RU2521762C1 - Detection method of possible occurrence of catastrophic phenomena - Google Patents

Detection method of possible occurrence of catastrophic phenomena Download PDF

Info

Publication number
RU2521762C1
RU2521762C1 RU2012154192/28A RU2012154192A RU2521762C1 RU 2521762 C1 RU2521762 C1 RU 2521762C1 RU 2012154192/28 A RU2012154192/28 A RU 2012154192/28A RU 2012154192 A RU2012154192 A RU 2012154192A RU 2521762 C1 RU2521762 C1 RU 2521762C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
field
frequencies
ionosphere
geophysical
formation
Prior art date
Application number
RU2012154192/28A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2012154192A (en
Inventor
Александр Ефимович Дроздов
Владимир Васильевич Чернявец
Виктор Сергеевич Аносов
Николай Николаевич Жильцов
Алексей Филиппович Мирончук
Вадим Юрьевич Шаромов
Original Assignee
Александр Ефимович Дроздов
Владимир Васильевич Чернявец
Виктор Сергеевич Аносов
Николай Николаевич Жильцов
Алексей Филиппович Мирончук
Вадим Юрьевич Шаромов
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Александр Ефимович Дроздов, Владимир Васильевич Чернявец, Виктор Сергеевич Аносов, Николай Николаевич Жильцов, Алексей Филиппович Мирончук, Вадим Юрьевич Шаромов filed Critical Александр Ефимович Дроздов
Priority to RU2012154192/28A priority Critical patent/RU2521762C1/en
Publication of RU2012154192A publication Critical patent/RU2012154192A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2521762C1 publication Critical patent/RU2521762C1/en

Links

Landscapes

  • Geophysics And Detection Of Objects (AREA)

Abstract

FIELD: measurement equipment.
SUBSTANCE: invention relates to forecasting methods of catastrophic phenomena. Essence of the invention is as follows: variations of a magnetic field, magnetic induction of an electromagnetic field, an electrical component of the electromagnetic field, acoustic noises, seismic noises, hydrodynamic noise of the sea in zones of tectonic fractures is measured. Assessment of possible occurrence of catastrophic phenomena is performed when the global maximum value is achieved, which is equal to an average value between amplitudes characterising levels of geophysical and hydrophysical fields in natural state and when the Sun and the Moon is on one and the same celestial line. In addition, two-dimensional and three-dimensional reconstruction of distribution of electronic concentration in ionosphere is performed; vertical distribution of ozone from surface layer to stratosphere is controlled; densities, temperatures, wind velocities are measured; aerosols are investigated; activation of fractures is controlled in atmosphere - change of permeability, migration of gases, including radon emanation, air ionisation with α-particles, ion hydration - formation of large cluster ions, convective rise of ions, separation of charges, drift in an electronic field, formation of linear cloud structures, formation of abnormalities of temperature and pressure, reactive flows; ionosphere includes control of the change of conductivity of a boundary layer as well, growth of atmospheric electrical field, effects of an abnormal electrical field, capture of VLF noises, precipitation of electrons of high energies; magnetosphere includes measurement of longitudinal irregularities of electronic concentration.
EFFECT: enlarging functional capabilities; improving forecast reliability.

Description

Изобретение относится к геофизике, а более конкретно к способам обнаружения возможности наступления катастрофических явлений преимущественно на море, и может быть использовано при решении следующих фундаментальных задач: изучение строения земной коры в акваториях мирового океана, исследование совокупности проявления геофизических полей в зонах тектонических разломов непосредственно на дне океана, исследование состояния морской среды в придонной зоне и ее взаимодействие с тектоническими процессами, геофизический мониторинг сложных гидротехнических сооружений, оперативная оценка сейсмического и гидродинамического состояния районов и прогноза возможных сейсмических и экологических последствий, а также при заблаговременном оповещении о землетрясениях и цунами.The invention relates to geophysics, and more specifically to methods for detecting the possibility of catastrophic phenomena occurring mainly at sea, and can be used to solve the following fundamental problems: studying the structure of the earth's crust in the waters of the oceans, studying the totality of geophysical fields in zones of tectonic faults directly at the bottom ocean, the study of the state of the marine environment in the bottom zone and its interaction with tectonic processes, geophysical monitoring are complex x hydraulic structures, rapid assessment of the seismic and hydrodynamic status of areas and the forecast of possible seismic and environmental consequences, as well as with early warning of earthquakes and tsunamis.

Известен способ обнаружения возможности наступления катастрофических явлений [1], включающий измерение параметра геофизического поля в контролируемом районе и суждение по полученным данным о возможности наступления катастрофических явлений, в котором измерения проводят непрерывно, выявляют колебания измеряемого параметра и при обнаружении синусоидальных колебаний возрастающей частоты, имеющих амплитуду, статистически достоверно отличающуюся от фоновой для контролируемого района, и период от 100 до 1000000 с, судят о наличии возможности наступления катастрофических явлений.A known method of detecting the possibility of the onset of catastrophic phenomena [1], including measuring the parameter of the geophysical field in a controlled area and judging by the data on the possibility of the onset of catastrophic events, in which measurements are carried out continuously, detect fluctuations of the measured parameter and when detecting sinusoidal oscillations of increasing frequency with amplitude , statistically significantly different from the background for the controlled area, and the period from 100 to 1,000,000 s, judge about the availability the onset of catastrophic events.

Недостатком способа является то, что он имеет низкую достоверность прогноза, так как измеряют только один параметр геофизического поля. Кроме того, синусоидальные колебания измеряемого параметра при наложении на них акустических и гидродинамических шумов техногенного характера могут быть как периодическими, так и апериодическими, что требует получения многочисленных массивов измеряемого параметра для выявления амплитуды, статистически достоверно отличающейся от фоновой для достижения положительного технического результата.The disadvantage of this method is that it has a low reliability of the forecast, since they measure only one parameter of the geophysical field. In addition, the sinusoidal oscillations of the measured parameter when superimposed on them by anthropogenic acoustic and hydrodynamic noises can be both periodic and aperiodic, which requires obtaining numerous arrays of the measured parameter to identify the amplitude that is statistically significantly different from the background to achieve a positive technical result.

Известен способ сейсмического микрорайонирования [2], включающий размещение исследуемых и опорных пунктов наблюдений на участках с различными инженерно-геологическими условиями, регистрацию в них сейсмических колебаний от землетрясений из потенциально опасных и других очаговых зон, определение динамических параметров сейсмических колебаний и их вариаций в каждом исследуемом пункте наблюдений относительно опорных в заданном частотном диапазоне исследований, в котором с целью повышения достоверности за счет учета влияния латеральной неоднородности скального основания и более глубоких горизонтов геологического разреза дополнительно проводят трехкомпонентную регистрацию сейсмических колебаний по ортогональной ориентированной на потенциально опасные очаговые зоны сети профилей, при этом расстояние между пунктами наблюдений не превышает 1/3-1/4 длины волны наиболее высокочастотных сейсмических колебаний, образующих информативные вариации амплитуд, а расстояние между профилями составляет 1/3-1/4 минимального пространственного периода информативных амплитудных вариаций высокочастотного диапазона сейсмических колебаний.A known method of seismic micro-zoning [2], including the placement of the investigated and reference points of observation in areas with different engineering and geological conditions, registration of seismic vibrations from earthquakes from potentially dangerous and other focal zones, determination of the dynamic parameters of seismic vibrations and their variations in each studied observation point relative to the reference in a given frequency range of studies, in which, in order to increase reliability by taking into account the lateral effect heterogeneous rock base and deeper horizons of the geological section additionally carry out three-component registration of seismic vibrations along an orthogonal profile network oriented to potentially dangerous focal zones, while the distance between the observation points does not exceed 1 / 3-1 / 4 of the wavelength of the most high-frequency seismic vibrations that form informative amplitude variations, and the distance between the profiles is 1 / 3-1 / 4 of the minimum spatial period of informative amplitude amplitudes iatsy highband seismic vibrations.

