб.: Наука, 2015.
- Presnov D.A., Sobisevich A.L., Shurup A.S. Model of the geoacoustic tomography based on surface-type waves // Physics of Wave Phenomena. 2016, vol. 24, pp. 249–254.
- Bensen G.D., Ritzwoller M.H., Barmin M.P. et al. Processing seismic ambient noise data to obtain reliable broad-band surface wave dispersion measurements // Geophys. J. Int. 2007, vol. 169, pp. 1239–1260.
- Marsan D., Weiss J., Larose E., Metaxian J.-P. Sea-ice thickness measurement based on the dispersion of ice swell // J. Acoust. Soc. Am. 2011, vol. 131, pp. 80–91.
- Бреховских Л.М. Волны в слоистых средах. М.: Наука, 1973.
- Кацнельсон Б.Г., Петников В.Г. Акустика мелкого моря. М.: Наука, 1997.
- Преснов Д.А., Жостков Р.А., Гусев В.А., Шуруп А.С. Дисперсионные зависимости упругих волн в покрытом льдом мелком море // Акустический журнал. 2014. № 4. С. 426–436.
- Агафонов В.М., Егоров И.В., Шабалина А.С. Принципы работы и технические характеристики малогабаритного молекулярно-электронного сейсмодатчика с отрицательной обратной связью // Сейсмические приборы. 2013. № 1. С. 5–18.
Дополнительные файлы
