Electromagnetic emission of the lithosphere: whether we treat in an adequate way the notion we are pretending to know of?
DOI:
https://doi.org/10.24028/gzh.0203-3100.v34i2.2012.116604Abstract
Debatable problems of generation and propagation of electromagnetic disturbances, which are registered on the earth’s surface and above it within wide range of frequencies are being considered. Attention is focused on one fluctuation component of all totality - electromagnetic noise of lithospheric origin as natural physical phenomenon. Its origin is interpreted within the limits of model of geomedium as an open dissipative discrete fractal system and taking into account a well known fluctuation-dissipative theorem of statistical physics, which connects spontaneous fluctuations of system parameters with its dissipative properties. Generality and interrelation of processes of generation and propagation of seismo-acoustic and electromagnetic noises of lithosphere are accentuated, which are characterized by a wide-range fractal spectrum and are the product of a mechanism of evolution of percolation deployment (front of gradient percolation). It is noted that these processes are specific not only to properly fractal aggregates but to a wide class of media with hierarchic structure as well. Results of recent experimental studies are discussed including new experimental data on registration of electromagnetic emission of radio-wave (kilohertz) range within the aquatic area of the Black Sea and the Sea of Azov.References
Богданов Ю. А., Воронин В. И., Уваров В. Н. Электромагнитное проявление структуры недр // Геофиз. журн. - 2003. - 25, № 4. - С. 117-124.
Богданов Ю. А., Коболев В. П., Русаков О. М., Захаров И. Г. Геополяритонное зондирование газоносных структур северо-западного шельфа Черного моря // Геология и полезные ископаемые мирового океана. - 2007. - 22, № 4. - С. 37-61.
Богданов Ю. А., Павлович В. Н., Шуман В. Н. Спонтанная электромагнитная эмиссия литосферы: состояние проблемы и математические модели // Геофиз. журн. - 2009а. - 31, № 4. - С. 20-33.
Богданов Ю. А., Бондаренко Н. В., Захаров И. Г., Лойко Н. П., Лукин В. В., Черняков А. М., Чертов О. Р. Аппаратурно-методическое обеспечение метода анализа спонтанной электромагнитной эмиссии Земли // Геофиз. журн. - 2009б. - 31, № 4. - С. 34-43.
Боголюбов А Н., Потапов А. А., Рехвиашвили С. М. Способ введения дробного интегродифференцирования в классической электро-динамике // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 3. Физика и астрономия. - 2009. -№ 4. - С. 9-15.
Болотов В. Н. Обобщенная функция Кантора и переходное фрактальное рассеяние // Журнал техн. физики. -2002. - 72, вып. 2. - С. 8-15.
Болотов В. Н. Переходное фрактальное излучение // Электромагнитные явления. - 1998. - 1, № 1. - С. 74-77.
Бредов М. М., Румянцев В. В., Топтыгин И. Н. Классическая электродинамика: Учебное пособие / Под ред. И. Н. Топтыгина. - Москва: Наука, 1985. - 400 с.
Васильев А. Н., Романовский Ю. М., Яхно В. Г. Автоволновые процессы в распределенных кинетических системах // Успехи физ. наук. - 1979. - 128, вып. 4. - С. 625-666.
Виноградов А. П. К вопросу о форме материальных уравнений в электродинамике // Успехи физ. наук. - 2002. - 172, № 3. - С. 363-370.
Вол А., Гилат А. (Л.) Первичные водород и гелий как источники энергии землетрясений. Генезис углеводородных флюидов и месторождений / Отв. ред. А. Дмитриевский, Б. Валяев. - Москва: ГЕОС, 2006. - С. 160-166.
Геншафт Ю. С. Земля - открытая система: геологические и геофизические следствия // Физика Земли. - 2009. - № 8. - С. 4-12.
Гийон Э., Митеску К. Д., Юлен Ж.-П., Ру С. Фракталы и перколяция в пористой среде // Успехи физ. наук. -1991. - 161, № 10. - С. 121-128.
Гинзбург В. Л., Цытович В. Н. Переходное излучение и переходное рассеяние (некоторые вопросы теории). - Москва: Наука, 1984. -360 с.
Гохберг М. Б., Моргунов В. А., Ааронов Б. Л. О высокочастотном электромагнитном излучении при сейсмической активности // Докл. АН СССР. - 1979. - 248, № 5. - С. 1077-1081.
Гохберг М. Б., Моргунов В. А., Похотелов О. А. Сейсмоэлектромагнитные явления. - Москва: Наука, 1988. - 174 с.
Гохберг М. Б., Гуфельд И. Л., Гершензон Н. И., Пилипенко В. А. Электромагнитные эффекты при разрушении земной коры // Изв. АН СССР. Физика Земли. - 1985. - № 1. - С. 72-87.
Гульельми А. В. Ультранизкочастотные волны в коре и в магнитосфере Земли // Успехи физ. наук. - 2007. - 177, № 12. - С. 1257-1276.
Гуфельд И. Л. Сейсмический процесс. Физико-химические аспекты. - Королев: ЦНИИМам, 2007. - 160 с.