Выполнение трехкомпонентной регистрации сейсмических колебаний по ортогональной ориентированной на потенциально опасные очаговые зоны сети профилей действительно повышает достоверность классификации возможного землетрясения. Однако ввиду того, что в известном способе определение динамических параметров осуществляется путем анализа только наиболее высокочастотных сейсмических колебаний, то достижение технического результата, заключающегося в повышении достоверности прогноза, возможно только при стабильных во времени колебательных процессах и при отсутствии помех, обусловленных акустическими и гидродинамическими шумами природного и техногенного характера. И если в наземных условиях с некоторыми допущениями данный способ имеет положительный технический эффект, то в морских условиях он практически не применим. Кроме того, существенную роль в повышении точности измерения сигналов, по которым устанавливают предвестники катастрофических явлений играет база измерений и ориентация средств измерения относительно источника. Так, например, разнос измерителей в высоких и экваториальных широтах на более чем 10 километров при измерении электрических и магнитных компонент приводит к большим (до 50%) погрешностям измерений импеданса.Performing a three-component registration of seismic oscillations along an orthogonal profile network oriented to potentially dangerous focal zones does increase the reliability of the classification of a possible earthquake. However, due to the fact that in the known method the determination of dynamic parameters is carried out by analyzing only the most high-frequency seismic vibrations, the achievement of the technical result, which consists in increasing the reliability of the forecast, is possible only with time-stable oscillatory processes and in the absence of interference caused by acoustic and hydrodynamic noise of natural and technogenic in nature. And if in land conditions with some assumptions this method has a positive technical effect, then in marine conditions it is practically not applicable. In addition, the measurement base and the orientation of the measuring instruments relative to the source play a significant role in improving the accuracy of measuring signals by which the precursors of catastrophic phenomena are established. So, for example, the spacing of the meters at high and equatorial latitudes for more than 10 kilometers when measuring electrical and magnetic components leads to large (up to 50%) errors in impedance measurements.

Аналогичные недостатки имеют также известные способы и устройства, предназначенные для регистрации сигналов сейсмического происхождения в морских условиях [3-19]. В известных способах существенное значение погрешности обусловлено тем, что при обработке зарегистрированных сигналов используют среднее поле распространения сигналов, в то время как максимальные отклонения реального поля от среднего отличаются именно на горизонтах максимальных градиентов. При этом реальное поле резко отличается от идеальной модели. При влиянии внешних факторов с использованием акустических средств регистрации сигналов образуется зона тени, расположенная в полосе от 5 до 16 километров от источника. Причем ее протяженность в разных направлениях неодинакова и может отличаться в 5 раз и более, а с увеличением дистанции между приемником и источником сигналов погрешности возрастают. Для морских условий до 15 километров они находятся в пределах 2 дБ, далее в промежутке от 15 до 30 километров наблюдается их резкий рост до 6 дБ. В дальнейшем в промежутке от 30 до 60 километров величина погрешности монотонно увеличивается до 7,5 дБ.Similar disadvantages are also known methods and devices designed to register signals of seismic origin in marine conditions [3-19]. In the known methods, the significant value of the error is due to the fact that the average signal propagation field is used in processing the registered signals, while the maximum deviations of the real field from the average differ precisely at the horizons of maximum gradients. In this case, the real field differs sharply from the ideal model. Under the influence of external factors using acoustic means for recording signals, a shadow zone is formed located in a strip from 5 to 16 kilometers from the source. Moreover, its length in different directions is not the same and can differ by 5 times or more, and with an increase in the distance between the receiver and the signal source, the errors increase. For marine conditions up to 15 kilometers, they are within 2 dB, then in the interval from 15 to 30 kilometers there is a sharp increase to 6 dB. Subsequently, in the interval from 30 to 60 kilometers, the error value monotonically increases to 7.5 dB.

Известно также техническое решение, техническим результатом которого является расширение функциональных возможностей известных способов [1-15] с повышением достоверности прогноза (патент RU №2346300 C1, 10.02.2009 [16] - прототип).There is also a technical solution, the technical result of which is to expand the functionality of known methods [1-15] with increasing the reliability of the forecast (patent RU No. 2346300 C1, 02/10/2009 [16] - prototype).

Для достижения технического результата в способе обнаружения возможности наступления катастрофических явлений [16], включающем измерение параметров геофизического поля в контролируемом районе и суждение по полученным данным о возможности наступления катастрофических явлений путем непрерывных измерений с выявлением колебаний измеряемого параметра с обнаружением синусоидальных колебаний возрастающей частоты, имеющих амплитуду, статистически достоверно отличающуюся от фоновой для контролируемого района, по которым судят о наличии возможности наступления катастрофических явлений, дополнительно измеряют вариации магнитного поля на частотах 0,01-1,0 Гц, магнитную индукцию электромагнитного поля на частотах 1-200 Гц, электрическую составляющую электромагнитного поля на частотах 1-500 Гц, акустические шумы на частотах 5-50000 Гц, сейсмические шумы на частотах 0,01-20 Гц, гидродинамический шум моря на частотах 0,01-100 Гц в зонах тектонических разломов с получением временной зависимости для каждого поля, по измеренным параметрам выполняют факторный анализ на уровнях естественного геофизического фона и геофизического фона в период фазы нахождения солнца и луны на одной небесной линии путем построения графика амплитуд градиентов сейсмических, геодеформационных, геохимических, гидрофизических предвестников катастрофических явлений, при этом база измерений не превышает 50-100 километров в средних широтах и 8-10 километров в высоких и экваториальных широтах соответственно, а средства измерения ориентированы по восьми румбам.To achieve a technical result in a method for detecting the possibility of the onset of catastrophic events [16], which includes measuring the parameters of the geophysical field in a controlled area and judging by the data obtained on the possibility of the onset of catastrophic phenomena by continuous measurements with the detection of oscillations of the measured parameter with the detection of sinusoidal oscillations of increasing frequency with amplitude , statistically significantly different from the background for the controlled area, according to which the presence of the possibility of catastrophic events, additionally measure the variation of the magnetic field at frequencies of 0.01-1.0 Hz, the magnetic induction of the electromagnetic field at frequencies of 1-200 Hz, the electrical component of the electromagnetic field at frequencies of 1-500 Hz, acoustic noise at frequencies of 5-50000 Hz, seismic noise at frequencies of 0.01-20 Hz, hydrodynamic noise of the sea at frequencies of 0.01-100 Hz in the zones of tectonic faults with obtaining a time dependence for each field, factor analysis is performed according to the measured parameters at the levels of natural geo physical background and geophysical background during the phase when the sun and moon are on the same sky line by plotting the amplitudes of the gradients of seismic, geodeformation, geochemical, hydrophysical precursors of catastrophic phenomena, while the measurement base does not exceed 50-100 kilometers in mid-latitudes and 8-10 kilometers in high and equatorial latitudes, respectively, and the measuring instruments are oriented along eight rhombuses.

