СТАТЬИ, ОПУБЛИКОВАННЫЕ В РОССИЙСКИХ И ЗАРУБЕЖНЫХ ИЗДАНИЯХ, ОТРАЖАЮЩИЕ ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ИНСТИТУТА






Публикации в периодических изданиях, включенных в базу реферативной информации Web of Science, Scopus

  • G.G. Kocharyan, V.A. Novikov, A.A. Ostapchuk and D.V. Pavlov A study of different fault slip modes governed by the gouge material composition in laboratory experiments
    Geophysical Journal International, 2017, vol. 208, No. 1, p. 521-528

    Described are results of laboratory experiments which revealed regularities of gradual transition from stick-slip mode to aseismic creep. The behaviour of model gouge-filled fault was investigated with experimental setup of the spring-bock model. It was experimentally proven that small variations of a percentage of materials with velocity strengthening and velocity weakening properties in the fault principal slip zone may result in significant variation of the portion of seismic energy radiated during a fault slip event. The tests simulated different modes of interblock sliding whose characteristic values of scaled kinetic energy varied by several orders of magnitude, while differences in contact strength and shear stress drop remained relatively small. The obtained results led to the conclusion that the earthquake radiation efficiency and the fault slip mode are governed by the ratio of two parameters—maximum fault slip-weakening rate and shear stiffness of the enclosing massif. The ratio can be essentially changed by small variations of the material composition of the fault principal slip zone.

Публикации в периодических изданиях, включенных в Российский индекс научного цитирования (РИНЦ)

  • 15. Ляхов А.Н., Козлов С.И., Беккер С.З. Сравнительный анализ системы APERS (США) и отечественной системы Росгидромет прогноза ионосферы и радио связи
    Сборник тезисов Двенадцатой ежегодной конференции «Физика плазмы в солнечной системе», 2017 , p. 140

  • G.G. Kocharyan, V.A. Novikov, A.A. Ostapchuk and D.V. Pavlov A study of different fault slip modes governed by the gouge material composition in laboratory experiments
    Geophysical Journal International, 2017, vol. 208, No. 1, p. 521-528

    Described are results of laboratory experiments which revealed regularities of gradual transition from stick-slip mode to aseismic creep. The behaviour of model gouge-filled fault was investigated with experimental setup of the spring-bock model. It was experimentally proven that small variations of a percentage of materials with velocity strengthening and velocity weakening properties in the fault principal slip zone may result in significant variation of the portion of seismic energy radiated during a fault slip event. The tests simulated different modes of interblock sliding whose characteristic values of scaled kinetic energy varied by several orders of magnitude, while differences in contact strength and shear stress drop remained relatively small. The obtained results led to the conclusion that the earthquake radiation efficiency and the fault slip mode are governed by the ratio of two parameters—maximum fault slip-weakening rate and shear stiffness of the enclosing massif. The ratio can be essentially changed by small variations of the material composition of the fault principal slip zone.

  • Г.Г. Кочарян, А.А. Остапчук, В.С. Мартынов Изменение режима деформирования разлома в результате инжекции флюида
    Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых, 2017 , No. 2, p. 20-28

    В статье приведены первые результаты экспериментов, направленных на исследование влияния инжекции флюида на режим деформирования межблокового контакта. Судя по полученным результатам, инжекция флюида может как снизить долю энергии деформирования, идущей на излучение сейсмической волны, так и увеличить ее. Наиболее эффективным является инжекция в контактную зону дилатантной жидкости, вязкость которой увеличивается с ростом скорости деформирования. При этом, в лабораторном эксперименте динамические срывы были подавлены не сразу после инжекции, а спустя один цикл деформирования. Полученные результаты, прежде всего, демонстрируют перспективность проведения дальнейших исследований в этом направлении.

Публикации в периодических изданиях, включенных в базу реферативной информации Web of Science, Scopus

Публикации в периодических изданиях, включенных в Российский индекс научного цитирования (РИНЦ)

Публикации в периодических изданиях, включенных в базу реферативной информации Web of Science, Scopus

  • Gerke K.M., Karsanina M.V. Improving stochastic reconstructions by weighing correlation functions in an objective function
    EPL (Europhysics Letters), 2015 , p. 0295-5075

  • V.V. Adushkin, I.O. Kitov, N.L. Konstantinovskaya, K.S. Nepeina, M.A. Nesterkina, I.A. Sanina Detection of Ultraweak Signals on the Mikhnevo Small-Aperture Seismic Array by Using Cross-Correlation of Waveforms
    Doklady Akademii Nauk, 2015, vol. 460 , p. 189–191

  • В.В. Адушкин, И.О. Китов, Н.Л. Константиновская, К.С. Непеина, М.А. Нестеркина, И.А. Санина Обнаружение сверхслабых сигналов на малоапертурной сейсмической антенне “Михнево” с помощью кросскорреляции волновых форм
    ДАН, 2015, vol. 460, No. 6, p. 707–709

  • И.П. Башилов, С.Г. Волосов, С.А. Королёв, В.А. Меркулов, В.М. Овчинников, О.В. Овчинникова Сравнительный анализ характеристик широкополосного сейсмоприёмника с емкостным преобразователем с зарубежными аналогами
    Сейсмические приборы, 2015, vol. 51, No. 4, p. 5-21

  • G.G. Kocharyan, A.A. Ostapchuk The influence of viscosity of thin fluid films on the frictional interaction mechanism of rock blocks
    Doklady Earth Sciences 463, 2015 , No. 1, p. 757-759

  • Adushkin, V. V.; Chen, B. B.; Popel, S. I.; Weidler PG,; Imashev, SA; Losseva, TV; Sverdlik, LG; Friedrich, F. Radiative forcing of aerosols in Central Asia
    DOKLADY EARTH SCIENCES Том: 460 Выпуск: 2 Стр, 2015, vol. 460 , p. 137-141

  • Losseva, T. V.; Spivak, A. A.; Kuz'micheva, M. Yu. Geomagnetic variations due to changes in the hydrological regime of a fracture zone
    DOKLADY EARTH SCIENCES Том: 463 Выпуск: 2 Стр, 2015, vol. 463 , p. 839-841

  • Gerke K.M., Korost D.V., Vasilyev R.V., Karsanina M.V., Tarasovsky V.P. Studying structure and determining effective properties of materials using X-ray microtomography data (using permeable porous ceramics as an example)
    Inorganic Materials, 2015 , p. 951-957

    Modern noninvasive methods for probing the three-dimensional structure of materials, such as X-ray tomography, make it possible not only to obtain precise data on the structure of a sample but also to use them for assessing effective properties of the material by numerical methods. We have studied the pore structure of three samples of permeable porous ceramics by X-ray microtomography and numerically determined the permeability by solving the Stokes equation in the three-dimensional geometry of the pore structure. The data thus obtained are in excellent agreement with results of laboratory measurements. Morphological analysis of the pore structure (pore size distribution) allowed us to explain the results obtained for three samples of ceramics produced from granules of various sizes and shapes.

  • Gerke K.M., Sidle R.C., Mallants D. Preferential flow mechanisms identified from staining experiments in forested hillslopes
    Hydrological Processes, 2015 , p. 4562-4578

    Field staining experiments in five different plots at two sites in Japan (Okaya in Nagano Prefecture and Konohara in Mie Prefecture) were undertaken to improve understanding of subsurface stormflow runoff within organic layers of natural forested hillslopes. This type of shallow lateral subsurface flow, specifically referred to as biomat flow, was observed only at the Okaya site based on staining experiments conducted under controlled water application rates. When the same irrigation rate (50–100 mm h−1) was applied to the Konohara site, overland flow without a significant shallow subsurface component was the dominant flow mechanism. Even in gently sloping (15–20°) forest soils at the Okaya site, biomat flow was responsible for lateral dye transport over much longer distances than subsurface flow in the matrix of mineral soil layers. Based on analysis of staining pattern images observed in the Okaya site, we conclude that (i) the organic biomat layer could be divided into two sub-layers of different structure, (ii) biomat flow transported the dye tracer longer distances than subsurface flow in the matrix and (iii) the biomat layer topography affected biomat flow by generating preferential flowpaths and subsequent percolation into the deeper soil. Based on field experimental results and pore-scale consideration of water infiltration into pores of soils with varying wettability properties, we hypothesized and developed a conceptual model for two key biomat flow mechanisms. The first mechanism considers lateral subsurface flow because of a permeability contrast between the much more porous and hence permeable biomat layer and the underlying mineral soil. The second mechanism involves a hydrophobic soil layer between the biomat and the underlying mineral soil. Flow across the hydrophobic layer is believed to occur when a threshold pore pressure is exceeded, i.e. as a result of a perched water table within the biomat layer. Lower pore pressures are needed to initiate flow when preferential flow paths exist, which are less hydrophobic than the surrounding organic layers. Numerical models of catchment hydrology should include lateral biomat flow when such layers are present in hillslope soils, in addition to typical subsurface flow within the soil matrix.

