На основе архивных экспериментальных данных АЧХ поля атмосфериков, полученных на авроральных обсерваториях ПГИ (Ловозеро и Баренцбург), и сейсмических архивных данных Kahramanmaras (Турция) в статье показано, что вариации АЧХ как для пространственных, так и для поверхностных волн поля атмосфериков при суточном усреднении совпадают с временны́ми вариациями сейсмической активности. Следует отметить, что в данной работе были использованы только те данные, которые получены, когда исследуемая область находилась в тени Солнца, чтобы исключить её влияние на параметры волновода Земля – ионосфера. Высказано предположение, что фактор, влияющий на указанные явления, имеет одну и ту же природу – магнитное поле Земли.
Предложенная в статье тематика вызвана остротой положения в области сейсмических исследований, которое проявилось катастрофическими последствиями землетрясений [Турция, Сирия (февр. 2023)]. Печальные последствия землетрясений показали, что в мире отсутствует надёжный прогноз и оповещение этих разрушительных природных явлений.
В популярной научной литературе отмечалось, что одним из многих факторов, влияющих на землетрясения, является сложная планетарная структура магнитного поля, окружающего Землю.
В 1983 г. появились научные работы [1, 2], связанные с тематикой природы естественных электромагнитных излучений КНЧ-ОНЧ диапазона (0,3 ÷7,5 кГц) и сейсмической активностью. Авторами [2] показана возможность экспериментального обнаружения по спутниковым данным электромагнитного низкочастотного излучения над эпицентральной областью готовящегося землетрясения. В частности, обнаружено аномальное возрастание низкочастотных излучений в верхней ионосфере за несколько часов до и после сильных землетрясений.
Цель данной работы состоит в том, чтобы дополнить имеющийся научный материал по сейсмологии дополнительными экспериментальными данными, связанными с вариациями АЧХ поля атмосфериков и сейсмической активностью Земли.
Статья построена на основе экспериментальных данных АЧХ поля атмосфериков, полученных на обсерваториях ПГИ, и архивных данных сейсмической активности (Turkey, Kahramanmaras) [3] и не претендует на их научную интерпретацию.
Поле атмосфериков – это сигнал, формируемый спектром излучаемых молнией волн, который имеет интерференционный характер, обусловленный суперпозицией прямой волны, распространяющейся вдоль поверхности Земли, и волн, отражённых от ионосферы [4].
Известно [5], что спектральные характеристики поля атмосфериков (п. а.) позволяют получать информацию как о свойствах распространения радиоволн, входящих в их спектр, так и о свойствах среды распространения сигнала, какой является волновод Земля – ионосфера.
Основными факторами, влияющими на АЧХ поля атмосфериков, являются солнечная активность (корональные выбросы, электромагнитное излучение) и вариации магнитного поля Земли [4].
Экспериментальные результаты (рис. 1, 2), полученные на разнесённых по широте авроральных обсерваториях ПГИ Ловозеро (67,97N, 35,08E) и Баренцбург (78,08N, 14,22E), подтверждают известный факт, что геомагнитное поле существенно влияет на свойства волновода Земля – ионосфера на ночной стороне и почти не влияет на дневной [5].
В отличие от обс. Ловозеро (рис. 1 а, б), где наблюдается широкополосное поглощение сигнала п. а. в диапазоне частот ∆F = (1050÷3600) Гц, на обс. Баренцбург (рис. 2а) наблюдаются вариации критической частоты волновода Fкр ≈ (1204÷1795) Гц.
Различная реакция АЧХ поля атмосфериков, одновременно зарегистрированного на двух обсерваториях, отражает сложную структуру магнитного поля Земли: наличие областей замкнутых силовых линий и областей разомкнутых силовых линий на широтах [6].
Светлый оттенок приведённых графиков (рис. 1а, 2а) отображает отрезок времени, когда область наблюдений п. а. была освещена Солнцем.
В данной работе использованы архивные сейсмические данные Kahramanmaras (Турция, 38,06°N/36,537°E) [1] и архивные данные поля атмосфериков, зарегистрированных на обс. ПГИ Ловозеро (Мурманская обл., 67,97N, 35,08E) и Баренцбург (арх. Шпицберген, 78,08N, 14,22E).