Новые отличительные признаки, заключающиеся в измерении вариации магнитного поля на частотах 0,01-1,0 Гц, магнитной индукции электромагнитного поля на частотах 1-200 Гц, электрической составляющей электромагнитного поля на частотах 1-500 Гц, акустических шумов на частотах 5-50000 Гц, сейсмических шумов на частотах 0,01-20 Гц, гидродинамического шума моря на частотах 0,01-100 Гц в зонах тектонических разломов, по измеренным параметрам выполняют факторный анализ на уровнях естественного геофизического фона и геофизического фона в период фазы нахождения солнца и луны на одной небесной линии путем построения графика амплитуд градиентов сейсмических, геодеформационных, геохимических, гидрофизических предвестников катастрофических явлений при базе измерений, не превышающей 50-100 км в средних широтах и 8-10 км в высоких и экваториальных широтах соответственно, с ориентацией средств измерения по восьми румбам позволяют оценить изменение строения земной коры в акваториях мирового океана, состояние морской среды в придонной зоне и ее взаимодействие с тектоническими процессами, выполнить геофизический мониторинг путем обобщенного моделирования сейсмического и экологического состояния исследуемого района, получить оперативную оценку сейсмического и гидродинамического состояния исследуемых районов с более достоверным прогнозом возможных сейсмических и экологических последствий, а также осуществить более раннее оповещение о приближающихся землетрясениях и цунами.New distinctive features consisting in measuring the variation of the magnetic field at frequencies of 0.01-1.0 Hz, the magnetic induction of the electromagnetic field at frequencies of 1-200 Hz, the electrical component of the electromagnetic field at frequencies of 1-500 Hz, acoustic noise at frequencies of 5-50000 Hz, seismic noise at frequencies of 0.01-20 Hz, hydrodynamic noise of the sea at frequencies of 0.01-100 Hz in the zones of tectonic faults, according to the measured parameters, factor analysis is performed at the levels of the natural geophysical background and geophysical background during the period of finding with of the moon and the moon on one celestial line by plotting the amplitudes of the gradients of seismic, geodeformation, geochemical, hydrophysical precursors of catastrophic phenomena with a measurement base not exceeding 50-100 km at middle latitudes and 8-10 km at high and equatorial latitudes, respectively, with the orientation of the means measurements on eight points allow us to assess the change in the structure of the earth's crust in the waters of the oceans, the state of the marine environment in the bottom zone and its interaction with tectonic processes, to perform a geophysical Monitoring by generalized modeling of the seismic and ecological state of the studied area, to obtain an operational assessment of the seismic and hydrodynamic state of the studied areas with a more reliable forecast of possible seismic and environmental consequences, as well as to carry out earlier warning of impending earthquakes and tsunamis.

Известные способы [1-15] позволяют достичь технического результата, заключающегося в повышении достоверности, только в условиях изотропного поля, так как характер убывания интенсивности звукового сигнала по мере удаления от источника в горизонтально неоднородном поле (особенно в океане) резко отличается от той же зависимости в условиях изотропного поля. Мезомасштабные неоднородности океана (фронты, ринги) резко перестраивают звуковое поле, вызывая колебания интенсивности сигнала до 5 дБ при прогнозе дальности их действия (Д) до 10 км. Поэтому для эффективного прогноза гидрологоакустических условий в аномальных районах необходимо четкое установление центров и границ, а также определение параметров возмущающих образований. Неопределенность в расчете звукового поля по климатическим данным или опорному полю выражается в стандартных отклонениях реального уровня от опорного в 4-9 дБ при Д=90 км, что соответствует погрешности в прогнозе ожидаемой дальности действия гидроакустических систем на 60-90%. Использование единственной кривой вертикального распределения скорости звука для акустических расчетов допустимо лишь на малых дистанциях (до 10 км), что крайне редко встречается в реальных условиях. По величине и направлению (знаку) горизонтального градиента вдоль трассы распространения сигнала можно судить о степени изменчивости интенсивности звукового поля на горизонте приема относительно фиксированного источника. Для расчетов акустического поля параметром является профиль скорости звука, точно совпадающий с фактическим профилем в месте расположения источника. Однако при использовании режимной информации среднеквадратический профиль, как правило, не совпадает с фактическим, что приводит к дополнительным случайным погрешностям в конечном результате. Кроме того, в известных способах обработка сигналов осуществляется с использованием детермированного метода интерполяции, для которого достаточно иметь только результаты измерений с некоррелированными погрешностями. При этом путем интерполяции измеренных значений определяют среднее значение параметра на середину отрезка, соединяющего точки измерения.Known methods [1-15] allow to achieve a technical result, which consists in increasing reliability, only in an isotropic field, since the nature of the decrease in the intensity of the sound signal with distance from the source in a horizontally inhomogeneous field (especially in the ocean) sharply differs from the same dependence in an isotropic field. Mesoscale inhomogeneities of the ocean (fronts, rings) dramatically rearrange the sound field, causing fluctuations in signal intensity up to 5 dB when predicting their range (D) up to 10 km. Therefore, for an effective forecast of hydrological and acoustic conditions in anomalous regions, a clear establishment of centers and boundaries, as well as determination of the parameters of disturbing formations, are necessary. Uncertainty in the calculation of the sound field by climate data or the reference field is expressed in standard deviations of the real level from the reference level of 4-9 dB at D = 90 km, which corresponds to an error in the forecast of the expected range of hydroacoustic systems by 60-90%. The use of a single curve of the vertical distribution of the speed of sound for acoustic calculations is permissible only at short distances (up to 10 km), which is extremely rare in real conditions. By the magnitude and direction (sign) of the horizontal gradient along the signal propagation path, one can judge the degree of variability of the intensity of the sound field at the receiving horizon relative to a fixed source. For calculations of the acoustic field, the parameter is the sound velocity profile, which exactly matches the actual profile at the source location. However, when using regime information, the mean-square profile, as a rule, does not coincide with the actual one, which leads to additional random errors in the final result. In addition, in the known methods, signal processing is carried out using the deterministic interpolation method, for which it is sufficient to have only measurement results with uncorrelated errors. In this case, by interpolation of the measured values, the average value of the parameter is determined in the middle of the segment connecting the measurement points.

В известном способе [16] статистическая обработка полученных результатов по нескольким разнородным полям позволяет количественно оценить погрешность в определении уровня звукового поля, возникающую при замене реальных условий единственным опорным профилем.In the known method [16], statistical processing of the results obtained for several heterogeneous fields allows us to quantify the error in determining the sound field level that occurs when real conditions are replaced by a single reference profile.

Однако, при прогнозе катастрофических явлений желательно иметь полное электронное содержание (ПЭС). Возмущения (неоднородности) проявляются в вариациях различных параметров среды: локальной электронной концентрации, температуры ионов и электронов. ПЭС можно найти с помощью пространственно временного распределения электронной концентрации I=∫NedS. Использование ПЭС, восстановленного по фазовым измерениям псевдодальности на 2-х частотах, позволяет, используя методы радиометрии, проводить двумерную или трехмерную (пространственно-временную) реконструкцию распределения электронной концентрации в ионосфере.However, in the prediction of catastrophic events, it is desirable to have a full electronic content (TEC). Perturbations (inhomogeneities) are manifested in variations of various parameters of the medium: local electron concentration, temperature of ions and electrons. TEC can be found using the spatiotemporal distribution of the electron concentration I = ∫NedS. Using a TEC reconstructed from phase measurements of pseudorange at 2 frequencies allows using two-dimensional or three-dimensional (space-time) reconstruction of the electron concentration distribution in the ionosphere using radiometry methods.

Облучая ионосферу набором частот, в заданном азимутальном диапазоне можно получать дистанционно-частотную характеристику в широком азимутальном секторе, характеризующем состояние ионосферы над всей той областью на земле, ионосфера над которой влияет на распределение радиоволн.By irradiating the ionosphere with a set of frequencies, in a given azimuthal range, it is possible to obtain a distance-frequency characteristic in a wide azimuthal sector that characterizes the state of the ionosphere over the entire region on earth whose ionosphere affects the distribution of radio waves.