  • Vesely M., Bultreys T., Peksa M., Lang J., Cnudde V., van Hoorebeke L., Kocirik M., Hejtmanek V., Solcova O., Soukup K., Gerke K.M., Stallmach F., Capek P. Prediction and evaluation of time-dependent effective self-diffusivity of water and other effective transport properties associated with reconstructed solids
    Transport in Porous Media, 2015 , p. 81-111

    We reconstructed pore structures of three porous solids that differ from each other in morphology and topology of pore space. To achieve this, we used a stochastic method based on simulated annealing and X-ray computed microtomography. Simulated annealing was constrained by the following microstructural descriptors sampled along the principal and diagonal directions: the two-point probability function for the void phase and the lineal-path functions for both void and solid phases. The stochastic method also assumed the isotropic pore structures in accordance with a recent paper (Čapek et al. in Transp Porous Media 88(1): 87–106 (2011)). With the exception of the solid with the widest pores, we made tomographic volume images in high and low resolution, which enabled us to study the effect of resolution on microstructural descriptors and effective transport properties. A comparison of the two-point probability function and the lineal-path function sampled in the principal directions revealed that the pore structures derived from the tomographic volume images were slightly anisotropic, in opposition to the assumption of the stochastic method. Besides the anisotropy, other microstructural descriptors including the pore-size function and the total fraction of percolating cells indicated that the morphological and topological characteristics of the pore structures depended on the reconstruction method and its parameters. Particularly, the pore structures reproduced using the stochastic method contained wider pores than those obtained using X-ray tomography. Deviations between the pore structures derived from low- and high-resolution tomographic volume images were also observed and imputed to partial volume artefacts. Then, viscous flow of incompressible liquid, ordinary diffusion, Knudsen flow and self-diffusion of water in the reconstructed pore spaces were simulated. As counterparts, experimental data were measured by means of permeation and Wicke–Kallenbach cells and pulsed field gradient NMR. Deviations between the simulated quantities on the one hand and experimental data on the other hand were generally acceptable, which corroborated the pore-space models. As expected, the predictions based on the tomographic models of pore space were more successful than those derived from the stochastic models. The stationary effective transport properties, i.e. the effective permeability, the effective pore size and the geometric factor, were sensitive to a bias in long-range pore connectivity. Furthermore, the time-dependent effective diffusivity was found to be especially sensitive to relatively small morphological deviations between the real and reconstructed pore structures. It is concluded that the combined predictions of the effective permeability, the effective pore size, the geometric factor and time-dependent effective self-diffusivity of water are needed for the reliable evaluation of pore-space reconstruction.

  • Gavrilov, BG; Zetser, YI Ryakhovskii, IA; Poklad, YV; Ermak, VM. Remote sensing of ELF/VLF radiation induced in experiments on artificial modification of the ionosphere
    Geomagnetism and aeronomy, 2015 , No. 4, p. 450-456

    In 2012, remote measurements of electromagnetic signals in the ELF/VLF band were taken at different points in Russia during experiments on artificial ionospheric modification with the powerful HF wave at the EISCAT heating facility (Tromsø, Norway). The use of the new, highly sensitive magnetometric equipment allowed signals with an amplitude of a few femtoteslas to be recorded at a distance of up to 2000 km from the source. Analysis of the measurement results discovered substantial differences in the amplitude-phase characteristics of the signals, which were caused by a change in helio-geophysical conditions in the region of heating and along the signal passage route, and features of signal propagation, which are related to their mode of guided propagation, the directivity of the source, and angles of reception.

  • Гаврилов Б.Г., Зецер Ю.И., Ряховский И.А., Поклад Ю.В., Ермак В.М. Удаленная регистрация КНЧ/ОНЧ излучения, вызванного экспериментами по искусственной модификации ионосферы
    Геомагнетизм и аэрономия, 2015, vol. 55, No. 4, p. 466

    В 2012 г. при проведении экспериментов по искусственной модификации ионосферы мощной КВ волной на нагревном стенде EISCAT-Heating (Тромсе, Норвегия) были проведены дистанционные измерения электромагнитных сигналов КНЧ/ОНЧ диапазона в различных точках России. Использование новой высокочувствительной магнитометрической аппаратуры позволило зарегистрировать сигналы амплитудой в единицы фемтотесла на расстояниях до 2000 км от источника. Анализ результатов измерений выявил значительные различия амплитудно-фазовых характеристик сигналов, обусловленные изменением гелиогеофизических условий в районе нагрева и на трассе распространения сигнала, и особенности распространения сигналов, связанные с их модовым волноводным распространением, направленностью источника, углами приема.

  • Spivak, A.A. A tribological model of a seismomagnetic effect in a heterogeneous medium
    Doklady earth sciences, 2015, vol. 465 , p. 1151-1153

    A phenomenological model of generation of magnetic signals under the deformation of a shattered rock in the body of a fault zone resulting from seismic pulse action is proposed. It is assumed that the geomagnetic variations appear at a change in the conductivity of the fragmented rocks at the boundaries of the joints. It is shown that the amplitudes of geomagnetic variations calculated based on the model are consistent with the data of the instrumental observations.

  • Спивак А.А. Трибологическая модель сейсмомагнитного эффекта в структурно неоднородной среде
    ДАН, 2015, vol. 465, No. 1, p. 96-98

    Предложена феноменологическая модель генерации магнитных сигналов при деформировании дробленой горной породы в теле разломной зоны в результате воздействия сейсмическим импульсом. Предполагается, что геомагнитные вариации возникают при изменении электрической проводимости фрагментированных горных пород на контактах отдельностей. Показано, что рассчитанные по модели амплитуды геомагнитных вариаций соответствуют данным инструментальных наблюдений

  • G.G. Kocharyan, A.A. Ostapchuk Acoustic emission during different-type inter-block movements
    JMS 51(1), 2015 , p. 1-9

    The article reports the lab experimentation on seismic/acoustic emission during different-type inter-block movements of rock mass. The fact that co-seismic displacement under induced earthquakes occurs along the existing interfaces is the basis for relatively simple tests on a slip-model plant. Using different materials as fracture fillers allowed modeling entire range of probable deformation modes. The deformation modes are conditionally grouped as creep or steady-state slip, unsteady-state slip and regular discontinuous slip or stick-slip. The authors show that statistics of acoustic emission during slip is described using the Gutenberg–Richter law. The strongest “representative” events under shearing occur quasiregularly, with probability much higher than follows from G–R law. The functional relation is found between the acoustic emission energy and the shear velocity.

  • Кочарян Г.Г., Остапчук А.А. Акустическая эмиссия при различных режимах межблоковых перемещений
    ФТПРПИ, 2015 , No. 1, p. 3-13

    Представлены результаты лабораторных экспериментов, в которых исследован сейсмоакустический эффект, наблюдаемый при различных режимах смещения по границам между блоками горной породы. Тот факт, что косейсмические перемещения при техногенных землетрясениях происходят по существующим границам раздела, служит основанием относительно простой постановки экспериментов на установке “слайдер”–модели. Использование различных материалов в качестве заполнителя трещины позволило смоделировать весь спектр возможных деформационных режимов. Последние, с известной долей условности, можно разделить на три группы. Первая — крип, или стабильное скольжение; вторая — нестабильное скольжение; третья — регулярное прерывистое скольжение, или стик–слип. Показано, что статистика акустических событий, излучаемых в процессе скольжения, описывается распределением Гутенберга—Рихтера. При этом наиболее крупные “характеристические” события при сдвиге происходят квазирегулярно с вероятностью значительно выше, чем следует из закона повторяемости. Установлена функциональная связь между потоком излученной энергии акустической эмиссии (АЭ) и скоростью деформации нарушения сплошности.

