Modern electromagnetic sounding systems: situation, trends of development, new ideas and aims

Authors

  • V.N. Shuman Institute of Geophysics of the National Academy of Sciences of Ukraine, Ukraine

DOI:

https://doi.org/10.24028/gzh.0203-3100.v34i4.2012.116783

Abstract

Stateoftheart and opportunities of development of electromagnetic sounding systems are being considered. The ways and methods of solving old problems as well as new ideas and new aims are under consideration. Key principles of geoelectrodynamics important from the viewpoint of applications are analyzed. In particular, a set of propositions of impedance approach to modern geoelectrics are specified taking into account physical and mathematical aspects of the problem. Necessity of changing “classical” electrodynamic paradigm by a paradigm of fractal electrodynamics of unstable geomedium, which integrates fractal geometry and the theory of electromagnetism is accentuated. It is noticed that application of the theory of fractals, the determined chaos, scale invariance (scaling) and fractional operators open additional possibilities and prospects in processing of observation data and increase of information capacity of sounding systems orienting them to obtaining qualitatively new information on geomedium.

References

Альшиц В. И., Любимов В. Н. Обобщение приближения Леонтовича для электромагнитных полей на границе диэлектрик - металл // Успехи физ. наук. - 2009. - 179, № 8. - С. 865-871.

Бердичевский М. Н., Дмитриев В. И. Модели и методы магнитотеллурики. - Москва: Научный мир, 2009. - 680 с.

Бердичевский М. Н., Дмитриев В. И., Новиков Д. Б., Пастуцан В. В. Анализ и интерпретация магнито­теллурических данных. - Москва: Диалог МГУ, 1997. - 161 с.

Боголюбов А. Н., Потапов А. А., Рехвиашвили С. М. Способ введения дробного интегродифференцирования в классической электродинамике // Вестн. Моск. ун­та. Сер. 3. Физика и аэрономия. - 2009. - № 4. - С. 9-15.

Болотов В. Н. Обобщенная функция Кантора и переходное фрактальное рассеяние // Журн. техн. физики. - 2002. - 72, вып. 2. - С. 8-15.

Бредов М. М., Румянцев В. В., Топтыгин И. Н. Классическая электродинамика. - Москва: Наука, 1985. - 399 с.

Виноградов А. П. К вопросу о форме материальных уравнений в электродинамике // Успехи физ. наук. - 2002. - 172, № 3. - С. 363-370.

Гололобов Д. В., Москвичев В. Н., Стадник Ю. Н. Аналитическое и экспериментальное исследование взаимодействия электромагнитных волн с углеводородными залежами // Геология нефти и газа. - 1995. - № 3. - С. 26-30.

Гульельми А. В. Инерционные эффекты в коре и в магнитосфере земли // Физика Земли. - 2008. - № 1. - С. 50-56.

Гульельми А. В. К 70­летию формулировки граничного условия Леонтовича (отклик на статью Альшица В. И. и Любимова В. Н. «Обобщение приближения Леонтовича для электромагнитных полей на границе диэлектрик - металл») // Успехи физ. наук. - 2010. - 130, № 1. - С. 105-106.

Гульельми А. В. О граничном условии Леонтовича в геоэлектромагнетизме // Физика Земли. - 2009а. - № 9. - С. 12-15.

Гульельми А. В. О фиктивной нелинейности поверхностного импеданса земной коры // Письма в ЖЭТФ. - 2009б. - 89, вып. 7. - С. 439-442.

Дмитриев В. И., Бердичевский М. Н. Обобщенная модель импеданса // Физика Земли. - 2002. - № 10. - С. 106-112.

Зосимов В. В., Лямшев Л. М. Фракталы в волновых процессах // Успехи физ. наук. - 1995. - 165, № 4. - С. 362-402.

Кувшинов А. В. Электромагнитная индукция в сферических моделях Земли с трехмерным распределением электропроводности: Автореф. дис.… д­ра физ.­мат. наук. - Москва, 2004. - 42 с.