Выполняя трансионосферное зондирование посредством станций вертикального и наклонного зондирования, можно получить такие характеристики ионосферы, как изменения проводимости пограничного слоя, рост атмосферного электрического поля, эффекты аномального электрического поля в ионосфере, продольные неоднородности электронной концентрации в магнитосфере, захват ОНЧ шумов, высыпание электронов высоких энергий, по изменению параметров которых можно прогнозировать катастрофические явления.Performing transionospheric sounding by means of vertical and inclined sounding stations, it is possible to obtain such characteristics of the ionosphere as changes in the conductivity of the boundary layer, an increase in the atmospheric electric field, effects of an anomalous electric field in the ionosphere, longitudinal inhomogeneities of the electron concentration in the magnetosphere, capture of VLF noise, precipitation of high-energy electrons, by changing the parameters of which catastrophic events can be predicted.

Кроме того, используя лидар дифференциального поглощения для контроля вертикального распределения озона от приземного слоя до стратосферы, можно измерить плотности, температуры, скорости ветра, концентрацию аэрозолей.In addition, using the differential absorption lidar to control the vertical distribution of ozone from the surface layer to the stratosphere, one can measure densities, temperatures, wind speeds, and aerosol concentrations.

Исследуя в литосфере такие характеристики, как уменьшение влажности воздуха, выделение скрытой теплоты испарений, аномалии OLP, позволяет повысить достоверность прогноза вероятного катастрофического явления.Studying in the lithosphere such characteristics as a decrease in air humidity, the release of latent heat of vaporization, and OLP anomalies, it makes it possible to increase the reliability of the forecast of a probable catastrophic phenomenon.

Исследуя в атмосфере такие процессы, как активизация разломов - изменения проницаемости, миграция газов, включая эманацию радона, ионизация воздуха α-частицами - результат распада радона, гидратация ионов - формирование крупных кластерных ионов, конвективный подъем ионов, разделение зарядов, дрейф в электронном поле, формирование линейных облачных структур, формирование аномалий температуры и давления, реактивные потоки, также позволяет повысить достоверность прогноза вероятного катастрофического явления.Studying in the atmosphere such processes as activation of faults - changes in permeability, gas migration, including radon emanation, air ionization by α particles - the result of radon decay, ion hydration - the formation of large cluster ions, convective ion lift, charge separation, drift in an electronic field, the formation of linear cloud structures, the formation of temperature and pressure anomalies, jet flows, also allows you to increase the reliability of the forecast of a probable catastrophic event.

Зная распределение температуры по высоте и его суточный ход, можно строить краткосрочные прогнозы погоды, прогнозировать опасные метеорологические явления. Сложные рельефы островов, например Новая Земля, или сложные рельефы материковых прибрежных гор способствуют возникновению в полосе прибрежных районов боры - сильного порывистого холодного ветра, срывающего со склонов гор. В сторону моря бора распространяется на 20-30 миль. Развивается бора очень быстро: за 30-50 мин скорость ветра увеличивается до 32 м/с. По мере удаления от берега скорость ветра резко уменьшается. Обычно она возникает при пониженном атмосферном давлении и небольшой облачности, а иногда и при безоблачном небе.Knowing the temperature distribution along the altitude and its daily course, one can build short-term weather forecasts and forecast dangerous meteorological phenomena. Complex reliefs of islands, such as Novaya Zemlya, or complex reliefs of continental coastal mountains contribute to the emergence of a boom in the strip of coastal regions - a strong gusty cold wind breaking off the slopes of the mountains. In the direction of the sea, boron extends for 20-30 miles. Boron develops very quickly: in 30-50 minutes the wind speed increases to 32 m / s. As you move away from the coast, the wind speed decreases sharply. Usually it occurs with low atmospheric pressure and little cloudiness, and sometimes with a cloudless sky.

Существуют следующие признаки появления боры. Примерно за 12 ч до ее начала отмечается порывистый ветер, дующий с суши на море, а над прибрежными горами появляются кучевые облака. За 6-10 ч до начала боры количество облаков резко уменьшается, а затем снова увеличивается. Давление воздуха медленно падает, ветер усиливается, относительная влажность уменьшается и достигает минимума (25-40%) за 2-4 ч до начала боры.There are the following signs of the appearance of bora. About 12 hours before it begins, a gusty wind blowing from land to sea, and cumulus clouds appear over the coastal mountains. 6-10 hours before the onset of bora, the number of clouds decreases sharply, and then increases again. Air pressure slowly drops, the wind increases, relative humidity decreases and reaches a minimum (25-40%) 2-4 hours before the start of the bora.

Длительность боры может составлять до 5 суток, причем скорость ветра может достигать 60-80 м/с, а при порывах до 100 м/с. Порывистость боры (например, с Новоземельских гор в проливе Маточкин Шар) объясняется образованием на подветренной стороне гор вихрей с горизонтальной осью и пульсационным обвалом объемов холодного воздуха, накопившегося на высокогорье. В прибрежной зоне, в заливах и бухтах во время боры развивается очень сильное волнение, резкие порывы ветра могут сорвать судно с якоря и выбросить его на берег (Лоция Баренцевого моря. Л.: ГУНиО МО РФ, 1998, адм. №, с.23.).The duration of the bora can be up to 5 days, and the wind speed can reach 60-80 m / s, and with gusts up to 100 m / s. The gustiness of the bore (for example, from the Novaya Zemlya mountains in the Strait of Matochkin Shar) is explained by the formation on the leeward side of the mountains of vortices with a horizontal axis and a pulsating collapse of the volumes of cold air accumulated in the highlands. In the coastal zone, in bays and bays during bora, very strong waves develop, sharp gusts of wind can tear the ship off the anchor and throw it ashore (Lotsiya of the Barents Sea. L .: GUNiO MO RF, 1998, adm. No., p.23 .).

Задачей заявляемого технического решения является расширение функциональных возможностей известных способов с повышением достоверности прогноза.The objective of the proposed technical solution is to expand the functionality of known methods with increasing the reliability of the forecast.