  • Г.Г. Кочарян, А.А. Остапчук, Д.В. Павлов, В.В. Ружич, И.В. Батухтин, Е.А. Виноградов, А.М. Камай, В.К. Марков Экспериментальное исследование различных режимов скольжения блоков по границе раздела. Часть 2. Полевые эксперименты и феноменологическая модель явления
    Физическая мезомеханика, 2015, vol. 18, No. 6, p. 75-85

    Представлены результаты натурных экспериментов, в которых исследовались различные режимы гравитационного соскальзывания блока по естественной поверхности разлома. Использование в качестве заполнителя межблокового контакта различных материалов позволило реализовать весь спектр деформационных событий. Последние можно условно разделить на три группы: ускоренный крип, медленные подвижки, динамический срыв. В экспериментах показано, что тип деформационных событий, которые могут быть реализованы, определяется как структурными параметрами межблокового контакта, так и вещественным составом его заполнителя. Разработаны основы новой геомеханической модели возникновения динамических событий разного типа. В основе модели лежит представление о том, что в процессе сдвигового деформирования субнормально к берегам трещины образуются «контактные пятна» - кластеры силовых мезоструктур, эволюция которых определяет режим деформирования. Пространственная конфигурация «контактных пятен» сохраняется на протяжении всего цикла «нагружение - срыв» и перестраивается в результате динамического события. Разрушенные силовые мезоструктуры способны замещаться аналогичными образованиями под влиянием сил межгранулярного взаимодействия, когда внешнее воздействие будет полностью скомпенсировано. До тех пор пока «контактные пятна» разрушены не полностью, динамика деформационного процесса определяется их реологией. При деформировании трещины, заполненной неоднородным материалом, миграция «контактных пятен» приводит не только к изменению параметров деформирования, но и к трансформации самого режима вследствие изменения реологии локальных участков межблокового контакта. С использованием фрактального анализа установлено, что для зарождения динамических срывов необходимо формирование пространственно-структурированных «контактных пятен», характеризующихся малой фрактальной размерностью; а события медленного скольжения могут существовать лишь в определенной параметрической области, названной нами «купол медленных событий». Установлено, что вероятность формирования медленных подвижек выше на участках разломов, характеризующихся максимальными значениями фрактальной размерности: в окончаниях разломов, в зонах их ветвления и взаимного пересечения.

  • Г.Г. Кочарян, В.А. Новиков. Экспериментальное исследование различных режимов скольжения блоков по границе раздела. Часть 1. Лабораторные эксперименты
    Физическая мезомеханика 2015, 2015, vol. 18, No. 4, p. 94-104

    Статья является первой частью экспериментальной работы, в которой изучались законо-мерности формирования различных режимов деформирования нарушений сплошности горных пород в лабораторных и полевых условиях. В лабораторных экспериментах изучены условия возникновения различных режимов скольжения для нескольких типов нару-шений - контактов прочных поверхностей, трещин, заполненных кварцевым песком, тальком и глиной. Используемый набор материалов и характеристики экспериментальной установки позволили реализовать в опытах широкий спектр режимов сдвигового деформирования - от динамических срывов с максимальной скоростью в десятки мм/с, до стабильного скольжения со скоростью 1 мкм/с. Радикальное изменение поведения трещины с глиносодержащим заполнителем происходит при ее обводнении. Длительность подвижки значительно возрастает тем в большей степени, чем выше содержание глины. Движение блока имеет длительную фазу (~100 с) плавного увеличения скорости смещения и фазу торможения примерно той же длительности. При этом скорость смещения снижается до нескольких десятков мкм/с. Как до начала перемещения блока, так на всех фазах его движения вплоть до полной остановки процесс происходит без излучения акустической эмиссии в пределах чувствительности аппаратуры. Показано, что медленные движения обладают всеми фазами, характерными для прерывистого скольжения, - разгоном, длительным скольжением, торможением, остановкой и фазой состояния покоя. Проведенные лабораторные эксперименты подтверждают ранее высказанный тезис о том, что все типы деформационных процессов в земной коре формируют единый ряд явлений.

  • Будков А.М., Кочарян Г.Г., Остапчук А.А., Павлов Д.В Влияние жесткости нарушений сплошности породного массива на излучательную эффективность очагов индуцированной сейсмичности. Ч.II: Лабораторные и численные эксперименты
    ФТРПРИ 6, 2015 , p. 28-34

    Вариации прочности породы и различия в напряженном состоянии массива не могут объ-яснить наблюдаемой разницы в эффективности излучения сейсмических волн отдельными событиями, расположенными в пределах одного горнодобывающего предприятия. Выполненные лабораторные и численные эксперименты показали, что при несущественных изменениях предельной прочности трещины различие в сдвиговой жесткости приводит к радикальному изменению КПД сейсмического события. Полученные в лабораторном эксперименте соотношения между ключевыми параметрами необходимо учитывать при построении геомеханических моделей натурных объектов

  • Кочарян Г.Г., Остапчук А.А. Влияние вязкости тонких пленок флюида на закономерности фрикционного взаимодействия блоков горной породы /
    ДАН, 2015 , p. 343-346

    В статье представлены результаты лабораторных экспериментов, в которых обнаружен новый эффект радикального изменения режима сдвигового деформирования трещины при переходе определенного предела вязкости тонких пленок флюида, смачивающего поверхности частиц материала- заполнителя.

  • Besedina A.N., Vinogradov E.A., Gorbunova E.M., et al. The Response of Fluid-Saturated Reservoirs to Lunisolar Tides: Part 1. Background Parameters of Tidal Components in Ground Displacements and Groundwater Level
    Izvestiya, 2015, vol. 51, No. 1, p. 70-79

    The first part of this work is dedicated to the response of different-age structures to lunisolar tides, which can be considered as a sounding signal for monitoring the state of fluid-saturated reservoirs. The complex approach to processing the data obtained at the testing sites of the Institute of Geosphere Dynamics of the Russian Academy of Sciences, Institute of Geophysics of the National Academy of Sciences of Ukraine, and KIEV station of the IRIS seismic network is applied for recognizing the tides against the hydrogeological, barometric, and seismic series. The comparative analysis of the experimental and theoretical values of the diurnal and semidiurnal tidal components in the time series of ground displacements is carried out. The tidal variations in the groundwater level are compared with the tidal components revealed in the ground displacement of the different-age structure of the Moscow Basin and Ukrainian Shield, which are parts of the East European artesian region. The differences in the tidal responses of the groundwater level and ground displacement probably suggest that the state of the massif is affected by certain additional factors associated, e.g., with the passage of earthquake-induced seismic waves and the changes in the hydrogeodynamic environment.

  • Беседина А.Н., Виноградов Е.А., Горбунова Э.М., и др. Отклик флюидонасыщенных коллекторов на лунно-солнечные приливы. Часть 1. Фоновые параметры приливных компонент в смещении грунта и уровне подземных вод
    Физика Земли, 2015 , No. 1, p. 1-10

    В первой части данной работы исследован отклик разновозрастных структур на лунно-солнечные приливы, которые могут рассматриваться в качестве зондирующего сигнала для мониторинга состояния флюидонасыщенных коллекторов. Для выделения приливов из гидрогеологических, барометрических и сейсмических рядов применен комплексный подход к обработке данных, полученных на полигонах Института динамики геосфер РАН, Института геофизики НАН Украины и станции KIEV сейсмической сети IRIS. Выполнен сравнительный анализ экспериментальных и теоретических значений суточных и полусуточных приливных компонент в смещении грунта. Вариации приливов в уровне подземных вод сопоставлены с приливными компонентами, прослеженными в смещении грунта разновозрастных структур Московского и Украинского массивов, входящих в состав Восточно-Европейской артезианской области. Различие в откликах на приливы в уровне подземных вод и смещении грунта, вероятно, свидетельствует о влиянии дополнительных факторов на состояние массива, связанных, в частности, с прохождением сейсмических волн от землетрясений и изменением гидрогеодинамической обстановки

  • A.N. Besedina, S.B. Kishkina, G.G. Kocharyan Effect of Deformation Properties of Discontinuities on Sources of Mining-Induced Seismicity in Rocks. Part I: In Situ Observations
    Journal of Mining Science, 2015, vol. 51 , p. 707-718

    The authors analyze mine logs of seismic events in Poland, Finland, Canada, Russia and South Africa. For the analyzed events, induced seismic energy varies by 2-3 orders of magnitude at the same value of seismic moment. The upper and lower limits of the range correspond to “hard” and “tender” sources, respectively. The most probable cause of the wide scatter of the reduced energy values seems to be fluctuating properties of discontinuities due to change in material composition of fracture filler and in water content of rocks.

