Новосибирск, Россия
С использованием результатов непрерывных длительных наблюдений за 50 лет (включающих с 20-го по 24-й солнечные циклы) исследуется связь сейсмичности Земли с солнечной активностью. Увеличение числа сильных землетрясений на планете происходит на фазе спада солнечной активности, когда имеет место усиление потоков заряженных частиц из высокоширотных корональных дыр, а также в минимуме солнечной активности, когда интенсивность галактических космических лучей достигает максимальных значений. Рассмотрено изменение числа сильных землетрясений (с магнитудой М≥6) в связи с вариациями интенсивности галактических космических лучей, форбуш-понижениями и наземными возрастаниями интенсивности солнечных космических лучей (GLE-события). Показано, что число сильных землетрясений увеличивается после форбуш-понижений с запаздыванием во времени от ~1 до ~6 сут в зависимости от амплитуды форбуш-пони-жения, а после GLE-событий число сильных землетрясений увеличивается на ~8-й день. В количестве сильных землетрясений наблюдается полугодовая вариация, которая как бы следует за полугодовой вариацией космических лучей с задержкой ~1–2 мес. Высказано предположение, что cвязь солнечной активности с сейсмичностью Земли является опосредованной и осуществляется через модуляцию галактических космических лучей и атмосферные процессы, которые провоцируют появление землетрясений в регионах, где ситуация уже была подготовлена тектонической деятельностью.
солнечная активность, космические лучи, атмосфера, сейсмичность
1. Белов А.В., Гущина Р.Т., Балабин Ю.В. Годовая вариация и гелиоширотная зависимость плотности космических лучей // Известия РАН. Серия физическая. 2015. Т. 79, № 5. С. 672-675. DOI:https://doi.org/10.7868/S0367676515050178.
2. Боков В.Н. Изменчивость атмосферной циркуляции - инициатор сильных землетрясений // Уральский геофизический вестник. Екатеринбург: УрО РАН, 2004. № 6. С. 5-11.
3. Боков В.Н. О связи атмосферной циркуляции и сейсмичности в диапазоне сезонной изменчивости // Ученые записки РГГМУ. 2010. № 14. С. 89-100.
4. Боков В.Н., Воробьев В.Н. О связи сильных землетрясений с атмосферной циркуляцией в сезонном и межгодовом диапазонах изменчивости // Сборник трудов конференции «Юбилейные чтения памяти А.Л. Чижевского, посвященные 110-летию ученого». СПб.: Изд-во Политех. университета, 2007. С. 51-56.
5. Боков В.Н., Воробьев В.Н. Воздействие атмосферной циркуляции на наклоны земной поверхности // Ученые записки РГГМУ. 2012. № 26. С. 173-184.
6. Боков В.Н., Воробьев В.Н. Изменчивость геоакустической эмиссии и изменения атмосферной циркуляции // Ученые записки РГГМУ. 2013. № 31. С.173-184.
7. Боков В.Н., Воробьев В.Н. Мониторинг геофизических предвестников и прогноз землетрясений // Ученые записки РГГМУ. 2014. № 36. С. 128-138.
8. Боков В.Н., Воробьев В.Н. Вариации поверхностной температуры земной коры под влиянием изменчивости атмосферного давления // Ученые записки РГГМУ. 2016. № 43. С. 106-115.
9. Боков В.Н., Лебедев С.В. Экзогенные процессы и сейсмичность // Триггерные эффекты в геосистемах. Материалы IV Всероссийской конференции с международным участием (Москва, 6-9 июня 2017 г.) / Под ред. В.В. Адушкина, Г.Г. Кочаряна. М.: ГЕОС, 2017. С. 379-386.
10. Боков В.Н., Гутшабаш Е.Ш., Потиха Л.З. Атмосферные процессы как триггерный эффект возникновения землетрясений // Ученые записки РГГМУ. 2011. № 18. С. 173-184.
11. Веретененко С.В., Пудовкин М.И. Эффекты форбуш-понижений космических лучей в вариациях общей облачности // Геомагнетизм и аэрономия. 1994. Т. 34, № 4. С. 38-44.
12. Голицын Б.Б. Лекции по сейсмометрии. СПб.: Типогр. императорской АН, 1912. 486 с.
13. Гохберг М.Б., Гуфельд И.Л., Добровольский И.Н., Нерсенов И.Л. Процессы подготовки, признаки и предвестники коровых землетрясений // Известия АН СССР. Физика Земли. 1983. № 2. С. 59-67.