Поставленная задача решается за счет того, что в способе обнаружения возможности наступления катастрофических явлений, включающем измерение параметров геофизического поля в контролируемом районе и суждение о возможности наступления катастрофических явлений при достижении величины глобального максимума, равного среднему значению между амплитудами, характеризующими уровни состояния естественного геофизического и гидрофизического полей и гидрофизического и геофизического полей в период нахождения Солнца и Луна на одной небесной линии, с получением временной зависимости для каждого поля, для чего измеряют вариации магнитного поля на частотах 0,01-1,0 Гц, магнитную индукцию электромагнитного поля на частотах 1-200 Гц, электрическую составляющую электромагнитного поля на частотах 1-500 Гц, акустические шумы на частотах 5-50000 Гц, сейсмические шумы на частотах 0,01-20 Гц, гидродинамический шум моря на частотах 0,01-100 Гц в зонах тектонических разломов, по измеренным параметрам выполняют факторный анализ на уровнях естественного геофизического фона и геофизического фона в период фазы нахождения солнца и луны на одной небесной линии путем построения графика амплитуд градиентов сейсмических, геодеформационных, геохимических, гидрофизических предвестников катастрофических явлений при базе измерений, не превышающей 50-100 км в средних широтах и 8-10 км в высоких и экваториальных широтах соответственно, с ориентацией средств измерения по восьми румбам, дополнительно выполняют двумерную или трехмерную (пространственно-временную) реконструкцию распределения электронной концентрации в ионосфере посредством облучения ионосферы набором частот в заданном азимутальном диапазоне, посредством средств вертикального и наклонного зондирования контролируют вертикальное распределение озона от приземного слоя до стратосферы, измеряют плотности, температуры, скорости ветра, исследуют аэрозоли посредством лидара дифференциального поглощения, в атмосфере контролируют активизацию разломов - изменения проницаемости, миграцию газов, включая эманацию радона, ионизацию воздуха α-частицами, гидратацию ионов - формирование крупных кластерных ионов, конвективный подъем ионов, разделение зарядов, дрейф в электронном поле, формирование линейных облачных структур, формирование аномалий температуры и давления, реактивные потоки, в ионосфере также контролируют изменения проводимости пограничного слоя, рост атмосферного электрического поля, эффекты аномального электрического поля в ионосфере, продольные неоднородности электронной концентрации в магнитосфере, захват ОНЧ шумов, высыпание электронов высоких энергий.The problem is solved due to the fact that in the method of detecting the possibility of the onset of catastrophic phenomena, including measuring the parameters of the geophysical field in a controlled area and judging the possibility of the onset of catastrophic phenomena when a global maximum is reached equal to the average value between the amplitudes characterizing the state levels of natural geophysical and hydrophysical fields and hydrophysical and geophysical fields while the Sun and Moon are on the same celestial research, with obtaining a time dependence for each field, for which measure the variation of the magnetic field at frequencies of 0.01-1.0 Hz, the magnetic induction of the electromagnetic field at frequencies of 1-200 Hz, the electrical component of the electromagnetic field at frequencies of 1-500 Hz, acoustic noise at frequencies of 5-50000 Hz, seismic noise at frequencies of 0.01-20 Hz, hydrodynamic noise of the sea at frequencies of 0.01-100 Hz in the zones of tectonic faults, according to the measured parameters, factor analysis is performed at the levels of the natural geophysical background and geophysical background in phase period s finding the sun and moon on the same sky line by plotting the amplitudes of the gradients of seismic, geodeformation, geochemical, hydrophysical precursors of catastrophic phenomena with a measurement base not exceeding 50-100 km at middle latitudes and 8-10 km at high and equatorial latitudes, respectively, with the orientation of the measuring instruments in eight points, additionally perform two-dimensional or three-dimensional (space-time) reconstruction of the distribution of electron concentration in the ionosphere by irradiating the ion the spheres with a set of frequencies in a given azimuthal range, by means of vertical and inclined sensing, control the vertical distribution of ozone from the surface layer to the stratosphere, measure densities, temperatures, wind speeds, examine aerosols using a differential absorption lidar, control the activation of faults in the atmosphere - changes in permeability, gas migration including emanation of radon, ionization of air by α-particles, ion hydration - the formation of large cluster ions, convective rise m of ions, charge separation, drift in an electronic field, the formation of linear cloud structures, the formation of temperature and pressure anomalies, reactive fluxes in the ionosphere also control changes in the conductivity of the boundary layer, an increase in the atmospheric electric field, effects of an anomalous electric field in the ionosphere, longitudinal inhomogeneities of electron concentration in the magnetosphere, the capture of VLF noise, the precipitation of high-energy electrons.

Сущность способа заключается в следующем. Как и в прототипе [16] посредством измерительной аппаратуры, установленной, например, на подводной обсерватории, которая, в свою очередь,установлена на морском дне в зонах тектонических разломов, измеряют вариации магнитного поля на частотах 0,01-1,0 Гц, магнитной индукции электромагнитного поля на частотах 1-200 Гц, электрической составляющей электромагнитного поля на частотах 1-500 Гц, акустических шумов на частотах 5-50000 Гц, сейсмических шумов на частотах 0,01-20 Гц, гидродинамического шума моря на частотах 0,01-100 Гц.The essence of the method is as follows. As in the prototype [16] by means of measuring equipment installed, for example, at an underwater observatory, which, in turn, is installed on the seabed in the zones of tectonic faults, measure the variation of the magnetic field at frequencies of 0.01-1.0 Hz, magnetic induction of the electromagnetic field at frequencies of 1-200 Hz, the electrical component of the electromagnetic field at frequencies of 1-500 Hz, acoustic noise at frequencies of 5-50000 Hz, seismic noise at frequencies of 0.01-20 Hz, hydrodynamic noise of the sea at frequencies of 0.01- 100 Hz

При этом измерения градиентов полей производятся датчиками, работающими на разных физических принципах, по сигналам, вызванным различными источниками, и являются соответственно некоррелированными, что позволяет выделить составляющие полезных сигналов на фоне помех, и, как следствие, сигналы поступают на средства обработки очищенными от помех.In this case, the measurements of field gradients are made by sensors operating on different physical principles, according to signals caused by various sources, and are accordingly uncorrelated, which makes it possible to isolate the components of useful signals against the background of interference, and, as a result, the signals are sent to the processing means free of interference.

В качестве измерительных датчиков могут быть использованы акустические сейсмические датчики для регистрации акустических сигналов, протонные или квантовые вариометры и магнитометры для измерения электрической и магнитной компоненты естественного электромагнитного поля земли с выделением магнитотеллурической составляющей на фоне помех с разносом электрических и магнитных датчиков на величину r<(0,013…0,025)r, (где r - расстояние между приемником и источником). При этом выделение магнитотеллурической составляющей на фоне помех существенно упрощается, так как помехи по электрическому и магнитному каналам вызваны различными источниками (являются некоррелированными) ввиду разноса датчиков на определенную величину. При этом магнитные составляющие естественного магнитного поля меньше, чем электрические, зависят от характера геоэлектрического разреза вдали от горизонтальных неоднородностей.As measuring sensors, acoustic seismic sensors for recording acoustic signals, proton or quantum variometers and magnetometers for measuring the electric and magnetic components of the natural electromagnetic field of the earth with the separation of the magnetotelluric component against the background of interference with a separation of electric and magnetic sensors by r <(0.013) can be used ... 0,025) r, (where r is the distance between the receiver and the source). In this case, the separation of the magnetotelluric component against the background of interference is significantly simplified, since the interference in the electric and magnetic channels is caused by various sources (they are uncorrelated) due to the spacing of the sensors by a certain amount. Moreover, the magnetic components of the natural magnetic field are smaller than the electric ones, depending on the nature of the geoelectric section far from horizontal inhomogeneities.

В качестве датчика магнитного поля, предназначенного для измерения абсолютного значения магнитной индукции поля земли в морских акваториях до глубин 6000 м, применен датчик с диапазоном измеряемой величины магнитной индукции 20000-100000 нТ.As a magnetic field sensor designed to measure the absolute value of the magnetic induction of the earth's field in marine waters to depths of 6000 m, a sensor with a range of measured values of magnetic induction of 20,000-100,000 nT is used.

В качестве сейсмических датчиков для реализации заявляемого способа применены акустический сейсмодатчик, представляющий собой трехкомпонентный сейсмоакустический датчик, который предназначен для преобразования третьей производной колебания грунта в электрический сигнал в частотном диапазоне 5-50000 Гц, динамический диапазон которого в полосе 1/3 октавы и центральной частотой 30 Гц составляет не менее 60 дБ, а также сейсмоприемник типа СМ-5 (велосиметр), включающий три сейсмических датчиков с частотным диапазоном регистрации сейсмических сигналов 0,01-40 Гц, полный динамический диапазон не менее 120 дБ.As seismic sensors for the implementation of the proposed method, an acoustic seismic sensor is used, which is a three-component seismic-acoustic sensor, which is designed to convert the third derivative of soil vibrations into an electrical signal in the frequency range of 5-50000 Hz, the dynamic range of which is in the 1/3 octave band and the center frequency is 30 Hz is at least 60 dB, as well as an SM-5 type seismic receiver (velocimeter), including three seismic sensors with a frequency range of seismic recording ignalov 0.01-40 Hz full dynamic range of at least 120 dB.