  • Беседина А.Н., Кишкина С.Б., Кочарян Г.Г. Влияние деформационных характеристик нарушений сплошности породного массива на эффективность излучения очагов индуцированной сейсмичности. Ч. I. Результаты натурных наблюдений
    ФТПРПИ, 2015 , No. 4, p. 83-95

    Проанализированы каталоги сейсмических событий рудников Польши, Финляндии, Канады, России и Южной Африки при ведении горных работ. Оказалось, что для рассмотренных событий приведенная сейсмическая энергия может изменяться на 2 - 3 порядка при одном и том же значении сейсмического момента. Верхняя граница диапазона соответствует “жестким”, а нижняя - “мягким” очагам. Наиболее вероятной причиной столь большого разброса значений приведенной энергии представляется вариация свойств нарушений сплошности, связанная с изменением вещественного состава материала-заполнителя трещин и обводненности массива.

  • Yu.E. Lavrukhin , O.V. Rumyantsev , A.P. Borisov , D.S. Grozdov , S.A. Korolev Monitoring of 214Pb AND 214Bi Activity with the Askro Spectrometric Channel
    Atomic Energy, 2015, vol. 118 , p. 431-435

    The possibility of using the ASKRO spectrometric channel for monitoring the volumetric activity of the products of decay of radon 214Pb and 214Bi in the atmospheric boundary layer during precipitation is examined. The sensitivity of the spectrometer with respect to 214Pb and 214Bi in a measurement geometry determined using as the standard 1 mg 226Ra was equal to 0.015 ± 0.005 and 0.018 ± 0.006 m3/(Bq•sec), respectively, for confidence probability P = 0.95. According to the spectrometric measurements the total washout coefficient for 214Pb and 214Bi from clouds was equal to (1.1–5)•105. The role of radon and its decay products in the formation of rain drops is found to be very small.

  • Лаврухин Ю.Е., Румянцев О.В., Борисов А.П., Гроздов Д.С., Королёв С.А Мониторинг активности природных 214Pb и 214Bi спектрометрическим каналом АСКРО
    Атомная энергия, 2015, vol. 118, No. 6, p. 345-350

    Рассмотрена возможность использования спектрометрического канала АСКРО для мониторинга в приземном слое атмосферы при выпадении осадков объемной активности продуктов распада радона 214Pb и 214Bi. Чувствительность спектрометра по 214Pb и 214Bi в геометрии измерения, определенная с использованием эталона 1 мг 226Ra, составила 0,015 ± 0,005 и 0,018 ± 0,006 м 3/(Бк-с) соответственно для доверительной вероятности Р ═ 0,95. Суммарный коэффициент вымывания 214Pb и 214Bi из облака по результатам спектрометрических измерений составил (1,1-5)10 5. Роль радона и продуктов его распада в образовании капель дождя оценивается как незначительная

  • D. Bobrov, I. Kitov, L. Zerbo Perspectives of Cross-Correlation in Seismic Monitoring at the International Data Centre
    Pure and Applied Geophysics, 2015, vol. 171 , p. 439-468

    We demonstrate that several techniques based on waveform cross-correlation are able to significantly reduce the detection threshold of seismic sources worldwide and to improve the reliability of arrivals by a more accurate estimation of their defining parameters. A master event and the events it can find using waveform cross-correlation at array stations of the International Monitoring System (IMS) have to be close. For the purposes of the International Data Centre (IDC), one can use the spatial closeness of the master and slave events in order to construct a new automatic processing pipeline: all qualified arrivals detected using cross-correlation are associated with events matching the current IDC event definition criteria (EDC) in a local association procedure. Considering the repeating character of global seismicity, more than 90 % of events in the reviewed event bulletin (REB) can be built in this automatic processing. Due to the reduced detection threshold, waveform cross-correlation may increase the number of valid REB events by a factor of 1.5–2.0. Therefore, the new pipeline may produce a more comprehensive bulletin than the current pipeline—the goal of seismic monitoring. The analysts’ experience with the cross correlation event list (XSEL) shows that the workload of interactive processing might be reduced by a factor of two or even more. Since cross-correlation produces a comprehensive list of detections for a given master event, no additional arrivals from primary stations are expected to be associated with the XSEL events. The number of false alarms, relative to the number of events rejected from the standard event list 3 (SEL3) in the current interactive processing—can also be reduced by the use of several powerful filters. The principal filter is the difference between the arrival times of the master and newly built events at three or more primary stations, which should lie in a narrow range of a few seconds. In this study, one event at a distance of about 2,000 km from the main shock was formed by three stations, with the stations and both events on the same great circle. Such spurious events are rejected by checking consistency between detections at stations at different back azimuths from the source region. Two additional effective pre-filters are f–k analysis and F prob based on correlation traces instead of original waveforms. Overall, waveform cross-correlation is able to improve the REB completeness, to reduce the workload related to IDC interactive analysis, and to provide a precise tool for quality check for both arrivals and events. Some major improvements in automatic and interactive processing achieved by cross-correlation are illustrated using an aftershock sequence from a large continental earthquake. Exploring this sequence, we describe schematically the next steps for the development of a pro-cessing pipeline parallel to the existing IDC one in order to improve the quality of the REB to-gether with the reduction of the magnitude threshold.

  • P.B. Kaazik, D. N. Krasnoshchekov, V.M. Ovtchinnikov An Anisotropic Block in the Inner Core Beneath Southern Asia
    Doklady of Earth Sciences, 2015, vol. 465, No. 1, p. 1147-1150

    This work presents new experimental data on differential amplitudes and travel times tBC_tDF of the PKPDF and PKPBC seismic waves in the Earth’s core beneath Southeastern Asia. In the equatorial paths, this area has a higher (by approximately 0.3%) velocity of propagation of seismic waves than in the standard model ak135. The features of the travel time residuals in the polar path indicate the presence of a local block of 250 Å~ 250 Å~ 200 km in size, for which the velocity value depends on the direction of propagation of the P _wave and is higher by 1.4% than in the model ak135. Attenuation of seismic waves in this block also depends on the direc-tion: it is two times higher for the polar direction than for the equatorial direction. These two factors indicate that this structure is characterized by features transverse isotropy, and anisotropy in the eastern hemisphere has a domain character.

  • П.Б.Каазик, Д.Н.Краснощеков, В.М. Овчинников Анизотропный блок во внутреннем ядре под Юго-Восточной Азией
    ДАН, 2015, vol. 465, No. 1, p. 91-96

    В работе представлены новые экспериментальные данные о дифференциальных амплитудах и временах пробега tBC-tDF сейсмических волн PKPDF и PKРВС в земном ядре под Юго-Восточной Азией. Показано, что рассматриваемая область на экваториальных трассах имеет более высокую, примерно на 0.3%, скорость распространения сейсмических волн, чем в стандартной модели ak135. Особенности невязок времен пробега на полярных трассах указывают на существование локального объема 250 х 250 х 200 км, в котором величина скорости зависит от направления распространения продольной волны и на 1.4% больше, чем в модели ak135. Затухание сейсмических волн в этом объеме также зависит от направления прихода: для полярного направления затухание в два раза выше, чем для экваториального. Эти два фактора позволяют сделать вывод, что обнаруженная структура имеет особенности, присущие поперечно-изотропным средам, и анизотропия в восточном полушарии носит блоковый (доменный) характер.

