Problems of interaction of geospheres and physical fields in near-surface geophysics

Cover Page

Abstract


The main directions and problems addressed by near-surface geophysics – the new currently actively developing scientific discipline – are formulated and discussed. A combined approach is proposed for exploring the geospheres’ interactions at the Earth’s crust – atmosphere boundary where mass- and energy exchange between the internal and external geospheres is most intense and for studying the interactions and transformations of the geophysical fields in the surface zone of the Earth including its biosphere. New results obtained in the studies of inter-geosphere interactions and physical fields of the Earth are presented. It is emphasized that establishing the geophysical conditions of human environment and characteristics of manmade activity is of great importance.


V. V. Adushkin

Institute for Dynamics of Geospheres of the Russian Academy of Sciences

Email: spivak@idg.chph.ras.ru

Russian Federation, 38/6, Leninsky prospect, Moscow

A. A. Spivak

Institute for Dynamics of Geospheres of the Russian Academy of Sciences

Author for correspondence.
Email: spivak@idg.chph.ras.ru

Russian Federation, 38/6, Leninsky prospect, Moscow

  1. Адушкин В.В., Локтев Д.Н., Спивак А.А. Сейсмомагнитный отклик разломной зоны // Физика Земли. 2017. № 1. С. 87–96.
  2. Адушкин В.В., Локтев Д.Н., Спивак А.А. Сейсмоэлектрический эффект по данным геофизической обсерва¬тории «Михнево» // Докл. РАН. 2016а. Т. 467. № 4. С. 454–457.
  3. Адушкин В.В., Рыбнов Ю.С., Спивак А.А., Харламов В.А. Оценка энергии источников инфразвукового возмущения в атмосфере по спектру волновых форм. Триггерные эффекты в геосистемах. М.: ГЕОС, 2017 г. С. 416–426.
  4. Адушкин В.В., Рябова С.А., Спивак А.А. Эффекты лунно-солнечного прилива в земной коре и атмосфере Земли // Физика Земли. 2017б. № 4. С. 76–92.
  5. Адушкин В.В., Спивак А.А. Физические поля в приповерх¬ностной геофизике. М.: ГЕОС. 2014. 360 с.
  6. Адушкин В.В., Спивак А.А., Рябова С.А., Харламов В.А. Приливные эффекты в геомагнитных вариациях // Докл. РАН. 2017а. Т. 474. № 2. С. 226–229.
  7. Адушкин В.В., Спивак А.А., Харламов В.А. Инструментальные наблюдения приливных волн в атмосфере// Докл. РАН. 2016б. Т. 469. № 3. С. 343–346.
  8. Адушкин В.В., Спивак А.А., Харламов В.А. Новый метод изучения собственных колебаний Земли на основе анализа геомагнитных вариаций // Докл. РАН. 2017 в. Т. 476. № 5. С. 452–455.
  9. Анисимов С.В., Гохберг М.Б., Иванов Е.А. и др. Коротко¬периодные колебания электромагнитного поля при промышленном взрыве // Докл. АН СССР 1985. Т. 281. № 3. С. 556–559.
  10. Белов С.В., Мигунов Н.И., Соболев Г.А. Магнитный эффект сильных землетрясений на Камчатке // Геомагнетизм и аэрономия. 1974. Т. 14. № 3. С. 380–382.
  11. Бережная Т.В., Голубев А.Д., Паршина Л.Н. Аномальные гидрометеорологические явления на территории Российской Федерации в марте 2018 г. // Метеорология и гидрология. 2018. № 6. С. 132–140.
  12. Гершензон Н.И., Гохберг М.Б., Гульельми А.В. Электромагнитное поле сейсмического импульса // Физика Земли. 1993. № 9. С. 48–53.
  13. Голицын Г.С. Динамика природных явлений: климат, планетные атмосферы, конвекция, волновые и случайные процессы. М.: ФИЗМАТЛИТ. 2004. 344 с.