Определение состава морской воды осуществляют по измеренным спектрам комбинационного рассеивания оптического излучения в спектральном диапазоне 0,52-0,78 мкм с полосой пропускания 0,54 нм на 0,783 мкм с применением спектроанализатора с числом спектральных каналов, равным 4096. Для измерения скорости и направления течения, температуры воды, гидродинамического давления, электропроводности и солености морской воды применен гидрофизический модуль, включающий соответствующие датчики.The composition of sea water is determined from the measured Raman spectra of optical radiation in the spectral range of 0.52-0.78 μm with a passband of 0.54 nm to 0.783 μm using a spectrum analyzer with the number of spectral channels equal to 4096. To measure the speed and direction of flow , water temperature, hydrodynamic pressure, electrical conductivity and salinity of the sea water, a hydrophysical module is used, including appropriate sensors.

Для регистрации гидрофизических полей использован модуль регистрации гидрофизических полей, включающий датчики хемилюминесцентного, хроматографического, ионселективного и радиометрического анализа, аналогом которого является устройство, приведенное в описании к патенту РФ №2030747 C1.To register hydrophysical fields, a hydrophysical field registration module was used, including chemiluminescent, chromatographic, ion-selective and radiometric sensors, the analog of which is the device described in the description of the patent of the Russian Federation No. 2030747 C1.

Динамический шум моря определяется в диапазоне частот от 5 до 10 Гц посредством измерительного модуля, включающего последовательно соединенные гидрофон, предварительный усилитель, линию связи, широкополосный усилитель, анализатор спектра. Полученные сигналы о динамическом шуме моря подвергаются дискретизации и квантованию, а потом проходят спектральную обработку по алгоритму модифицированных периодограмм.The dynamic noise of the sea is determined in the frequency range from 5 to 10 Hz by means of a measuring module, including a series-connected hydrophone, pre-amplifier, communication line, broadband amplifier, spectrum analyzer. The received signals about the dynamic noise of the sea are discretized and quantized, and then they undergo spectral processing according to the modified periodogram algorithm.

Динамический шум моря совпадает с частотой примерно на 5 дБ. Для решения такого рода задач необходимо непрерывную область акватории дискретизировать с помощью узлов регулярной сетки. Затем определяется граф путем задавания связи (ребра графа) на этой сетке. Возможные связи определяются путем специального индексирования узлов регулярной сетки с помощью дерева Фарея-Коши. При этом коэффициенты аппроксимации по флуктуационным полям выражаются аналитически через интегралы по фрагментам опорного поля в отдельных ячейках сетки.The dynamic noise of the sea coincides with a frequency of about 5 dB. To solve such problems, it is necessary to discretize a continuous area of the water area using nodes of a regular grid. Then the graph is determined by setting the connection (edges of the graph) on this grid. Possible relationships are determined by special indexing of the nodes of the regular grid using the Farey-Cauchy tree. Moreover, the approximation coefficients for the fluctuation fields are expressed analytically through the integrals over the fragments of the reference field in individual grid cells.

Зарегистрированные сигналы, характеризующие вариации магнитного поля на частотах 0,01-1,0 Гц, магнитную индукцию электромагнитного поля на частотах 1-200 Гц, электрическую составляющую электромагнитного поля на частотах 1-500 Гц, акустические шумы на частотах 5-50000 Гц, сейсмические шумы на частотах 0,01-20 Гц, гидродинамический шум моря на частотах 0,01-100 Гц в зонах тектонических разломов, подвергаются обработке для каждого конкретного момента времени для получения временной зависимости в границах, характеризующих уровни состояния естественного геофизического поля и геофизического поля в период фазы нахождения солнца и луны на одной небесной линии, как геофизического поля, подверженного в данный период наибольшим максимальным возмущениям по всем составляющим геофизических и гидрофизических полей.The recorded signals characterizing the variations of the magnetic field at frequencies of 0.01-1.0 Hz, the magnetic induction of the electromagnetic field at frequencies of 1-200 Hz, the electrical component of the electromagnetic field at frequencies of 1-500 Hz, acoustic noise at frequencies of 5-50000 Hz, seismic noise at frequencies of 0.01–20 Hz, hydrodynamic noise of the sea at frequencies of 0.01–100 Hz in zones of tectonic faults, are processed for each specific moment in time to obtain a time dependence within the boundaries characterizing the levels of the state of natural ge of the official field and geophysical field during the phase of the sun and moon being on the same celestial line, as a geophysical field subject to the greatest maximum disturbances in all components of geophysical and hydrophysical fields during this period.

При обработке сигналов в качестве решающей статистики используется сумма квадратов амплитуд, имеющая максимальное значение для сигнала ожидаемой структуры. Вычисления выполняются для каждого момента времени для получения временной зависимости для каждого поля. Присутствие в ней максимума означает наличие в источнике ожидаемой структуры возбуждения того или иного поля. Глобальный максимум соответствует времени прихода совокупного принятого сигнала. При достижении величины глобального максимума, равного среднему значению между амплитудами, характеризующими уровни состояния естественного геофизического и гидрофизического полей и геофизического поля и гидрофизического поля в период фазы нахождения солнца и луны на одной небесной линии, судят о возможности наступления катастрофического явления.When processing signals, the sum of the squared amplitudes having the maximum value for the signal of the expected structure is used as the decisive statistic. Calculations are performed for each point in time to obtain a time dependence for each field. The presence of a maximum in it means the presence in the source of the expected structure of the excitation of a field. The global maximum corresponds to the arrival time of the cumulative received signal. Upon reaching a global maximum equal to the average value between the amplitudes characterizing the state levels of the natural geophysical and hydrophysical fields and the geophysical field and the hydrophysical field during the phase of the sun and moon being on the same celestial line, the possibility of a catastrophic event is judged.

В отличие от прототипа [16] в предлагаемом способе обнаружения возможности наступления катастрофических явлений дополнительно выполняют двумерную или трехмерную (пространственно-временную) реконструкцию распределения электронной концентрации в ионосфере посредством облучения ионосферы набором частот, в заданном азимутальном диапазоне посредством средств вертикального и наклонного зондирования контролируют вертикальное распределение озона от приземного слоя до стратосферы, измеряют плотности, температуры, скорости ветра, исследование аэрозолей, посредством лидара дифференциального поглощения, в литосфере контролируют уменьшение влажности воздуха, выделение скрытой теплоты испарений, аномалии OLP, в атмосфере контролируют активизацию разломов - изменения проницаемости, миграцию газов, включая эманацию радона, ионизацию воздуха α-частицами, гидратацию ионов - формирование крупных кластерных ионов, конвективный подъем ионов, разделение зарядов, дрейф в электронном поле, формирование линейных облачных структур, формирование аномалий температуры и давления, реактивные потоки, в ионосфере также контролируют изменения проводимости пограничного слоя, рост атмосферного электрического поля, эффекты аномального электрического поля в ионосфере, продольные неоднородности электронной концентрации в магнитосфере, захват ОНЧ шумов, высыпание электронов высоких энергий.In contrast to the prototype [16], the proposed method for detecting the possibility of catastrophic events additionally performs two-dimensional or three-dimensional (space-time) reconstruction of the distribution of electron concentration in the ionosphere by irradiating the ionosphere with a set of frequencies, in a given azimuthal range, the vertical distribution is controlled by means of vertical and inclined sensing ozone from the surface layer to the stratosphere, measure density, temperature, wind speed, research aerosols using a differential absorption lidar in the lithosphere control the decrease in air humidity, the release of latent heat of vaporization, OLP anomalies, control the activation of faults in the atmosphere - changes in permeability, gas migration, including radon emanation, air ionization by α particles, ion hydration - the formation of large cluster ions, convective rise of ions, charge separation, drift in an electronic field, the formation of linear cloud structures, the formation of temperature and pressure anomalies, react Willow flows in the ionosphere also control the changes in the conductivity of the boundary layer, the growth of the atmospheric electric field, the effects of the anomalous electric field in the ionosphere, the longitudinal inhomogeneities of the electron concentration in the magnetosphere, the capture of VLF noise, and the precipitation of high-energy electrons.