  • Д.И. Бобров, И.О. Китов, М.В. Рожков, П. Фрайберг К глобальному сейсмическому мониторингу подземных ядерных взрывов с использованием кросс-корреляции волновых форм. Часть II. Синтетические мастер-события
    Сейсмические приборы, 2015, vol. 51, No. 3, p. 22-46

    Кросс-корреляция волновых форм является эффективным инструментом обнаружения и оценки характеристик сейсмических сигналов. Для целей Договора о всеобъемлющем запрещении ядерных испытаний использование кросс- корреляции может привести к глобальному снижению порога обнаружения на 0.3–0.4 единицы магнитуды. Успех метода в значительной степени зависит от наличия мастер- событий. В части I этой статьи показано, что в сейсмически активных регионах лучшие мастер- события (гранд- мастера), размноженные по узлам регулярной сетки, позволяют повысить эффективность обнаружения сейсмических сигналов и их источников. В сейсмически пассивных районах возможны два подхода к созданию глобальной сетки мастер- событий для сейсмических станций Международной системы мониторинга: размножение сигналов от гранд- мастеров и создание синтетических шаблонных сейсмограмм. Эффективность синтетических шаблонов зависит от точности предсказания формы и амплитуды сигналов, которая контролируются глубиной очага, механизмом и функцией источника, а также распределением скорости и затухания вдоль пути распространения. Мы тестируем синтетические сейсмограммы, полученные для трех механизмов источника: взрыв, надвиг, а также CMT- решение Гарварда для одно-го из афтершоков землетрясения вблизи Суматры 11 апреля 2012 г., и для двух моделей скорости: ak135 и CRUST2.0. Шестнадцать синтетических мастер- событий были распределены по сетке 1х1, которая покрывала зону афтершоков. Было построено пять кросс-корреляционных стандартных списков событий (XSEL). Вступления и события в этих бюллетенях сравнивались с теми, что получены с использованием реальных и гранд-мастер событий, а также с событиями в официальном бюллетене Международного центра данных (Reviewed Event Bulletin). Бюллетени XSEL на основе синтетических шаблонов, рассчитанных с использованием скоростной модели ak135 и функций источника взрыва и надвига с изотропной диаграммой направленности, похожи на бюллетени, построенные реальными и гранд- мастерами. Основным результатом исследования является количественное доказательство возможности охватить все асейсмичные области синтетическими мастер- событиями без потери в эффективности сейсмического мониторинга на основе кросс- корреляции.

  • Д.И. Бобров, И.О. Китов, М.В. Рожков, П. Фрайберг К глобальному сейсмическому мониторингу подземных ядерных взрывов с использованием кросс-корреляции волновых форм. Часть I. Гранд-мастер события
    Сейсмические приборы, 2015, vol. 51, No. 2, p. 5-30

    Предлагается использовать метод кросс- корреляции волновых форм в целях сейсмического мониторинга Договора о всеобъемлющем запрещении ядерных испытаний ( ДВЗЯИ), доказав возможность построения глобальной сетки мастер- событий с шаблонными сигналами на станциях Международной системы мониторинга ( МСМ). В пределах сейсмически актив ных регионов очевиден выбор наиболее качественных и представительных записей от землетрясений в качестве шаблонов мастер- событий, что позволяет снизить амплитудный порог обнаружения в Международном центре данных ( МЦД) в 2–3 раза. Такое снижение порогового значения практически удваивает количество обнаруживаемых событий, что имеет решающее значение для сейсмического мониторинга в рамках ДВЗЯИ. Однако охват земного шара реальными мастер- событиями ограничен теми областями, где имеется природная сейсмичность. В данной работе, состоящей из двух частей, мы исследуем возможность заполнения глобальной сетки реальными и синтетическими мастер- событиями. В первой части мы оцениваем эффективность работы кросс-корреляции при использовании регулярной сетки, заполненной “ гранд- мастер” ( ГМ) событиями, шаблонные волновые формы которых являются точными копиями сигналов от мастер- событий высокого качества. Во второй части мы создаем и тестируем синтетические шаблоны сигналов для сейсмически малоактивных областей. Эффективность обоих подходов подвергается количественной проверке на последовательности афтершоков землетрясения на Суматре, произошедшего 11 апреля 2012 г. Ранее нами был создан бюллетень событий, использующих кросс- корреляцию с шестнадцатью реальными мастер- событиями, который является естественной точкой отсчета для оценки эффективности копирования сигналов от мастер- событий и синтетических шаблонных волновых форм. В части I нами установлено, что точные копии ГМ демонстрируют порог обнаружения на уровне реальных мастер-событий, то есть снижают порог обнаружения в 2–3 раза по сравнению с нынешней системой обработки в МЦД. Использование в МСМ сейсмических групп позволяет повысить разрешающую способность системы сейсмического мониторинга с помощью кросс-корреляции.

  • Kitov I.O., Sanina I.A., Nepeina K.S. и др. Using a Matched-Filter Technique at the Mikhnevo Small-Aperture Seismic Array
    Seismic instruments, 2015, vol. 51, No. 3, p. 191-200

    The Mikhnevo small-aperture array (SAA) was designed as an instrument for various regional seismic studies, including the compilation of a detailed catalogue of industrial blasts in the East European craton. This array includes 12 observation points arranged in three circles and equipped with SM3-KV shortperiod seismometers. The Institute of Geospheres Dynamics launched the array in 2004, and since that time it has been detecting up to 1000 industrial blasts per year. The Mikhnevo SAA uses beam formation for array processing. The stacking of indi-vidual waveforms reduced to a reference point allows the suppression of microseismic noise and improving the signal-to-noise ratio (SNR) relative to a three-component station. An improved SNR for a given signal is equivalent to a reduced detection threshold: much weaker signals can be detected with the use of a beam-formation technique. In turn, much more signals from small industrial explosions are detected. Weak signals are difficult to identify because of the higher uncertainty in the estimates of such characteristics as azimuth, slowness, and amplitude. Having a ten-year catalog of industrial blasts and the archive of raw digital records for this period, we apply a waveform cross-correlation (matched filter) technique, which has an extremely high relative location accuracy and thus identification capability. We have created a set of master events with relevant waveform templates for automatic data processing and creation of an accurate catalogue of industrial blasts.

  • I.O. Kitov , S.G. Volosov , S.B. Kishkina et al. Detection of regional phases of seismic body waves using an array of three-component sensors
    Seismic Instruments, 2015, vol. 52 , p. 19-31

    A small-aperture seismic array consisting of seven three-component seismometers carried out continuous measurements of regional seismicity in a selected area of the Nizhni Novgorod nu-clear power plant during four months of 2013. Automatic signal detection using beamforming was applied separately for each motion component. Two horizontal components were trans-formed into radial and transverse components for the given values of the velocity and azimuth of the plane wave front. We have investigated the dependence of the coherence of microseismic noise on frequency, azimuth, and slowness, as well as determining the level of cross-correlation between signals on separate channels in order to estimate expected improvement in the signal-to-noise ratio, which is crucial for signal detection. Most signals detected by the seismic array from regional sources are associated with quarry blasts. Using repetitive explosions at seven quarries, we have quantitatively estimated and compared the increase in detection efficiency of regional seismic phases using a three-component small aperture seismic array and a subarray of vertical sensors. Horizontal sensors showed a higher efficiency in the detection of transverse waves, while the subarray of vertical sensors missed S-waves from certain events. For one of the nearby quarries, the vertical subarray missed up to 25% of events (5 of 20). The results of the investigation point to the need for the use of three-component seismic arrays for the study of regional seismicity.

