ДИНАМИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ В ГЕОСФЕРАХ

Приведены данные инструментальных наблюдений за вариациями геомагнитного и электрического полей в приземной атмосфере в период пролета и взрывного разрушения болида 30.04.2024 г. на западной границе Белгородской области. С использованием данных, полученных в обсерваториях сети INTERMAGNET и геофизической обсерватории «Михнево» ИДГ РАН, показано, что разрушение болида, произошедшее в две стадии, сопровождалось вариациями магнитного поля на эпицентральных расстояниях до ~ 2000 км и вариацией напряженности электрического поля на расстоянии ~ 500 км. На основе результатов обработки ионограмм высотно-частотного зондирования ионосферы, полученных в Центре космических исследований Польской академии наук (г. Варшава), продемонстрирован ионосферный эффект рассматриваемого события в виде вариаций критической частоты f0F2 амплитудой ~ 0.4 МГц.

В статье представлены результаты численного моделирования влияния пыли в тропосфере Земли на распространение радиоволн СВЧ диапазона. Задача решалась с использованием метода параболического уравнения в параксиальном приближении. В расчетах использована модель эффективной диэлектрической проницаемости запыленной атмосферы, использующая в качестве входных параметров: задаваемая дальность видимости в запыленной среде и влажность воздуха. Представлены результаты расчета затухания радиосигнала для частот 3 и 10 ГГц. Расчетные величины затухания показывают, что геофизические процессы в приземном слое атмосферы, сопровождающиеся увеличением содержания пыли, могут существенно ухудшить работу СВЧ радиосредств.

В настоящей работе исследованы особенности процесса разрушения минералов горных пород на масштабах 10-6–10-4 м в зонах интенсивных тектонических деформаций. Проведен статистический анализ закономерностей фрагментации цирконов, отобранных из осевой зоны Приморского разлома Байкальской рифтовой зоны. Рассматривались микрофотографии кристаллов цирконов, выполненные в режимах обратноотраженных электронов или катодолюминесценции. Сегментация изображений цирконов выполнялась на основе алгоритмов искусственного интеллекта и экспертного мнения. Для описания статистических свойств разрушения цирконов выбраны три наиболее распространенные модели: степенная, экспоненциальная и логнормальная. Анализ, проведенный на основе статистики Колмогорова – Смирнова с использованием бутстрэп-метода, показал, что логнормальная модель наиболее эффективно описывает фрагментацию в условиях долговременных интенсивных тектонических деформаций.

В работе проведен анализ вариации параметров приливной лунной деклинационной волны Mf  в вариации угла вращения Земли (временной ряд UT1–UTC). В качестве исходных данных использовался бюллетень EOP14C04 Международной службы вращения Земли (МСВЗ) и опорных систем International Earth Rotation and Reference Systems (IERS), который содержит данные о параметрах вращения Земли (ПВЗ) с 1962 г. по настоящее время с шагом одни сутки. Показано, что все периодические составляющие вариации амплитуды волны Mf  , где основным является период обращения  лунных  узлов  с  периодом  18.6  лет,  полностью  совпадают  с соответствующими параметрами  волны  Mf  для  деформационного  прилива,  выделенного  из  полного  прилива, полученного с помощью стандартного пакета ETGTAB. Показан, в качестве примера, прогноз развития волны Mf  вращения Земли до 2035 г.

В статье приведены результаты расчета механического и сейсмического действий подземных ядерных взрывов, проведенных на глубине более километра. Проводится сравнение результатов моделирования, проведенного с учетом действия литостатического давления, с данными регистрации параметров сейсмовзрывных волн при известных экспериментах на о. Амчитка (США): «Cannikin» (глубина расположения заряда H = 1791 м) и «Milrow» (H = 1219 м). Кроме того, выполнены расчеты максимальных значений относительного коэффициента изменения проницаемости горного массива в ближней зоне взрыва. Показано, что применяемые при численном моделировании механического и сейсмического действий взрыва методы удовлетворительно описывают параметры сейсмовзрывных волн и конфигурацию зоны нарушенного взрывом материала. При этом результаты расчета не несут количественной информации о степени повреждения массива и изменении его интегральных свойств. Тем не менее, использование установленных ранее корреляционных зависимостей позволяет оценить такие свойства как поствзрывные: проницаемость, скорость распространения колебаний, степень раскрытия образовавшихся трещин и т.д. Результаты таких оценок могут быть использованы в качестве исходных данных при моделировании целого ряда физических задач.

Для уточнения расчетных моделей подготовки землетрясений важной задачей является оценка свойств и размеров зоны динамического влияния разлома, где материал обладает повышенной трещиноватостью и проницаемостью, сниженными значениями скоростей распространения упругих волн. В статье представлены результаты численного моделирования процесса формирования нарушенной зоны при динамическом распространении разрыва землетрясения. При этом рассмотрено как разрушение породы сдвигом, так и разрушение отрывом. Показано, что общая картина разрушения скальной породы сильно зависит от глубины расположения разрыва. При использованных в расчете параметрах среды и поля напряжений, на глубине более ~ 9 км, литостатические напряжения полностью блокируют разрушение отрывом. На глубине менее ~ 6 км отрыв является основным механизмом разрушения породы.