  14. Гохберг М.Б., Гуфельд И.Л., Козырева О.В. и др. Электромагнитное излучение горной среды в условиях взрывного нагружения // Докл. АН СССР. 1987. Т. 295. № 2. С. 321–325.
  15. Гохберг М.Б., Моргунов В.А., Похотелов О.А. Сейсмоэлектромагнитные явления. М.: Наука. 1988. 174 с.
  16. Грунская Л.В., Морозов В.Н., Закиров А.А., Рубай Д.В., Рубай Р.В. Солнечные и лунные приливы в геомагнитном поле // Изв. вузов. Физика. 2011. № 2. С. 8–19.
  17. Гульельми А.В., Рубан В.Ф. К теории индукционного сейсмомагнитного эффекта // Изв. АН СССР. Сер. Физика Земли. 1990. №5. С. 47–54.
  18. Гульельми А.В., Левшенко В.Т. Электромагнитные сигналы от землетрясений // Физика Земли. 1994. № 5. С. 65–70.
  19. Жарков В.Н. Физика Земных недр. М.: Наука и образование. 2012. 384 с.
  20. Закржевская Н.А., Соболев Г.Н. О возможном влиянии магнитных бурь на сейсмичность // Физика Земли. 2002. № 4. С.3–15.
  21. Кочарян Г.Г. Геомеханика разломов. М.: ГЕОС. 2016. 424 с.
  22. Кролевец А.Н., Шереметьева О.В. Возможный механизм магнитных вариаций // Вулканология и сейсмология. 2004. № 4. С. 16–21.
  23. Лукишов Б.Г., Спивак А.А., Тер-Семенов А.А. Вариации геомагнитного поля при распространении сейсмических волн через разлом // Докл. РАН. 2012. Т. 442. № 2. С. 259–262.
  24. Мигунов Н.И. Об использовании сейсмоэлектрических явлений для изучения напряженного состояния на¬сыщенных горных пород // Изв. АН СССР. Сер. Физика Земли. 1984. № 9. С. 20–28.
  25. Милюков В.К. Наблюдение тонкой структуры основной сфероидальной моды Земли 0S2 // Физика Земли. 2005. № 4. С. 16–22.
  26. Милюков В.К., Виноградов М.П., Миронов А.П., Мясников А.В., Перелыгин Н.А. Собственные колебания Земли, возбужденные тремя крупнейшими землетрясениями последнего десятилетия, по деформационным наблюдениям // Физика Земли. 2015. № 2. С. 21–36.
  27. Назарный С.А., Комаров В.А. Вызванная сейсмоэлектрическая поляризация. СПб.: изд-во С.-Петерб. ун-та. 2001. 144 с.
  28. Неновски П.И., Бойчев Б.В. Механизмы возникновения сейсмо-электрических сигналов в земной коре // Геомагнетизм и аэрономия. 2004. Т. 44. № 4. С. 545–553.
  29. Новик О.Б. Электромагнитные и тепловые сигналы из недр Земли. М.: Круглый год. 2001. 255 с.
  30. Резанов И.А. Эволюция представлений о земной коре. М.: Наука. 2002. 299 с.
  31. Рябова С.А., Спивак А.А. Возмущение сейсмического фона геомагнитными импульсами // Геофизические исследования. 2017. Т. 18. № 2. С. 65–76.
  32. Светов Б.С. К теоретическому обоснованию сейсмоэлектрического метода геофизической разведки // Геофизика. 2000. № 1. С. 28–39.
  33. Сидоренков Н.С. Физика нестабильностей вращения Земли. М.: Наука. 2002. 384 с.
  34. Соболев Г.А., Демин В.М. Механоэлектрические явления в земле. М.: Наука. 1980. 215 с.
  35. Соловьев С.П., Спивак А.А. Электромагнитные сигналы в результате электрической поляризации при стесненном деформировании горных пород // Физика Земли. 2009. № 4. С. 76–84.
  36. Соловьев С.П., Спивак А.А. Электромагнитные эффекты как следствие неоднородного строения и дифференциальных движений в земной коре. Динамические про¬цессы во взаимодействующих геосферах. М.: ГЕОС. 2006. С. 196–204.
  37. Спивак А.А., Кишкина С.Б., Локтев Д.Н., Рыбнов Ю.С., Соловьев С.П., Харламов В.А. Аппаратура и методика для мониторинга геофизических полей мегаполиса и их применение в Центре геофизического могниторинга г. Москвы ИДГ РАН // Сейсмические приборы. 2016а. Т. 52. № 2. С. 65–78.