В связи с тем, что землетрясения происходят достаточно редко и частота повторений лежит в широких пределах (сутки, месяцы, годы), для анализа данных п. а. были выбраны два двухмесячных временны́х интервала при суточном времени усреднения:
Сейсмическая временна́я зависимость («quakes») была построена на основе данных землетрясений мощностью 4+ баллов [3].
Для того чтобы оценить пространственную избирательность источников, сопутствующих землетрясению и вариациям п. а., в данной работе представлены АЧХ электромагнитного поля атмосфериков с ортогональных направлений Hx, Hy.
На рис. 3–5 представлены синхронные записи сейсмической активности («quakes») и АЧХ ортогональных магнитных компонент Hx, Hy поля атмосфериков при различном частотном разрешении (∆200 Гц ∕ ∆400 Гц) отдельно для поверхностных волн волновода [∆F1 = (0.6÷1,2) кГц] и пространственных волн [∆F2 = (1,2÷1,8) кГц].
Следует ещё раз подчеркнуть, что в данной работе были использованы только те экспериментальные данные п. а., которые получены, когда исследуемая область находилась в тени Солнца, чтобы исключить её влияние на параметры волновода Земля – ионосфера.
Анализ представленных экспериментальных данных (рис. 4–8) показал, что вариации АЧХ как для пространственных, так и поверхностных волн поля атмосфериков при суточном усреднении совпадают с временны́ми вариациями сейсмической активности. Это позволяет предполагать, что фактор, влияющий на эти явления, имеет одну и ту же физическую природу – магнитное поле Земли.
Техническое описание используемой аппаратуры для приёма и регистрации электромагнитного поля атмосфериков приведено в [10–14].
Надеюсь, что данный материал будет полезен сейсмологам.
Обзор рынка анализаторов спектра и сигналов
В статье приводится обзор состояния рынка анализаторов спектра (АС), включая настольные и портативные варианты исполнения, а также рынка анализаторов фазового шума (ФШ) на основе информации из открытых источников (Федеральный информационный фонд по обеспечению измерений ФГИС «АРШИН») [1]. Проведён анализ изменения конъюнктуры рынка и объёмов потребления начиная с 2019 года, включая новых производителей оборудования, вышедших на рынок после февраля 2022 года. 15.04.2024 СЭ №4/2024 568 0 0Частицы в ультрачистой воде
Статья написана по материалам международной технологической дорожной карты для полупроводников (IRDS™ 2023) и посвящена обзору технологии контроля концентрации частиц в ультрачистой воде. 15.04.2024 СЭ №4/2024 594 0 0Двухканальный индикатор уровня звука на базе микроконтроллера EFM8LB12 и дисплея OLED 1306
В статье приведены принципиальная схема, разводка и внешний вид платы, программные средства и результаты работы двухканального индикатора уровня звука на основе микроконтроллера (МК) EFM8LB12, двух ОУ MCP6002 и дисплея OLED 1306, на котором для каждого канала отражаются гистограммы с высотой, пропорциональной уровню звука соответствующего канала. Такой индикатор может быть установлен на переднюю панель аудиоусилителя. По сравнению с похожими покупными индикаторами описываемый индикатор отличается простотой и стоит в несколько раз дешевле. 15.04.2024 СЭ №4/2024 544 0 0Электронные датчики и радары в системе беспроводной связи ОТА, LOP и E-peas
В будущем разработчиков РЭА ожидает эра «одноразовых» устройств: «установил и забыл» – надёжные, устойчивые к внешним воздействиям среды, но не предназначенные для ремонта. Одна из важных решаемых задач – сочетание сбора энергии из среды, её преобразование в электрическую и применение датчиков и микроконтроллеров с крайне низким энергопотреблением. В сочетании с технологиями E-peas (Electronic portable energy autonomous systems – автономные портативные электронные системы), LOP (с низким энергопотреблением) и решениями NXP возникают перспективы датчиков положения, давления и измерения сопутствующих величин от OEM-производителей. С аппаратными настройками и масштабируемостью производительности РЭА в формате процессоров S32R с исключением ошибок в передаче данных аналогового и смешанного сигнала беспроводным способом на небольшие расстояния. В статье представлены примеры системных решений для организации и управления питания датчиков РЭА, задействованных в беспроводной передаче данных, сетевых технологиях и транспортной технике с беспроводной сетью ОТА (Over-the-air – по воздуху). 15.04.2024 СЭ №4/2024 568 0 0