Гуфельд И. Л., Матвеева М. И. Барьерный эффект дегазации и деструкция земной коры // Докл. РАН. - 2011. - 438, № 2. - С. 253-257.
Давыдов В. А., Зыков В. С., Михайлов А. С. Кинематика автоволновых структур в возбудимых средах // Успехи физ. наук. - 1991. - 161, № 8. - С. 45-86.
Даниленко В. А. К теории движения блочноиерархических геофизических сред // Докл. АН Украины. - 1992. - № 2. - С. 87-90.
Дмитриевский А. Н., Володин И. А. Формирование и динамика энергоактивных зон в геологической среде // Докл. РАН. - 2006. - 411, № 3. - С. 395-399.
Дубровский В. А., Сергеев В. Н. Кратко- и среднесрочные предвестники землетрясений как проявление нестабильности скольжения вдоль разломов // Физика Земли. - 2006. - № 10. - С. 11-18.
Ершов С. В., Новик О. Б. Сейсмо-гидро-электромагнетизм - физика предвестников цунами // Геофизика 21-го столетия: 2007 г. Сб. трудов девятых геофизических чтений им. В. В. Федынского (1-3 марта 2007 г., Москва). - Тверь: ООО «Изд-во ГЕРС», 2008. - С. 65-75.
Ершов С. В., Новик О. Б., Ружин Ю. А. Электромагнитные сигналы деформационных процессов под дном океана. http://www.mivgu.ru/conf/murom2010/section4/23.
Зосимов В. В., Лямшев Л. М. Фракталы в волновых процессах // Успехи физ. наук. - 1995. - 165, № 4. - С. 362-402.
Ильинский Ю. А., Келдыш Л. В. Взаимодействие электромагнитного излучения с веществом. - Москва: Изд-во Моск. ун-та, 1989 - 304 с.
Кадомцев Б. Б. Динамика и информация // Успехи физ. наук. - 1994. - 164, № 5. - С. 449-530.
Каменецкий Ф. М. Высокоразрешающая электроразведка: факт или реклама // Геофизика. - 1999. - № 1. - С. 41-44.
Кисин И. Г. Явление самоорганизации при взаимодействии флюидных потоков и геодинамических процессов в земной коре // Геофизика ХХI столетия: 2007 г. Сб. трудов девятых геофизических чтений им. В. В. Федынского (1-3 марта 2007 г., Москва). - Тверь: ООО «Изд-во ГЕРС», 2008. - С. 82-88.
Коболев В. П. Дослідно-методична комплексна геолого-геофізична експедиція 66-го рейсу НДС «Професор Водяницький» в західній частині Чорного моря // Геолог України. - 2011. - № 1. - С. 40-62.
Ландау Л. Д., Лифшиц Е. М. Статистическая физика. - Москва: Наука. - Ч. 1. - 1976; Ч. 2. - 1978.
Ларина В. И., Мигулин В. В., Сергеева Н. Г., Сенин Б. В. Исследование динамики литосферы по спутниковым измерениям электромагнитного излучения. http://www.mstu.edu.ru//publish/ (Вестн. МГТУ. - 2001. - 4, вып. 1).
Левшенко В. Т. Сверхнизкочастотные электромагнитные сигналы литосферного происхождения: Автореф. дисс. … д-ра физ.-мат. наук. - Москва: ОНФЗ РАН, 1995 - 36 с.
Липеровский В. А. Физические модели связи в системе литосфера - атмосфера - ионосфера. Лекции БШФФ. - Москва: Институт физики Земли РАН, 2006. - С. 58-65.
Лукк А. А, Дещерский А. В., Сидорин А. Я., Сидорин И. А. Вариации геофизических полей как проявление детерминированного хаоса во фрактальной среде. - Москва: ОИФЗ РАН, 1996. - 210 с.
Мухамедов В. А. О фрактальных свойствах высокочастотного сейсмического шума и механизмах его генерации // Физика Земли. - 1992. - № 3. - С. 39-49.
Нигматуллин Р. Р. Дробный интеграл и его физическая интерпретация. // Теоретическая и математическая физика. - 1992. - 90, № 3. - С. 354-368.
Паламарчук В. К., Кирейтов В. Р. Проблемы информа ционного обеспечения и построения системы ближнего прогноза землетрясений. - Новосибирск: Международный институт нелинейных исследований. Сибирское отделение. // WebGround01.06.2010.Наука:mhtml:file://E:WebGround%2001_06_2010%20Наука%Физика%20 (Ретроспекция…01.11.2010).
Потапов А. А. Современное состояние радиофизических применений фракталов, дробных операторов и скейлинга // Сб. докл. III Всерос. конф. «Радиолокация и радиосвязь». ИРЭ РАН (26-30 октября 2009 г., Москва) - Москва: ИРЭ РАН, 2009. - С. 842-876.
Раутиан С. Г. Об отражении и преломлении на границе среды с отрицательной групповой скоростью // Успехи физ. наук. - 2008. - 178, № 10. - С. 1017-1024.