  • И.О. Китов, С.Г. Волосов, С.Б. Кишкина и др. Обнаружение региональных фаз объемных сейсмических волн с помощью группы трехкомпонентных датчиков
    Сейсмические приборы, 2015, vol. 51, No. 1, p. 27-45

    Малоапертурная сейсмическая группа (МСГ), состоящая из семи трехкомпонентных сейсмометров, в течение четырех месяцев 2013 г. осуществляла режимные наблюдения региональной сейсмичности в районе выбранной площадки Нижегородской атомной станции. Автоматическое обнаружение сигнала с помощью метода регулируемого направленного приема применялось для каждой компоненты движения отдельно, причем две горизонтальные компоненты преобразовывались в радиальную и трансверсальную компоненты для заданных значений скорости и азимута фронта плоской волны. Для оценки ожидаемого увеличения отношения сигнал/шум, что имеет определяющее значение для обнаружения сигнала, мы исследовали зависимость когерентности микросейсмического шума от частоты, азимута и медленности, а также определили уровень взаимной корреляции сигналов на отдельных каналах. Основной поток сигналов, зарегистрированных сейсмической группой от региональных источников, связан с карьерными взрывами. Используя повторяющиеся взрывы на семи карьерах, мы количественно оценили рост эффективности обнаружения региональных сейсмических фаз с помощью трехкомпонентной МСГ по сравнению с подгруппой вертикальных датчиков. Горизонтальные датчики показали более высокую эффективность в обнаружении поперечных волн, в то время как подгруппа вертикальных датчиков пропускала S-волны от некоторых событий. Для одного из ближних карьеров вертикальная подгруппа пропускала до 25 % событий (5 из 20). Результаты работы указывают на необходимость использования трехкомпонентных сейсмических групп для исследования региональной сейсмичности.

  • Адушкин В.В., Чен Б.Б., Попель С.И., Вайдлер П.Г., Имашев С.А., Лосева Т.В., Свердлик Л.Г., Фридрих Ф Радиационный форсинг аэрозолей Центральной Азии
    Доклады Академии наук, 2015, vol. 460, No. 4, p. 459

    Приведены результаты исследований, характеризующих роль и радиационные проявления мелкомасштабного аэрозоля над регионом Центральной Азии.

  • Лосева Т.В., Спивак А.А., Кузьмичева М.Ю. Геомагнитные вариации при изменении гидрогеологического режима в зоне разлома
    Доклады академии наук, 2015, vol. 463, No. 5, p. 598–601

    Предложена численная модель влияния уровня подземных вод на геомагнитные вариации на поверхности земной коры при наличии вертикальной неоднородности в виде разломной зоны. Предполагается, что эффект связан с изменением электродинамических характеристик приповерхностного слоя грунта в результате сезонных вариаций мощности безнапорного водоносного горизонта. В результате численного 3D-моделирования процесса показано, что при определенном выборе параметров задачи изменение уровня подземных вод в безнапорном горизонте вызывает синхронные вариации магнитного типпера с амплитудой, соответствующей значениям, полученным в результате инструментальных наблюдений.

  • Svetsov V.V., Shuvalov V.V. Water delivery to the Moon by asteroidal and cometary impacts
    2015, 2015, vol. 117 , p. 444-452

    Recent spacecraft missions detected presence of hydroxyl or water over large areas on the lunar surface. Several craters near the lunar poles have increased concentrations of hydrogen suggest-ing impact delivery of water. Using a numerical model, we have carried out computer simula-tions of the impacts of asteroids and comets in order to estimate the fate of water that can be contained in the projectiles. We find that at impact velocities below ~10 km/s a significant fraction of a stony projectile remains in the crater and is heated to temperatures below 1000 K. At these velocities hydrated minerals contained in carbonaceous projectiles decompose only partly. We conclude that the impacts of water-bearing carbonaceous asteroids could produce deposits of free and chemically bound water inside some lunar craters. The relative number of these craters may reach several percent. In contrast to asteroids, water from cometary impacts, even at low velocities, is vaporized, and vapor plume expands and disperses over the lunar surface.

  • Consolmagno, G.J.; Golabek, G.J.; Turrini, D.; Jutzi, M.; Sirono, S.; Svetsov, V.; Tsiganis, K. Is Vesta an intact and pristine protoplanet?
    2015, 2015, vol. 254 , p. 190-201

    It is difficult to find a Vesta model of iron core, pyroxene and olivine-rich mantle, and HED crust that can match the joint constraints of (a) Vesta’s density and core size as reported by the Dawn spacecraft team; (b) the chemical trends of the HED meteorites, including the depletion of sodium, the FeO abundance, and the trace element enrichments; and (c) the absence of exposed mantle material on Vesta’s surface, among Vestoid asteroids, or in our collection of basaltic meteorites. These conclusions are based entirely on mass-balance and density arguments, independent of any particular formation scenario for the HED meteorites themselves. We suggest that Vesta either formed from source material with non-chondritic composition or underwent after its formation a radical physical alteration, possibly caused by collisional processes, that affected its global composition and interior structure.

  • Prem P., N.A. Artemieva, D.B. Goldstein, P.L. Varghese, L.M. Trafton Transport of water in a transient impact-generated lunar atmosphere
    2015, 2015 , p. 148-158

    In recent decades, several missions have detected signs of water and other volatiles in cold, per-manently shadowed craters near the lunar poles. Observations suggest that some of these vola-tiles could have been delivered by comet impacts and therefore, understanding the impact delivery mechanism becomes key to explaining the origin and distribution of lunar water. During impact, the constituent ices of a comet nucleus vaporize; a significant part of this vapor remains gravitationally bound to the Moon, transforming the tenuous, collisionless lunar exosphere into a collisionally thick, transient atmosphere. Here, we use numerical simulations to investigate the physical processes governing volatile transport in the transient atmosphere generated after a comet impact, with a focus on how these processes influence the accumulation of water in polar cold traps. It is observed that the transient atmosphere maintains a certain characteristic structure for at least several Earth days after impact, during which time volatile transport occurs primarily through low-altitude winds that sweep over the lunar day-side. Meanwhile, reconvergence of vapor antipodal to the point of impact results in preferential redistribution of water in the vicinity of the antipode. Due to the quantity of vapor that remains gravitationally bound, the atmosphere is sufficiently dense that lower layers are shielded from photodestruction, prolonging the lifetime of water molecules and allowing greater amounts of water to reach cold traps. Short-term ice deposition patterns are markedly non-uniform and the variations that arise in simulated volatile abundance between different cold traps could potentially explain variations that have been observed through remote sensing.

  • Lorenz C., Ivanova M., Artemieva N. et al. Formation of a small impact structure discovered within the Agoudal meteorite strewn field
    2015, 2015 , p. 112-134

    A relic impact structure was recognized within the strewn field of the Agoudal iron meteorite. The heavily eroded structure has preserved shatter cones in a limestone basement, and remnants of autochthonous and allochthonous breccias. Fragments of iron incorporated into the allochthonous breccia have a chemical composition (Ni = 5.16 wt%, Ir = 0.019 ppm) similar to that of the Agoudal meteorite, supporting a syngenetic origin of the strewn field and the impact structure. The total recovered mass of Agoudal meteorite fragments is estimated at approximately 500 kg. The estimated size of the SE–NW-oriented strewn field is 6 × 2 km. Model calculations with minimal preatmospheric size show that a similar meteorite strewn field plus one small crater with observed shock effects could be formed by fragmentation of a meteoroid approximately 1.4 m in diameter with an impact angle of approximately 60° from the horizontal. However, the most probable is an impact of a larger, 3–4 m diameter meteoroid, resulting a strewn field with approximately 10 craters, 10–30 m in diameter each, plus numerous meteorite fragments. The calculated scattering area of meteorite shrapnel ejected from these impact craters could completely cover the observed strewn field of the Agoudal meteorite.

  • Belcher CM., Hadden RM., Rein G., Morgan JV., Artemieva N., Goldin TJ. An experimental assessment of the ignition of forest fuels by the thermal pulse generated by the Cretaceous–Palaeogene impact at Chicxulub
    Journal of Geological Society, 2015 , p. 175-185

    A large extraterrestrial body hit the Yucat.n Peninsula at the end of the Cretaceous period. Models suggest that a substantial amount of thermal radiation was delivered to the Earth’s surface by the impact, leading to the suggestion that it was capable of igniting extensive wildfires and contributed to the end-Cretaceous extinctions. We have reproduced in the laboratory the most intense impact-induced heat fluxes estimated to have reached different points on the Earth’s surface using a fire propagation apparatus and investigated the ignition potential of forest fuels. The experiments indicate that dry litter can ignite, but live fuels typically do not, suggesting that any ignition caused by impact-induced thermal radiation would have been strongly regional dependent. The intense, but short-lived, pulse downrange and at proximal and intermediate distances from the impact is insufficient to ignite live fuel. However, the less intense but longer-lasting thermal pulse at distal locations may have ignited areas of live fuels. Because plants and ecosystems are generally resistant to single localized fire events, we conclude that any fires ignited by impact-induced thermal radiation cannot be directly responsible for plant extinctions, implying that heat stress is only part of the end-Cretaceous story.