14. Гутенберг Б. Основы сейсмологии. М.; Л.: ОНТИ, 1935. 146 с.
15. Дорман Л.И., Лузов А.А., Мамрукова В.П. Годовые вариации космических лучей и изменения интенсивности космической радиации в функции гелиошироты Земли // Доклады АН СССР. 1967. Т. 172, № 4. С. 833-836.
16. Кропоткин П.Н., Люстих А.Е. Сезонная периодичность землетрясений и принцип Ньютона-Маха // Доклады АН СССР. 1974. Т. 217, № 5. С. 1061-1064.
17. Крымский Г.Ф. Космические лучи и земная атмосфера: факты и гипотезы // Солнечно-земная физика. 2006. Вып. 9. С. 44-46.
18. Крымский Г.Ф., Кривошапкин П.А., Мамрукова В.П., Скрипин Г.В. Эффекты взаимодействия гелиомагнитосферы с галактическим полем в космических лучах // Геомагнетизм и аэрономия. 1981. Т. 21, № 5. С. 923-928.
19. Крымский Г.Ф., Кривошапкин П.А., Мамрукова В.П., Герасимова С.К. Гелиосферная модуляция интенсивности космических лучей высоких энергий. II Деформация нейтрального слоя // ЖЭТФ. 2007. Т. 131, вып. 2. С. 222-227.
20. Крымский Г.Ф., Кривошапкин П.А., Мамрукова В.П., Герасимова С.К. Северно-южная асимметрия гелиосферы по наблюдениям космических лучей // Письма в Астрономический журнал. 2009. Т. 35, № 5. С. 372-376.
21. Крымский Г.Ф., Кривошапкин П.А., Герасимова С.К., Гололобов П.Ю. Анизотропия и плотность космических лучей в окрестности нейтральной поверхности межпланетного магнитного поля // Письма в Астрономический журнал. 2012. Т. 38, № 9. С. 677-680.
22. Кудрявцев И.В., Юнгер Х. К вопросу о связи аномалий облачного покрова Земли на различных высотах и вариаций интенсивности космических лучей // Солнечно-земная физика. 2008. Вып. 12, т. 2. С. 301-304.
23. Кудрявцев И.В., Юнгер X. Вариации прозрачности атмосферы под действием галактических космических лучей как возможная причина их влияния на формирование облачности // Геомагнетизм и аэрономия. 2011. Т. 51, № 5. С. 668-676.
24. Лушников А.А., Загайнов В.А., Любовцева Ю.С., Гвишиани А.Д. Образование наноаэрозолей в тропосфере под действием космического излучения // Известия РАН. Физика атмосферы и океана. 2014. Т. 50, № 2. С. 175-184. DOI:https://doi.org/10.7868/S0002351514020072.
25. Руссо П. Землетрясения. М.: Прогресс, 1966. 247 с.
26. Соболев Г.А., Шестопалов И.П., Харин Е.П. Геоэффективные солнечные вспышки и сейсмическая активность Земли // Физика Земли. 1998. № 7. С. 85-90.
27. Сытинский А.Д. Связь сейсмичности Земли с солнечной активностью и атмосферными процессами. Л.: Гидрометеоиздат, 1987. 100 с.
28. Сытинский А.Д. О связи землетрясений с солнечной активностью // Известия АН СССР. Физика Земли. 1989. № 2. С. 13-29.
29. Сытинский А.Д., Оборин Д.А. Воздействие возмущений межпланетной среды на сейсмичность и атмосферу Земли // Геомагнетизм и аэрономия. 1997. Т. 37. С. 138-141.
30. Хргиан А.Х. Физика атмосферы. М.: Издательство МГУ, 1986. 328 с.
31. Чукин В.В. Корреляционные данные о связи между потоком космических лучей и глобальным количеством облаков // Фундаментальные исследования. 2007. № 7. С. 78-79.
32. Янчуковский В.Л. Многоканальный наблюдательный комплекс космических лучей // Солнечно-земная физика. Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2010. Вып. 16. С. 107-109.
33. Янчуковский В.Л., Янчуковский А.Л., Красавин В.В. и др. Нейтронный монитор множественности // Исследования по геомагнетизму, аэрономии и физике Солнца. Наука, 1971. Вып. 20. С. 396-404.