Садовский М. А. Геофизика и физика взрыва. Избр. тр. / Отв. ред. В. В. Адушкин. - Москва: Наука, 2004. - 440 с.
Смирнов Б. М. Излучательные процессы с участием фрактальных структур // Успехи физ. наук. -1993. - 163, № 7. - С. 50-63.
Старостенко В. И., Даниленко В. А., Венгрович д. Б., Кутас Р. И., Стифенсон Р. А., Столба С. Н. Моделирование эволюции осадочных бассейнов с учетом структуры природной среды и процессов самоорганизации // Физика Земли. - 2001. - № 12. - С. 40-51.
Старостенко В. И., Лукин А. Е., Коболев В. П., Русаков О. М., Орлюк М. И, Шуман В. Н., Омельченко В. Д., Пашкевич И. Е., Толкунов А. П., Богданов Ю. А., Буркинский И. Б., Лойко Н. П., Федотова И. Н., Захаров И. Г., Черняков А. М., Куприенко П. Я., Макаренко И. Б., Легостаева О. В., Лебедь Т. В., Савченко А. С. Модель глубинного строения Донецкого складчатого сооружения и прилегающих структур по данным региональных геофизических наблюдений // Геофиз. журн. - 2009. - 31, № 4. - С. 44-68.
Стаховский И. Р. Самоподобная сейсмогенерирующая структура земной коры: обзор проблемы и математическая модель // Физика Земли. - 2007. - № 12. - С. 35-47.
Сурков В. В. Электромагнитные эффекты при землетрясениях и взрывах. - Москва: Изд. Моск. инж.-физ. ин-та, 2000. - 235 с.
Тарасов В. Е. Модели теоретической физики с интегродифференцированием дробного порядка. - Москва: РХД, 2011. - 568 с.
Шуман В. Н. Концепция динамически неустойчивой геосреды и сейсмоэлектромагнитный шум литосферы // Геофиз. журн. - 2010в. - 32, № 6. - С. 101-118.
Шуман В. Н. Магнитотеллурический импеданс: фундаментальные модели и возможности их обобщения // Геофиз. журн. - 2010б. - 32, № 3.- С. 18-28.
Шуман В. Н. Система локальных векторных тождеств импедансного типа для гармонического электромагнитного поля на замкнутой регулярной границе раздела и задачи геоэлектрики // Геофиз. журн. - 2008. - 30, № 3. - С. 3-13.
Шуман В. Н. Электродинамика геосреды и методы геоэлектрики // Геофиз. журн. - 2010а. - 32, № 2. - С. 28-42.
Шуман В. Н. Электромагнитная эмиссия литосферы: новые экспериментальные результаты и анализ проблемы // Геоинформатика. - 2010г. - № 4. - С. 79-93.
Шуман В. Н. Электромагнитные зондирования геологической среды: проблемы и парадоксы // Геоинформатика, 2003. - № 4. - С. 30-42.
Шуман В. Н. Электромагнитные сигналы литосферного происхождения в современных наземных и дистанционных зондирующих системах // Геофиз. журн. - 2007. - 29, № 2. - С. 3-16.
Шуман В. Н., Богданов Ю. А. Электромагнитная эмиссия литосферы: пространственная структура и возможные механизмы генерации // Геофиз. журн. - 2008. - 30, № 6. - С. 39-50.
Шуман В. Н., Причепий Т. И. Оптимальные режимы электромагнитных зондирующих систем с контролируемым возбуждением поля в изотропных средах с дисперсией. // Геофиз. журн. - 2004. - 26, № 4. - С. 55-62.
Шуман В. Н., Коболев В. П., Богданов Ю. А., Захаров И. Г., Яцюта Д. А. Спонтанное электромагнитное излучение на акваториях: новый эксперимент и приложения // Геофиз. журн. - 2011. - 33, № 4. - С. 33-49.
Atmospheric and Ionospheric Electromagnetic Phenomena Associated with Earthquakes / Ed. M. Hayakawa. - Tokyo: Terra Scientific Publishing Company. - 1999. - 996 p.
Gershenzon N., Bambakidis G. Modeling of seismoelectromagnetic phenomena // Rus. J. Earth Science. - 2001. - 3, № 4. - P. 247-275.
Downloads
Published
How to Cite
Issue
Section
License
Copyright (c) 2020 Geofizicheskiy Zhurnal
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Authors who publish with this journal agree to the following terms:
1. Authors retain copyright and grant the journal right of first publication with the work simultaneously licensed under a Creative Commons Attribution License that allows others to share the work with an acknowledgement of the work's authorship and initial publication in this journal.
2. Authors are able to enter into separate, additional contractual arrangements for the non-exclusive distribution of the journal's published version of the work (e.g., post it to an institutional repository or publish it in a book), with an acknowledgement of its initial publication in this journal.
3. Authors are permitted and encouraged to post their work online (e.g., in institutional repositories or on their website) prior to and during the submission process, as it can lead to productive exchanges, as well as earlier and greater citation of published work (See The Effect of Open Access).