Публикации в периодических изданиях, включенных в Российский индекс научного цитирования (РИНЦ)

  • Христофоров Б.Д. Моделирование взрывных процессов у поверхности Солнца при вспышках
    Академический журнал Западной Сибири, 2015, vol. 11, No. 3, p. 83-86

  • Е.Г. Бугаев, С.Б. Кишкина, И.Н. Сеелев Формализация оценки фоновых пара-метров сейсмического режима площадок глубинного захоронения радиоактивных отходов по сейсмологическим и геологическим данным
    Вопросы инженерной сейсмологии, 2015, vol. 42, No. 4, p. 15-24

  • Куликов В.И., Белин В.А., Ганопольский М.И. Оценка допустимого для людей уровня вибрации, вызванной промышленными взрывами
    Взрывное дело, 2015 , No. 114, p. 216-224

  • Свинцов И.С., Беседина А.Н., Виноградов Е.А., Горбунова Э.М., Кабыченко Н.В. Характеристика состояния флюидонасыщенного коллектора по данным прецизионного мониторинга уровня подземных вод
    Горный информационно-аналитический бюллетень/ 2015, 2015 , No. 8, p. 158-165

  • Каазик П.Б., Краснощеков Д.Н., Овчинников В.М., Усольцева О.А. О ЗАТУХАНИИ СЕЙСМИЧЕСКИХ ВОЛН В ЛОКАЛЬНОЙ ОБЛАСТИ ВНУТРЕННЕГО ЯДРА ПОД ЮГО-ВОСТОЧНОЙ АЗИЕЙ
    Динамические процессы в геосферах, 2015 , No. 7, p. 197-208

    Свойства сейсмических волн, зондирующих внутреннее ядро, показывают, что оно является анизотропным: волны, распространяющиеся параллельно оси вращения Земли имеют более высокую скорость распространения и большее затухание, чем на трассах, параллельных экваториальной плоскости. В настоящей работе исследуется анизотропия в затухании сейсмических волн PKPDF в диапазоне частот 0.2-1.2 Гц в локальной области внутреннего ядра под Юго-Восточной Азией на глубинах до 350 км от границы с внешним ядром для сейсмических лучей разной ориентации. На экваториальных трассах зависимость дифференциальных амплитуд PKPBC и PKPDF от частоты почти линейная, в то время как на полярных наблюдается нелинейная зависимость от частоты, что указывает на анизотропию поглощения и различную текстуру среды.

  • Косарев И.Б. МОДЕРНИЗАЦИЯ ТАБЛИЦ РАДИАЦИОННЫХ СВОЙСТВ ГОРЯЧЕГО ВОЗДУХА
    Динамические процессы в геосферах, 2015 , No. 7, p. 167-176

    Проведена модернизация таблиц радиационных свойств воздушной плазмы. На основе данных из современных литературных источников и собственных квантовомеханических расчетов составлен банк данных по спектроскопическим характеристикам компонент плазмы воздуха в широком диапазоне величин газодинамических параметров. В расчетах вероятностей радиационных переходов применялись методы самосогласованного поля Хартри-Фока, метод случайных фаз с обменом и др. Учтен ряд электронно-колебательных полос молекулярного азота и окиси азота, дающих значительный вклад в мощность излучения в ультрафиолетовой и инфракрасной областях спектра. Ранее в известных таблицах радиационных свойств воздуха [Авилова, Биберман и др., 1970; Каменщиков, Пластинин, 1971] эти полосы не учитывались.

  • Корсунская Ю.А. Влияние жесткого рентгеновского и гамма излучений солнца на ионосферу земли и другие процессы в геосферах. Часть 1.
    Динамические процессы в геосферах, 2015 , No. 7, p. 122-133

    В работе выполнен анализ данных по потокам жесткого рентгеновского и гамма излучения Солнца измеренных на спутниках GOES и RHESSI, а также данных о распространении радиоволн в СДВ и КВ диапазонов. Проведен их сравнительный анализ и сделано заключение о сильном влиянии жесткой части солнечного спектра, относящейся к области энергий квантов более 10кэВ, на формирование ионосферы Земли.

  • Иванченко Г.И. ГЕОМОРФОЛОГИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ В РЕГИОНАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЯХ НЕОТЕКТОНИКИ (на примере Скифской плиты и юга Восточно-Европейской платформы)
    Динамические процессы в геосферах, 2015 , No. 7, p. 76-85

    На основе картирования стратиграфическими и геоморфологическими методами трансгрес-сивной реперной поверхности понтического времени и соответствующей денудационной поверхности (~5 млн лет назад) определены абсолютные (с учётом изменения уровня моря), постпонтические или неотектонические деформации. Построена соответствующая карта абсолютных вертикальных деформаций, описаны отдельные геологические структуры и особенности их развития, дана геодинамическая интерпретация развития морфоструктур.

  • Ю.С. Доброленский, Б.В. Козелов, А.К. Кузьмин, И.А. Маслов, А.Н. Ляхов, А.М. Мерзлый, С.А. Пулинец, С.А. Черноус Исследования авроральных характеристик и высотно-широтной структуры эмиссий верхней атмосферы и ионосферы Земли с использованием метода пространственных реконструкций изображений, полученных с высоты орбиты перспективного микроспутника
    Механика, 2015, vol. 7, No. 4, p. 77-90

    Исследования и диагностика процессов, происходящих в полярной ионосфере Земли, становятся всё более актуальными, так как влияние этих процессов на изменения параметров космической погоды в околоземном пространстве отражается на качестве и надёжности функционирования технологических систем. Использование платформ микроспутников, оснащённых служебными системами нового поколения, для установки соответствующей диагностической аппаратуры и проведения измерений этих параметров является реальной альтернативой дорогостоящим космическим проектам на крупных космических аппаратах.

  • Герке К.М., Корост Д.В., Васильев Р.В., Карсанина М.В., Тарасовский В.П Изучение строения и определение проницаемости материалов на основе данных рентгеновской микротомографии (на примере пористой керамики)
    Неорганические материалы, 2015, vol. 51, No. 9, p. 1032

    Современные неинвазивные методы исследования трехмерной структуры материалов, такие как рентгеновская томография, позволяют не только получить точные данные о строении образца, но и использовать их для определения эффективных свойств материала численными методами. Исследовали структуру трех образцов пористой проницаемой керамики с помощью микротомографии, а затем численно определи проницаемость с помощью решения уравнения Стокса в трехмерной геометрии порового пространства. Полученные значения находятся в отличном соответствии с лабораторными измерениями. Морфологическое исследование порового пространства (распределение пор по размерам) позволило объяснить полученные результаты для трех образцов керамики, изготовленных из гранул различного размера и формы.

  • Б.Г. Гаврилов, Д.В. Егоров, В.М. Ермак, И.Э. Маркович, Ю.В. Поклад, В.А. Рыбаков, И.А. Ряховский, В.В. Яким Среднеширотные эффекты магнитной бури 17 марта 2015 г.
    Динамические процессы в геосферах, 2015 , No. 7, p. 145-157

    Для исследования динамики возникших в результате мощной геомагнитной бури 17 марта 2015 года ионосферных неоднородностей на средних широтах были использованы данные регистрации полного электронного содержания ионосферы и фазы радиосигналов ОНЧ диапазона от радиостанций, расположенных в различных районах Земли. Анализ изменения фаз СДВ радиосигналов совместно с данными измерения ПЭС является не только дополнительным инструментом для изучения динамики ионосферных возмущений, но и позволяет судить о возмущениях электронной плотности в различных слоях ионосферы.

  • Виноградов Е.А., Марков В.К., Марков Д.В. К вопросу о вариации проницаемости трещинно-порового коллектора в результате динамического воздействия
    Динамические процессы в геосферах, 2015 , No. 7, p. 52-60

    В работе приводятся результаты экспериментов по фильтрации воды, осложненной частицами перлита, через трещинно-поровое пространство в плоско-радиальной постановке задачи. Отмечены как типичные закономерности, связанные с декольматацией пласта, так и неожиданное снижение проницаемости под действием ударов. В работе делается вывод о том, что в первое время после изменения состояния коллектора он находится в существенно нестабильном состоянии и может нетипично реагировать на внешнее воздействие.

