MONITORING MAGMATIC ACTIVITY OF THE ELBRUS VOLCANIC CENTER’S SMALL CHAMBER UTILIZING AN AEROSOL LIDAR

S. M. Pershin; Першин С. М.; A. L. Sobisevich; Собисевич А. Л.; V. S. Makarov; Макаров В. С.; A. V. Myasnikov; Мясников А. В.; M. Ya. Grishin; Гришин М. Я.; V. A. Zavozin; Завозин В. А.; V. N. Lednev; Леднёв В. Н.; D. V. Likhodeev; Лиходеев Д. В.; V. V. Kazalov; Казалов В. В.

doi:10.31857/S2686740023020086

ЛИДАРНЫЙ МОНИТОРИНГ МАГМАТИЧЕСКОЙ АКТИВНОСТИ МАЛОЙ КАМЕРЫ ЭЛЬБРУССКОГО ВУЛКАНИЧЕСКОГО ЦЕНТРА

Авторы: Першин С.М.¹, Собисевич А.Л.², Макаров В.С.³, Мясников А.В.⁴, Гришин М.Я.¹, Завозин В.А.¹, Леднёв В.Н.¹, Лиходеев Д.В.², Казалов В.В.⁵
Учреждения:
1. Федеральный исследовательский центр “Институт общей физики им. А.М. Прохорова Российской академии наук”
2. Институт физики Земли им. О.Ю. Шмидта Российской академии наук
3. Институт космических исследований Российской академии наук
4. Государственный астрономический институт им. П.Н. Штернберга, Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова
5. Институт ядерных исследований Российской академии наук
Выпуск: Том 509, № 1 (2023)
Страницы: 15-20
Раздел: ФИЗИКА
URL: https://journals.rcsi.science/2686-7400/article/view/135905
DOI: https://doi.org/10.31857/S2686740023020086
EDN: https://elibrary.ru/UPIIBD
ID: 135905

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ
Доступ закрыт

Доступ предоставлен
Доступ закрыт

Только для подписчиков

Аннотация
Об авторах
Список литературы
Дополнительные файлы
Статистика

Аннотация

Представлены результаты лидарного мониторинга вариации магматического аэрозоля. Лидар установили в горячем тоннеле-тупике в конце вспомогательной штольни Баксанской нейтринной обсерватории ИЯИ РАН, которая расположена над малой магматической камерой Эльбрусского вулканического центра. Обнаружено быстрое (в течение ~30 мин) трехкратное повышение концентрации аэрозолей в горячем тоннеле (28.10.2019 22: 30 UTC). Для анализа были привлечены результаты измерений объемной активности радона, температуры и влажности воздуха. Выявлено синхронное повышение температуры, влажности и концентрации аэрозоля в тоннеле, а также их корреляция с деформацией коры Земли приливными волнами, мониторинг которой проводится в БНО лазерным деформографом. Однако в этих сигналах трехкратный скачок не проявился. Совокупность данных подтверждает существование горячей магматической камеры в основании горы Андырчи, обнаруженной ранее малоапертурной группой сейсмометров. Обсуждается предположение, что выход газов из магматической камеры мог обеспечить скачок концентрации аэрозолей без возмущения других параметров.

Ключевые слова

аэрозольный лидар, малоапертурная группа сейсмометров, сейсмический очаг, малая магматическая камера