Манин Ю. И. Математика как метафора. - Москва: Изд­во МЦНМО, 2008. - 450 с.

Пальшин Н. А. Проблемы электромагнитных зондирований на акваториях // Геофиз. журн. - 2009. - 31, № 4. - С. 78-92.

Пономарева Е. А., Седых П. А. Как разрешить проблему суббурь? // Геомагнетизм и аэрономия. - 2006. - 46, № 4. - С. 560-575.

Потапов А. А. Фракталы в дистанционном зондировании // Успехи современной радиоэлектроники. - 2000. - № 6. - С. 3-65.

Светов Б.С. Основы геоэлектрики. - Москва: Изд­во ЛКИ, 2008. - 656 с.

Светов Б. С. Электродинамические основы квазистационарной геоэлектрики. - Москва: Изд. Ин­та земного магнетизма, ионосферы и распространения радиоволн АН СССР, 1984. - 183 с.

Спивак А. А, Кишкина С. Б. Исследование микросейсмического фона с целью определения активных тектонических структур и геодинамических характеристик среды // Физика Земли. - 2004. - № 7. - С. 35-49.

Тарасов В. Е. Дробные интегро­дифференциальные уравнения для электромагнитных волн в диэлектрических средах // Теорет. и матем. физика. - 2009. - 158, № 34. - С. 419-424.

Труды Института инженеров по электротехнике и радиоэлектронике (ТИИЭР). - 1989. - 77, № 2. - 146 с.

Шуман В. Н. Геосреда и сейсмический процесс: проблемы управления // Геофиз. журн. - 2011. - 33, № 2. - С. 16-27.

Шуман В. Н. Концепция динамически неустойчивой геосреды и сейсмоэлектромагнитный шум литосферы // Геофиз. журн. - 2010а. - 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 фрактальных сред, переходное фрактальное рассеяние и электро­магнитный шум литосферы // Геофиз. журн. - 2012а. - 34, № 1. - С. 3-13.

Шуман В. Н. Электромагнитная эмиссия литосферы: всегда ли мы адекватно трактуем то, о чем как будто знаем? // Геофиз. журн. - 2012б. - 34, № 2. - С. 3-19.

Шуман В. Н. Электромагнитная эмиссия литосферы: новые экспериментальные результаты и анализ проблемы // Геоинформатика. - 2010в. № 4. - С. 79-93.

Шуман В. Н. Электромагнитно­акустические преобразования и высокоразрешающие зондирующие системы: новые возможности и новые формулировки старых вопросов // Геофиз. журн. - 2012в. - 34, № 3. - С. 32-39.

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.

Шуман В. Н., Савин М. Г. Математические модели гео электрики. - Киев: Наук. думка, 2011. - 239 с.

Constable Steven. Ten years of marine CSEM for hydrocarbon exploration // Geophysics. - 2010. - 75,- P. 75A67-75A81.

Edwards R. N. Marine controlled source electromagnetic: principles, methodologic, future, commercial application // Surveys in Geophysics. - 2005. - 26, - P. 575-600.

Semenov T. B., Shuman V. N. Impedance for induction soundings of the Earth’s Mantle // Acta Geophysica. - 2010. - 58, № 4. - P. 527-542.

Senior T. B., Volakis а. Approximate boundary conditions in electromagnetics - London: IEE Press, 1995. - 353 p.

Zhdanov M. S. Electromagnetic geophysics: Notes from the past and the road ahead, commercial application // Geophysics. - 2010. - 75. - P. 75A49-75A66.

Published

2012-08-01

How to Cite

Shuman, V. (2012). Modern electromagnetic sounding systems: situation, trends of development, new ideas and aims. Geofizičeskij žurnal, 34(4), 282–291. https://doi.org/10.24028/gzh.0203-3100.v34i4.2012.116783

Issue

Section

Articles