  38. Спивак А.А., Локтев Д.Н., Рыбнов Ю.С., Соловьев С.П., Харламов В.А. Геофизические поля мегаполиса // Геофизические процессы и биосфера. 2016. Т. 15. № 2. С. 39–54.
  39. Спивак А.А., Рыбнов Ю.С., Соловьев С.П., Харламов В.А. Акустические и электрические предвестники сильных грозовых явлений в условиях мегаполиса // Геофизические процессы и биосфера. 2017. Т. 16. № 4. С. 81–91.
  40. Спивак А.А., Рыбнов Ю.С., Харламов В.А. Вариации геофизических полей при ураганах и шквалах // Докл. РАН. 2018. Т. 480. № 5. С. 592–595.
  41. Старжинский С.С. Исследование динамики лунно-солнечных вариаций в геомагнитном поле // Геомагнетизм и аэрономия. 2008. Т. 48. № 2. С. 275–286.
  42. Тектоническая расслоенность литосферы и региональные геологические исследования / А.А. Белов, В.С. Буртман, В.П. Зинкевич и др. М.: Наука. 1990. 293 с.
  43. Хаин В.Е. О главных направлениях в современных науках о Земле // Вестник РАН. 2009. Т. 79. № 1. С. 50–56.
  44. Чепмен С., Линдзен Р. Атмосферные приливы. М.: Мир. 1972. 295 с.
  45. Шереметьева О.В. Составляющие геомагнитных ва¬риаций с частотами приливных волн // Геомагнетизм и аэрономия. 2011. Т. 51. № 2. С. 224–228.
  46. Шереметьева О.В., Смирнов С.Э. Приливные компоненты геомагнитных вариаций // Геомагнетизм и аэрономия. 2007. Т. 47. № 5. С. 624–633.
  47. Dahlen F.A. The normal modes of a rotating, elliptical Earth // Geophys. J. R. Astr. Soc. 1968. V. 16. P. 329–367.
  48. Fukao Y., Nishida N., Suda N., Nawa R., Kobayashi N. A theory of the Earth’s background free oscillations // J. Geophys. Res. 2002. V. 107. doi: 10.1029/2001JB000153
  49. Gilbert J.F., Backus G.T. Approximate solutions to the inverse normal mode problem // Bull. Seism. Soc. Am. 1968. V. 58. P. 103–131.
  50. Mikhailov O.V., Haartsen M.V., Toksoz M.N. Electroseismic investigation of the shallow subsurface: field measurements and numerical modeling // Geophysycs. 1997. V. 62. P. 97–105.
  51. Okubo K., Sato Sh., Ishii T., Takeushi N. Observation of atmospheric electricity variation signal during underground seismic wave propagation // Transactions on electrical and electronic engineering. 2006. V. 1. Is. 2. P. 182–187.
  52. Sgrigna V., Buzzi A., Conti L. et al. Electromagnetic signals produced by elastic waves in the Earth’s crust // Nuovo Cimento. 2004. V. 27. № 2. P. 115–132.
  53. Suda N., Nawa K., Fukao Y. Earth’s background free oscillations // Science. 1998. V. 79. P. 2089–2091.
  54. Thompson A.H., Gist G.A. Geophysical applications of electrokinetic conversion // The leading Edge. 1993. V. 12. P. 1160–1173.
  55. Thompson R.R. The seismic-electric effect // Geophysics. 1936. V. 1. № 3. P. 48–51.
  56. Winch D.E., Bolt B.A., Slaucitajs L. Geomagnetic fluctuations with the frequencies of torsional oscillations of the Earth // J. Geophysical Res. 1963. V. 68. № 9. P. 2685–2693.
  57. Zhu Z., Toksoz M.N. Seismoelectric and seismomagnetic measurements in fractured borehole models // Geophysics. 2005. V. 70. F45–F51.
  58. Zurbenko I.G., Potrzeva A.L. Tidal waves in the atmosphere and their effects // Acta geophysica. 2009. V. 58. № 2. P. 356–373.

Views

Abstract - 112

PDF (Russian) - 107

PlumX

Refbacks

  • There are currently no refbacks.

Copyright (c) 2019 Russian Academy of Sciences