Контроль в ионосфере изменения проводимости пограничного слоя, роста атмосферного электрического поля, эффектов аномального электрического поля в ионосфере, продольных неоднородностей электронной концентрации в магнитосфере, захват ОНЧ шумов, высыпание электронов высоких энергий, а в атмосфере контроль активизации разломов - изменения проницаемости, миграции газов, включая эманацию радона, ионизацию воздуха α-частицами - результат распада радона, гидратация ионов - формирование крупных кластерных ионов, конвективный подъем ионов, разделение зарядов, дрейф в электронном поле, формирование линейных облачных структур, формирование аномалий температуры и давления, реактивные потоки, позволяет повысить достоверность прогноза, при этом среднее время упреждения составляет 12 ч, что обусловлено полусуточным интервалом между луно-солнечным приливом, с максимумом приливных воздействий в местные полдень и полночь.Monitoring in the ionosphere of changes in the conductivity of the boundary layer, growth of the atmospheric electric field, effects of an anomalous electric field in the ionosphere, longitudinal inhomogeneities of electron concentration in the magnetosphere, capture of VLF noise, precipitation of high-energy electrons, and monitoring of fault activation in the atmosphere — changes in permeability and gas migration, including emanation of radon, ionization of air by α-particles - the result of decay of radon, hydration of ions - the formation of large cluster ions, convective rise of ions, charge separation, drift in the electronic field, the formation of linear cloud structures, the formation of temperature and pressure anomalies, jet flows, allows to increase the accuracy of the forecast, while the average lead time is 12 hours, which is due to the half-day interval between the lunisolar tide, with a maximum of tidal effects at local noon and midnight.

Кроме того, зная распределение температуры по высоте и его суточный ход, можно строить краткосрочные прогнозы погоды, прогнозировать опасные метеорологические явления (такие, как, например, бора), посредством, например, микроволнового температурного профилемера типа МТП-5 для мониторинга термического режима атмосферного пограничного слоя (Комплекс для мониторинга термической стратификации планетарного пограничного слоя атмосферы / Фоломеев В.В., Миллер Е.А., Воробьева Е.А., Кадыгров Е.Н. // Труды института прикладной геофизики имени академика Е.К.Федорова, вып. 88. - М., 2010, с.185-190).In addition, knowing the temperature distribution of the height and its daily course, it is possible to build short-term weather forecasts, predict dangerous meteorological phenomena (such as, for example, boron), using, for example, a MTP-5 microwave temperature profiler to monitor the thermal regime of the atmospheric border layer (Complex for monitoring the thermal stratification of the planetary atmospheric boundary layer / Folomeev V.V., Miller E.A., Vorobyeva E.A., Kadygro E.N. // Transactions of the Academy of Applied Geophysics Ika E.K. Fedorova, issue 88. - M., 2010, p. 185-190).

Определять поля ветра посредством доплеровского метеорологического локатора или посредством микроволнового радиометрического приемника с использованием климатических моделей ионосферы IRI-2007 (Bilitza D., Reinich B.W. International reference ionosphere 2007: Improvements and new parameters // Advances in Spase Research. 2008. № 42, p.599-609).Determine wind fields using a Doppler meteorological locator or a microwave radiometric receiver using climate models of the ionosphere IRI-2007 (Bilitza D., Reinich BW International reference ionosphere 2007: Improvements and new parameters // Advances in Spase Research. 2008. No. 42, p. 599-609).

Устройства для реализации способа в широком ассортименте имеются на рынке, что позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого технического решения условию патентоспособности "промышленная применимость".Devices for implementing the method in a wide assortment are available on the market, which allows us to conclude that the claimed technical solution meets the condition of patentability "industrial applicability".

Источники информации.Information sources.

1. Патент RU №2030769.1. Patent RU No. 2030769.

2. Авторское свидетельство SU №1251694.2. Copyright certificate SU No. 1251694.

3. Патент EP №0525391.3. EP patent No. 0525391.

4. Патент NL №9120014.4. Patent NL No. 9120014.

5. Патент EP №0509062.5. Patent EP No. 0509062.

6. Патент ЕР №0512756.6. EP patent No. 0512756.

7. Патент US №5131489.7. US patent No. 5131489.

8. Патент US №5128907.8. US patent No. 5128907.

9. Патент NO №923269.9. Patent NO No. 923269.

10. Патент NO №923364.10. Patent NO No. 923364.

11. Патент NO №169985.11. Patent NO No. 169985.

12. Патент EP №0516662.12. EP patent No. 0516662.

13. Патент US №5142501.13. US patent No. 5142501.

14. Патент NO №923269.14. Patent NO No. 923269.

15. Патент EP №0519810.15. EP patent No. 0519810.

16. Патент RU №2346300С1, 10.02.2009.16. Patent RU No. 2346300C1, 02/10/2009.

Claims (1)