34. Ярошевич М.И. Некоторые общие закономерности циклонической и сейсмической активности // Известия РАН. Физика атмосферы и океана. 2019. Т. 55, № 3. С. 62-66. DOI:https://doi.org/10.31857/S0002-351555362-66.
35. Dorman L. Cosmic Rays in the Earth’s Atmosphere and Underground. Dordrecht: Springer Netherlands, 2004. 862 p. DOI:https://doi.org/10.1007/978-1-4020-2113-8.
36. Duplissy J., Enghoff M.B., Aplin K.L., et al. Results from the CERN pilot CLOUD experiment // Atmos Chem. Phys. 2010. Vol. 10, no. 4. P. 1635-1647. DOI:https://doi.org/10.5194/acp-10-1635-2010.
37. Enghoff M.B., Pedersen J.O.P., Uggerhøj U.I., et al. Aerosol nucleation induced by a high energy particle beam // Geophys. Res. Lett. 2011. Vol. 38, no. 9, L09805. DOI: 10.1029.2011GL047036.
38. Ermakov V.I., Stozhkov Y.I. Thunderstorm Cloud Physics. Preprint N 2. Moscow: Lebedev Physical Institute, 2004. 36 p.
39. Gutenberg B., Richter C.F. Seismicity of the Earth and Associated Phenomena. Princeton: Princetion Univ. Press, 1954. 310 p.
40. Hahn C.J., Rossow W.B., Warren S.G. ISCCP cloud properties associated with standard cloud types identified in individual surface observations // J. Climate. 2001. Vol. 14. P. 11-28. DOI:https://doi.org/10.1175/1520-0442(2001)014<0011:ICPAWS>2.0.CO;2.
41. Harrison R.G. The global atmospheric electrical circuit and climate // Sur. Geophys. 2004. Vol. 25. P. 441-484. DOI:https://doi.org/10.1007/s10712-004-5439-8.
42. Harrison R.G., Tammet H. Ions in the terrestrial atmosphere and other solar system atmospheres // Space Sci. Rev. 2008. Vol. 137. P. 107-118. DOI:https://doi.org/10.1007/s11214-008-9356-x.
43. Hatton C.J., Carmichael H. Experimental invectigation of the NM-64 Neutron monitor. // Canad. J. Phys. 1964. Vol. 42. P. 2443-2472.
44. Kniveton D.R. Precipitation, cloud cover and Forbush decreases in galactic cosmic rays // J. Atmos. Solar Terr. Phys. 2004. Vol. 66, iss. 13-14. P. 1135-1142. DOI:https://doi.org/10.1016/j.jastp.2004.05.010.
45. Lee S.H., Reeves J.M., Wilson J.C., et al. Particle formation by ion nucleation in the upper troposphere and lower stratosphere // Science. 2003. Vol. 301. P. 1886-1889. DOI:https://doi.org/10.1126/science.1087236.
46. Marsh N.D., Svensmark H. Low clouds properties influenced by cosmic rays // Phys. Rev. Lett. 2000. Vol. 85. P. 5004-5007. DOI:https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.85.5004.
47. Mironova I.A., Desorgher L., Usoskin I.G., et al. Variations of aerosol optical properties during the extreme solar event in January 2005 // Geophys. Res. Lett. 2008. Vol. 35, L8610. DOI:https://doi.org/10.1029/2008GL035120.
48. Pallé E., Butler C.J., O’Brien K. The possible connection between ionization in the atmosphere by cosmic rays and low level clouds // J. Atmos. Solar-Terr. Phys. 2004. Vol. 66. P. 1779-1790. DOI:https://doi.org/10.1016/j.jastp.2004.07.041.
49. Pudovkin M.I., Veretenenko S.V. Cloudiness decreases associated with Forbush-decreases of galactic cosmic rays // J. Atmos. Terr. Phys. 1995. Vol. 57, no. 11. P. 1349-1355. DOI:https://doi.org/10.1016/0021-9169(94)00109-2.
50. Roldugin V.C., Tinsley B.A. Atmospheric transparency changes associated with solar wind-induced atmospheric electricity variations // J. Atmos. Solar-Terr. Phys. 2004. Vol. 66, iss. 13-14. P. 1143-1149. DOI:https://doi.org/10.1016/j.jastp.2004.05.006.
51. Svensmark H. Influence of cosmic rays on Earth’s climate // Phys. Rev. Lett. 1998. Vol. 81, no. 22. P. 5027-5030. DOI:https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.81.5027.