Список литературы

Маловичко А.А., Бутырин П.Г., Верхоланцева Т.В., Верхоланцев Ф.Г., Шулаков Д.Ю. Результаты микросейсмических наблюдений на территории Баксанской Нейтринной Обсерватории // В сб.: Современные методы обработки и интерпретации сейсмологических данных. Материалы Седьмой Международной сейсмологической школы. 2015. С. 169–174.
Авдулов М.В. О геологической природе гравитационной аномалии Эльбруса // Известия АН СССР. Серия Геологическая. 1962. № 9. С. 67–74.
Нечаев Ю.В. Космические технологии в задачах изучения локальных неоднородностей земной коры // Избранные труды ученых ОИФЗ РАН “Геофизика на рубеже веков”. М.: ОИФЗ РАН, 1999. С. 276–290.
Богатиков О.А., Гурбанов А.Г. Комплексные исследования Эльбрусского и Казбекского вулканических центров: мониторинг и прогноз // Вестник Владикавказского научного центра. 2003. Т. 3. № 2. С. 15–28.
Копаев А.В., Гурбанов А.Г. Гравиметрические исследования в Геналдонском ущелье: первые результаты // Вестник Владикавказского научного центра. 2004. Т. 4. № 3. С. 9–12.
Нечаев Ю.В., Собисевич А.Л. Космические технологии в задачах механико-математического моделирования внутреннего строения геофизической среды // Третий Международный аэрокосмический конгресс IAC’2000: Тезисы докладов. Москва, 23-27 авг. 2000. М., 2000. С. 38–42.
Рогожин Е.А., Горбатиков А.В., Андреева Н.В., Степанова М.Ю. Предварительные данные о глубинном строении южного склона горы Эльбрус по результатам изучения комплексом геолого-геофизических методов // Геология и геофизика Юга России. 2015. № 3. С. 75–83.
Milyukov V., Rogozhin E., Gorbatikov A., Mironov A., Myasnikov A., Stepanova M. Contemporary State of the Elbrus Volcanic Center (The Northern Caucasus) // Pure and Applied Geophysics. 2018. V. 175. № 5. P. 1889–1907.
Fiorani L., Colao F., Palucci A. Measurement of Mount Etna plume by CO2-laser-based lidar // Optics Letters. 2009. V. 34. № 6. P. 800–802.
Pisani G., Boselli A., Coltelli M., Leto G., Pica G., Scollo S., Spinelli N., Wang X. Lidar depolarization measurement of fresh volcanic ash from Mt. Etna, Italy // Atmospheric Environment. 2012. V. 62. P. 34–40.
Cigna F., Tapete D., Lu Z. Remote Sensing of Volcanic Processes and Risk // Remote Sensing. 2020. V. 12. № 16. P. 2567.
Першин С.М. Лидар // Большая Российская знциклопедия. 2011. Т. 17. С. 451–452.
Sliney D.H., Mellerio J. Safety with lasers and other optical sources: a comprehensive handbook // Springer Science & Business Media, 2013.
Pershin S.M., Sobisevich A.L., Grishin M.Ya., Gravirov V.V., Zavozin V.A., Kuzminov V.V., Likhodeev D.V., Lednev V.N, Makarov V.S., Myasnikov A.V., Fedorov A.N. Volcanic activity monitoring by unique LIDAR based on a diode laser // Laser Physics Letters. 2020. V. 17. № 11. P. 115607.
Першин С.М., Собисевич А.Л., Гришин М.Я., Завозин В.А., Макаров В.С., Леднёв В.Н., Фёдоров А.Н., Мясников А.В., Артёмова Д.Г. Разнонаправленная модуляция сезонного сжатия коры Земли и сигнала аэрозольного лидара в тоннеле над очагом вулкана Эльбрус // Доклады РАН. Физика, технические науки. 2021. Т. 501. С. 14–18.
Милюков В.К., Клячко Б.С., Мясников А.В., Стриганов П.С., Янин А.Ф., Власов А.Н. Лазерный интерферометр для мониторинга движений земной коры // Приборы и техника эксперимента. 2005. № 6. С. 87–103.
Мясников А.В. О проблеме учета влияния метеорологических факторов на большие прецизионные системы на примере Баксанского большебазового лазерного интерферометра // Сейсмические приборы. 2019. Т. 55. № 2. С. 27–38.
Першин С.М., Гришин М.Я., Завозин В.А., Макаров В.С., Леднёв В.Н., Фёдоров А.Н., Мясников А.В., Тюрин А.В. Диодный лазер, генерирующий импульсы 3 нс, для лидара с высоким пространственным разрешением // Квантовая электроника. 2021. Т. 51. № 5. С. 423–426.
Бухарин А.В., Першин С.М. Теоретическое рассмотрение лидара обратного рассеяния с безопасным для глаз уровнем излучения // Оптика атмосферы и океана. 1994. Т. 7. № 4. С. 521–537.
Лиходеев Д.В., Собисевич А.Л., Гравиров В.В. Приливные эффекты в тонкой структуре тепловых полей по результатам наблюдений в глубокой штольне Северокавказской геофизической обсерватории // Доклады РАН. Науки о Земле. 2022. Т. 503. № 2. С. 148–153.
Pulinets S., Ouzounov D. The Possibility of Earthquake Forecasting // IOP Publishing Ltd, 2018.
Stenkin Yu.V., Alekseenko V.V., Dzhappuev D.D., Kuleshov D.A., Kudjaev A.U., Levochkin K.R., Mikhailova O.I., Shchegolev O.B., Stepanov V.I. Sporadic increases of radioactive aerosols as a possible reason for heavy nuclides enhancements recorded with the en-detectors // Journal of Environmental Radioactivity. 2020. V. 222. P. 106335.