Journal of Volcanology and SeismologyJournal of Volcanology and SeismologyВулканология и сейсмология0203-03063034-5138The Russian Academy of Sciences68970710.31857/S0203030625030048PZGXFAArticlesСтатьиResearch ArticleCorrelation of the aerosol lidar signal, laser strainmeter signal and rock temperature in Baksan Neutrino Observatory during earthquakes in Turkey on february 6, 2023Корреляция сигналов аэрозольного лидара, лазерного деформографа и температуры газа скал в Баксанской нейтринной обсерватории во время землетрясений в Турции 06.02.2023PershinS. M.ПершинС. М.
Russian Federation
pershin@kapella.gpi.ruGordeevE. I.ГордеевЕ. И.
Russian Federation
pershin@kapella.gpi.ruGravirovV. V.ГравировВ. В.
Russian Federation
pershin@kapella.gpi.ruGrishinM. Y.ГришинaМ. Я.
Russian Federation
pershin@kapella.gpi.ruZavozinV. A.ЗавозинaВ. А.
Russian Federation
pershin@kapella.gpi.ruLednevV. N.ЛеднёвВ. Н.
Russian Federation
pershin@kapella.gpi.ruLikhodeevD. V.ЛиходеевД. В.
Russian Federation
pershin@kapella.gpi.ruMakarovV. S.МакаровВ. С.
Russian Federation
pershin@kapella.gpi.ruMyasnikovA. V.МясниковА. В.
Russian Federation
pershin@kapella.gpi.ruUshakovA. A.УшаковА. А.
Russian Federation
pershin@kapella.gpi.ruProkhorov General Physics Institute of the Russian Academy of SciencesИнститут общей физики им. А.М. Прохорова РАНInstitute of Volcanology and Seismology Far Eastern Branch of the Russian Academy of SciencesИнститут вулканологии и сейсмологии ДВО РАНSchmidt Institute of Physics of the Earth of the Russian Academy of SciencesИнститут физики Земли им. О.Ю. Шмидта РАНSpace Research Institute of the Russian Academy of SciencesИнститут космических исследований РАНSternberg Astronomical Institute of Moscow State UniversityГосударственный астрономический институт им. П.К. Штернберга МГУ15052025362672108202521082025Copyright ©; 2025, Russian academy of sciencesCopyright ©; 2025, Российская академия наук2025Russian academy of sciencesРоссийская академия наукhttps://journals.eco-vector.com/0203-0306/article/view/689707

We report for the first time the observation of an asymmetrical behavior of the laser strainmeter signals in Baksan Neutrino Observatory (BNO, located in the Elbrus region) during two earthquakes of similar magnitude in Turkey on February 6, 2023. We have revealed a correlation between the signals of laser strainmeter, rock basement temperature in the dead-ended BNO tunnel, and the aerosol lidar signal during the second MW 7.7 earthquake at 10:24 UTC, Feb 6, 2023. The estimated crustal stress area radius is ~2000 km which is larger than the distance between the earthquake epicenter and BNO (~900 km), thus the signals of the strainmeter, thermometer and lidar can reflect stress-deformed state variations.

Впервые, насколько нам известно, обнаружена асимметрия сигналов лазерного деформографа в Баксанской нейтринной обсерватории (БНО) в Приэльбрусье в момент первого и второго землетрясений в Турции (06.02.2023), которые имели почти одинаковые магнитуды. Выявлена корреляция сигналов лазерного деформографа и температуры внутри скального основания в тупиковом тоннеле БНО, а также сигнала аэрозольного лидара во время второго землетрясения в 10:24 UTC с магнитудой 7.7. Оценка радиуса зоны напряжения от эпицентров дает величину ~2000 км, что превышает расстояние до тоннелей БНО (~900 км) и, таким образом, допускает проявление вариации напряженно-деформированного состояния в сигналах деформографа, термометра и лидара.

lidar monitoring of tectonic activitytectonic plates movementearthquakes in Turkeystress-deformed state of the Earth’s crustmantle plumeлидарный мониторинг тектонической активностисмещение литосферных плитземлетрясения в Турциинапряженно-деформированное состояние коры Землимантийный потокРоссийский научный фондRussian Science Foundation19-19-00712Правительство РФGovernment of RFThe work was carried out with the financial support of the Russian Science Foundation grant No. 19-19-00712, as well as within the framework of the state assignment of the Institute of Physics of the Earth RAS.Работа выполнена при финансовой поддержке гранта РНФ № 19-19-00712, а также в рамках госзадания ИФЗ РАН.Добровольский И.П. Теория подготовки тектонического землетрясения. М.: ИФЗ АН СССР, 1991. 224 с.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 Российской Академии наук. Науки о Земле. 2022. Т. 503. № 2. С. 148–153.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. https://doi.org/10.21455/si2019.2-2Першин С.М., Гришин М.Я., Завозин В.А., Кузьминов В.В., Леднёв В.Н., Макаров В.С., Мясников А.В., Тюрин А.В., Федоров А.Н., Петков В.Б. Лидарное зондирование эволюции многослойных туманов в наклонном тоннеле Баксанской нейтринной обсерватории // Краткие сообщения по физике ФИАН. 2019. Т. 46. № 10. С. 46–54.Першин С.М., Собисевич А.Л., Завозин В.А., Гришин М.Я., Леднев В.Н., Макаров В.С., Петков В.Б., Понуровский Я.Я. Лидарное детектирование аэрозолей в тоннеле над очагом вулкана Эльбрус // Краткие сообщения по физике ФИАН. 2022. Т. 49. № 2. С. 10–19.Першин С.М., Завозин В.А., Леднев В.Н., Болдин Г.А., Гришин М.Я., Макаров В.С., Безруков Л.Б., Межох А.К., Синев В.В. Лидарный мониторинг динамики аэрозолей, индуцированных аэроионами // Краткие сообщения по физике ФИАН. 2023. Т. 50. № 12. С. 69–78.Свалова В.Б. Землетрясения в Турции и Сирии 2023 года и геодинамика Кавказско-Анатолийского региона // Известия высших учебных заведений. Геология и разведка. 2023. Т. 65. № 3. С. 28–41. https://doi.org/10.32454/0016-7762-2023-65-3-28-41Liu Q., Shen X., Zhang J., Cui J., Tan Q., Zhao S., Li M. Aerosol anomalies associated with occurrence of recent strong earthquakes (> M 8.0) // Terr. Atmos. Ocean. Sci. 2020. V. 31. № 6. P. 677–689. https://doi.org/10.3319/TAO.2020.05.22.01Pershin 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 Phys. Lett. 2020. V. 17. № 11. P. 115607. https://doi.org/10.1088/1612-202X/abbedcWarden S., Bleier T., Kappler K. Long term air ion monitoring in search of pre-earthquake signals // Journal of Atmospheric and Solar-Terrestrial Physics. 2019. V. 186. P. 47‒60. https://doi.org/10.1016/j.jastp.2019.01.009Zavozin V.A., Grishin M.Ya., Lednev V.N., Makarov V.S., Pershin S.M. Eye-safe photon counting LIDAR for magmatic aerosol detection // Laser Phys. 2022. V. 32. № 12. P. 125601. https://doi.org/10.1088/1555-6611/aca15d