52. Svensmark H. Cosmic rays and Earth’s climate // Space Sci. Rev. 2000. Vol. 93. P. 175-185. DOI:https://doi.org/10.1023/A:1026592411634.
53. Tinsley B.A. Influence of solar wind on the global electric circuit, and inferred effects on cloud microphysics, temperature, and dynamics in the troposphere // Space Sci. Rev. 2000. Vol. 94, no. 1-2. P. 231-258. DOI:https://doi.org/10.1023/A:1026775408875.
54. Tinsley B.A. A working hypothesis for connections between electrically-induced changes in cloud microphysics and storm vorticity, with possible effects on circulation // Adv. Space Res. 2012. Vol. 50, iss. 6. P. 791-805. DOI:https://doi.org/10.1016/j.asr.2012.04.008.
55. Tinsley B.A., Zhou L. Initial results of a global circuit model with stratospheric and tropospheric aerosols // J. Geophys. Res. 2006. V. 111, D16205. DOI:https://doi.org/10.1029/2005JD006988.
56. Tinsley B.A., Brown G.M., Scherrer P.H. Solar variability influences on weather and climate: Possible connections through cosmic ray fluxes and storm intensification // J. Geophys. Res. 1989. Vol. 94, no. D12. P. 14783-14792. DOI:https://doi.org/10.1029/JD094iD12p14783.
57. Usoskin I.G., Kovaltsov G.A. Cosmic ray induced ionization in the atmosphere: Full modeling and practical applications // J. Geophys. Res. 2006. Vol. 111, D21206. DOI:https://doi.org/10.1029/2006JD007150.
58. Usoskin I.G., Gladysheva O.G., Kovaltsov G.A. Cosmic ray induced ionization in the atmosphere: Spatial and temporal changes // J. Atmos. Solar-Terr. Phys. 2004. Vol. 66, no. 18. P. 1791-1796. DOI:https://doi.org/10.1016/j.jastp.2004.07.037.
59. Usoskin I.G., Kovaltsov G.A., Mironova I.A. Cosmic ray induced ionization model CRAC: CRII: an extension to the upper atmosphere // J. Geophys. Res. 2010. Vol. 115. D10302. DOI:https://doi.org/10.1029/2009JD013142.
60. Veretenenko S., Thejll P. Effects of energetic solar proton events on the cyclone development in the North Atlantic // J. Atmos. Solar Terr. Phys. 2004. Vol. 66, no. 5. P. 393-405. DOI:https://doi.org/10.1016/j.jastp.2003.11.005.
61. Voiculescu M., Usoskin I.G., Mursula K. Different response of clouds to solar input // Geophys. Res. Lett. 2006. Vol. 33, L21802. DOI:https://doi.org/10.1029/2006GL027820.
62. URL: http://cosm-rays.ipgg.sbras.ru (дата обращения 10 марта 2020 г.).
63. URL: http://www.wdcb.ru/stp/solar/sunspots.ru.html (дата обращения 10 марта 2020 г.).
64. URL: http://www.meteo-dv.ru/geospace/AverageMonthW (дата обращения 10 марта 2020 г.).
65. URL: http://sidc.oma.be (дата обращения 10 марта 2020 г.).
66. URL: http://193.232.24.200/nvbk/main.htm (дата обращения 10 марта 2020 г.).
67. URL: https://earthquake.usgs.gov/earthquakes (дата обращения 10 марта 2020 г.).
68. URL: https://earthquake.usgs.gov/earthquakes/browse/sig-nificant.php (дата обращения 10 марта 2020 г.).
69. URL: http://www.nmdb.eu (дата обращения 10 марта 2020 г.).
70. URL: http://www.rus-stat.ru/index.php?vid=1&year=2001 &id=49&page=2 (дата обращения 10 марта 2020 г.).
71. URL: http://cgm.iszf.irk.ru (дата обращения 10 марта 2020 г.).
72. URL: http://www.puk.ac.za/fakulteite/natuur/nm_data/data/nmd_e.html (дата обращения 10 марта 2020 г.).
73. URL: http://cr0.izmiran.ru/mosc (дата обращения 10 марта 2020 г.).
74. URL: http://cosmicrays.oulu.fi (дата обращения 10 марта 2020 г.).
75. URL: http://www.mining-enc.ru/s/sejsmicheskie-volny (дата обращения 10 марта 2020 г.).