Способ обнаружения возможности наступления катастрофических явлений, включающий измерение параметров геофизического поля в контролируемом районе, суждение о возможности наступления катастрофических явлений при достижении величины глобального максимума, равного среднему значению между амплитудами, характеризующими уровни состояния естественного геофизического и гидрофизического полей и геофизического и гидрофизического полей в период нахождения Солнца и Луны на одной небесной линии, с получением временной зависимости для каждого поля, для чего измеряют вариации магнитного поля на частотах 0,01-1,0 Гц, магнитную индукцию электромагнитного поля на частотах 1-200 Гц, электрическую составляющую электромагнитного поля на частотах 1-500 Гц, акустические шумы на частотах 5-50000 Гц, сейсмические шумы на частотах 0,01-20 Гц, гидродинамический шум моря на частотах 0,01-100 Гц в зонах тектонических разломов, по измеренным параметрам выполняют факторный анализ на уровнях естественного геофизического фона и геофизического фона в период фазы нахождения Солнца и Луны на одной небесной линии путем построения графика амплитуд градиентов сейсмических, геодеформационных, геохимических, гидрофизических предвестников катастрофических явлений при базе измерений, не превышающей 50-100 км в средних широтах и 8-10 км в высоких и экваториальных широтах соответственно, с ориентацией средств измерения по восьми румбам, отличающийся тем, что дополнительно выполняют двумерную или трехмерную (пространственно-временную) реконструкцию распределения электронной концентрации в ионосфере посредством облучения ионосферы набором частот в заданном азимутальном диапазоне, посредством средств вертикального и наклонного зондирования контролируют вертикальное распределение озона от приземного слоя до стратосферы, измеряют плотности, температуры, скорости ветра, исследуют аэрозоли посредством лидара дифференциального поглощения, в атмосфере контролируют активизацию разломов - изменения проницаемости, миграцию газов, включая эманацию радона, ионизацию воздуха α-частицами, гидратацию ионов - формирование крупных кластерных ионов, конвективный подъем ионов, разделение зарядов, дрейф в электронном поле, формирование линейных облачных структур, формирование аномалий температуры и давления, реактивные потоки, в ионосфере также контролируют изменения проводимости пограничного слоя, рост атмосферного электрического поля, эффекты аномального электрического поля в ионосфере, продольные неоднородности электронной концентрации в магнитосфере, захват ОНЧ шумов, высыпание электронов высоких энергий.      A method for detecting the possibility of the onset of catastrophic phenomena, including measuring the parameters of the geophysical field in a controlled area, judging the possibility of the onset of catastrophic phenomena when a global maximum is reached equal to the average value between the amplitudes characterizing the state levels of the natural geophysical and hydrophysical fields and geophysical and hydrophysical fields during the period of being The sun and moon on the same celestial line, with obtaining a time dependence for each about the field, for which measure the variation of the magnetic field at frequencies of 0.01-1.0 Hz, the magnetic induction of the electromagnetic field at frequencies of 1-200 Hz, the electrical component of the electromagnetic field at frequencies of 1-500 Hz, acoustic noise at frequencies of 5-50000 Hz , seismic noise at frequencies of 0.01-20 Hz, hydrodynamic noise of the sea at frequencies of 0.01-100 Hz in the zones of tectonic faults, according to the measured parameters, perform factor analysis at the levels of the natural geophysical background and geophysical background during the phase of the Sun and Moon one heavenly line by constructing a graph of the amplitudes of the gradients of seismic, geodeformation, geochemical, hydrophysical precursors of catastrophic phenomena with a measurement base not exceeding 50-100 km at middle latitudes and 8-10 km at high and equatorial latitudes, respectively, with the orientation of the measuring instruments in eight points, characterized in that additionally perform two-dimensional or three-dimensional (space-time) reconstruction of the distribution of electron concentration in the ionosphere by irradiating the ionosphere with a set of frequencies in the rear in the azimuthal range, by means of vertical and oblique sensing, the vertical distribution of ozone from the surface layer to the stratosphere is controlled, densities, temperatures, wind speeds are measured, aerosols are studied using a differential absorption lidar, the activation of faults in the atmosphere is controlled - permeability changes, gas migration, including radon emanation , air ionization by α particles, ion hydration - the formation of large cluster ions, convective rise of ions, charge separation, drift in the electronic field, the formation of linear cloud structures, the formation of temperature and pressure anomalies, jet flows, in the ionosphere also control changes in the conductivity of the boundary layer, the growth of the atmospheric electric field, the effects of the anomalous electric field in the ionosphere, longitudinal inhomogeneities of the electron concentration in the magnetosphere, VLF noise capture rash of high-energy electrons.
RU2012154192/28A 2012-12-13 2012-12-13 Detection method of possible occurrence of catastrophic phenomena RU2521762C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012154192/28A RU2521762C1 (en) 2012-12-13 2012-12-13 Detection method of possible occurrence of catastrophic phenomena

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012154192/28A RU2521762C1 (en) 2012-12-13 2012-12-13 Detection method of possible occurrence of catastrophic phenomena

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2012154192A RU2012154192A (en) 2014-06-20
RU2521762C1 true RU2521762C1 (en) 2014-07-10

Family

ID=51213735

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012154192/28A RU2521762C1 (en) 2012-12-13 2012-12-13 Detection method of possible occurrence of catastrophic phenomena

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2521762C1 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115308815B (en) * 2022-10-11 2023-03-24 中国海洋大学 Automatic monitoring method and device for accidental water outlet of submarine electromagnetic exploration device

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2030769C1 (en) * 1992-11-16 1995-03-10 Научно-исследовательский институт управления при Министерстве экономики России Method of detection of possibility of occurrence of catastrophic phenomena
RU2124744C1 (en) * 1997-06-24 1999-01-10 Сергей Данилович Сухонин Method of detection of probability of the most dangerous disastrous phenomena
RU2346300C1 (en) * 2007-07-02 2009-02-10 Виктор Сергеевич Аносов Method for prediction of catastrophic phenomena
RU2009116095A (en) * 2009-04-29 2010-11-10 ФГУП ОКБ океанологической техники РАН (RU) METHOD FOR DETECTING OPPORTUNITIES FOR THE ATTACK OF CATASTROPHIC PHENOMENA
RU2466432C1 (en) * 2011-03-16 2012-11-10 Андрей Львович Гвоздецкий Method of determining probability of catastrophic phenomena

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2030769C1 (en) * 1992-11-16 1995-03-10 Научно-исследовательский институт управления при Министерстве экономики России Method of detection of possibility of occurrence of catastrophic phenomena
RU2124744C1 (en) * 1997-06-24 1999-01-10 Сергей Данилович Сухонин Method of detection of probability of the most dangerous disastrous phenomena
RU2346300C1 (en) * 2007-07-02 2009-02-10 Виктор Сергеевич Аносов Method for prediction of catastrophic phenomena
RU2009116095A (en) * 2009-04-29 2010-11-10 ФГУП ОКБ океанологической техники РАН (RU) METHOD FOR DETECTING OPPORTUNITIES FOR THE ATTACK OF CATASTROPHIC PHENOMENA
RU2466432C1 (en) * 2011-03-16 2012-11-10 Андрей Львович Гвоздецкий Method of determining probability of catastrophic phenomena

Also Published As

Publication number Publication date
RU2012154192A (en) 2014-06-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Wang et al. Initiation, maintenance, and properties of convection in an extreme rainfall event during SCMREX: Observational analysis
Blanc et al. Toward an improved representation of middle atmospheric dynamics thanks to the ARISE project
Lagasio et al. Lightning Potential Index performances in multimicrophysical cloud‐resolving simulations of a back‐building mesoscale convective system: The Genoa 2014 event
Zhang et al. High vertical resolution analyses of gravity waves and turbulence at a midlatitude station
Tan et al. Intermittent aeolian saltation over a gobi surface: Threshold, saltation layer height, and high‐frequency variability
Shah et al. Overview of geothermal surface exploration methods
Sokolovskiy et al. Observation, analysis, and modeling of deep radio occultation signals: Effects of tropospheric ducts and interfering signals
Udo et al. Observations of wind‐blown sand under various meteorological conditions at a beach
Seminsky et al. Variations in radon activity in the crustal fault zones: Spatial characteristics
Kumar et al. Changes in the D region associated with three recent solar eclipses in the South Pacific region
Blanc et al. Middle atmosphere variability and model uncertainties as investigated in the framework of the ARISE project
Zhang et al. Latitudinal and topographical variabilities of free atmospheric turbulence from high‐resolution radiosonde data sets
Gallin et al. Statistical analysis of storm electrical discharges reconstituted from a lightning mapping system, a lightning location system, and an acoustic array
Fratantoni et al. Variability of the shelf break jet in the Middle Atlantic Bight: Internally or externally forced?
Dyrda et al. Application of the Schumann resonance spectral decomposition in characterizing the main African thunderstorm center
Peter et al. A quantitative comparison of lightning‐induced electron precipitation and VLF signal perturbations
Polvi et al. Seismic monitoring of a subarctic river: Seasonal variations in hydraulics, sediment transport, and ice dynamics
RU2346300C1 (en) Method for prediction of catastrophic phenomena
Lee et al. The potential impact of upper stratospheric measurements on sub-seasonal forecasts in the extra-tropics
Kalisch et al. Comparison of simulated and observed convective gravity waves
Lu et al. The complementary role of SMOS sea surface salinity observations for estimating global ocean salinity state
Jousset et al. Seismic tomography in Reykjanes, SW Iceland
Kumar et al. Subionospheric VLF perturbations observed at low latitude associated with earthquake from Indonesia region
Guala et al. On the saltation of fresh snow in a wind tunnel: profile characterization and single particle statistics
Kim et al. Seismoacoustic explosion yield and depth estimation: Insights from the large surface explosion coupling experiment