  • Васильев Р.В., Герке К.М., Карсанина М.В., Корост Д.В. Решение уравнения Стокса в трехмерной геометрии конечно-разностным методом
    Математическое Моделирование, 2015 , p. 67-80

    С развитием методов исследования трехмерной структуры пористых и композитных материалов (микротомография, конфокальная микроскопия, FIB-SEM) и расширением базы вычислительных ресурсов появилась возможность моделировать различные процессы непосредственно в трехмерной геометрии образцов таких материалов (pore-scale modeling) для получения их эффективных свойств или более детального понимания исследуемых процессов, например, фильтрации. В настоящей работе мы решаем уравнение Стокса конечно-разностным методом с помощью схем второго и четвертого порядка точности в трехмерной области, геометрия которой повторяет микроструктуру исследуемого образца породы. Полученные для образца песчаника численные значения проницаемости находятся в соответствии с лабораторными измерениями.

  • Шанина В.В., Бычков А.Ю., Герке К.М., Фуникова В.В. Изменение состава, строения и свойств андезитов и базальтов Кошелевского вулкана (Ю. Камчатка) под воздействием гидротермальных процессов: экспериментальные исследования в натурных условиях
    Вода: химия и экология, 2015 , No. 1, p. 3–10

    Представлены результаты длительных (до года) натурных экспериментов, посвященных изменению состава, строения, физических и физико-механических свойств вулканогенных пород (андезитов и базальтов) под воздействием гидротермальных процессов (термальных растворов различного состава, температуры, рН) на территории Нижне- Кошелевского термального поля (Ю. Камчатка).

  • А.М. Будков, Г.Г. Кочарян, В.А. Новиков, А.В. Крашенинников Модификация эмпирического закона трения "Rate and State friction law" для моделирования эпизодов медленного скольжения
    Динамические процессы в геосферах, 2015 , No. 7, p. 22-30

    Обсуждается возможность использования эмпирического закона трения «Rate and State» для воспроизведения в численных расчетах режимов скольжения различных типов – «нормальных» и «медленных землетрясений», «эпизодов медленного скольжения». Показано, что канонический закон «Rate and State» позволяет добиться хорошего согласия с экспериментальными данными в случае динамических срывов в режиме прерывистого скольжениия, однако с его помощью не удается воспроизвести кинематические характеристики движения при переходных режимах скольжения. Для численного моделирования «медленных» движений предложено дополнить «Rate and State»-модель вязким членом. При этом динамическая вязкость зависит как от свойств собственно контакта, так и от условий нагружения. Показано, что модифицированная таким образом «Rate and State»-модель позволяет моделировать широкий спектр режимов сдвигового деформирования, в том числе и «медленные» движения.

  • Е.Г. Бугаев, С.Б. Кишкина Полнота реализации нормативных требований при обосновании сейсмической безопасности АЭС и ХОЯТ
    Ядерная и радиационная безопасность, 2015 , No. 3, p. 1-7

    По результатам сейсмологического мониторинга выполнен тематический анализ обоснования сейсмической безопасности атомных электрических станций и хранилищ отработанного ядерного топлива. Показана неэффективность режимных сейсмологических наблюдений с использованием автономных сейсмических станций, расположенных на удалении более 10 - 15 км друг от друга, что связано со слабой сейсмической активностью районов расположения атомных электрических станций и хранилищ отработанного ядерного топлива и с высоким уровнем помех в пунктах наблюдения. Такие условия диктуют необходимость использования при сейсмологическом мониторинге высокочувствительных систем наблюдения, позволяющих регистрировать очень слабые землетрясения с магнитудами вплоть до отрицательных. На основе анализа результатов наблюдения слабых событий существует возможность вероятностных оценок сейсмичности и обоснования современной геодинамической активности с учетом структурной приуроченности очагов землетрясений.

  • Беседина А.Н., Кишкина С.Б.., Куликов В.И. Мониторинг геодинамических событий на Воркутинском месторождении
    Динамические процессы в геосферах: сборник научных трудов ИДГ РАН, 2015 , No. 7, p. 76-85

    В статье рассмотрены результаты регистрации шахтной сейсмичности в районе Воркутинского каменноугольного месторождения. Сдвиговая модель очага сейсмического события в виде мгновенно вскрывающейся круговой трещины применялась для оценки моментных магнитуд зарегистрированных геодинамических событий, которые варьируются от 0,48 до 2,04. Сопоставление статических и динамических параметров очага позволило получить линейную корреляционную зависимость между моментной магнитудой и энергетическим классом событий. Оценка приведенной сейсмической энергии показала аномально сильную зависимость от масштаба события.

  • Беляков Г.В., Таирова А.А., Барышников Н.А. Гравитационное осаждение твердых фракций суспензии при фильтрации через пористую среду
    Динамические процессы в геосферах: сборник научных трудов ИДГ РАН, 2015 , No. 7, p. 44-51

    Используя разработанный нами оптический метод, который основан на поглощении твердым веществом (частицами суспензии) излучения от внешнего источника, экспериментально определяется профиль концентрации осаждаемых частиц вдоль потока суспензии, фильтрующейся через протяженный "прозрачный" фильтр. Расход суспензии измеряется с течением времени при постоянной разности давлений на входе и выходе из фильтра. С помощью методов механики сплошной среды, строится уравнение неразрывности выделенного движущегося объема суспензии, изменение массы частиц в котором пропорционально концентрации суспензии в единице объема фильтра с изменяющейся пористостью. По измеренной концентрации осажденных частиц вдоль фильтра находится коэффициент пропорциональности для предложенной зависимости интенсивности осаждения частиц от концентрации суспензии

  • Батухтин И.В., А.А. Остапчук, Д.В. Павлов Управление режимом деформирования трещины в лабораторном эксперименте
    Динамические процессы в геосферах: сборник научных трудов ИДГ РАН, 2015 , No. 7, p. 15-22

    В серии лабораторных экспериментов в постановке «слайдер»-модели исследовалась возможность изменения режима деформирования модельной трещины, заполненной многокомпонентным гранулированным материалом. Показано, что основным параметром, определяющим закономерности процесса разупрочнения контакта, является структура заполнителя трещины. Обнаружен критический переход от динамики «медленных» событий к «быстрым». Данный переход происходит при определенном изменении структуры заполнителя и сопровождается изменением закономерностей излучения накопленной упругой энергии.

  • Н.А. Барышников, С.Б. Турунтаев, С.В. Елисеев Фильтрация вязкой жидкости в пористой среде, сопровождаемая фазовым переходом
    Динамические процессы в геосферах: сборник научных трудов ИДГ РАН, 2015 , No. 7, p. 38-43

    Одной из перспективных технологий разработки кероген содержащих пород Баженовской свиты является термогазовый метод воздействия на пласт. Предполагается, что в процессе подобного воздействия может формироваться область пиролиза керогена, продвигающаяся в направлении фильтрационного потока. При пиролизе будет происходить увеличение пористости. В качестве аналога такого процесса, с гидродинамической точки зрения, может рассматриваться плавление части вещества, формирующего матрицу проницаемых пород, при разогреве фильтрационным потоком, имеющим высокую температуру. В статье представлено экспериментальное исследование динамики продвижения фронта плавления части вещества скелета при фильтрации через него разогретой вязкой жидкости. Описан процесс формирования и продвижения фронта плавления в виде проплавленных каналов. Описано явление формирования оторочки из расплавленного вещества на фронте плавления.

  • Адушкин В.В., Кудрявцев В.П. Источники метана в Арктической зоне
    Динамические процессы в геосферах, 2015 , No. 7, p. 112-120

    На основе анализа данных наземных, морских и спутниковых измерений были выявлены особенности генерации метана в атмосфере в различных регионах Арктики, обладающих различным потенциалом метаногенеза. Установлено, что мощность источников метана не включённых в официальные таблицы IPCC составляет более 250 Тг/год. Сезонные изменения потоков метана в Арктической зоне объясняют наличие устойчивого осенне-зимнего максимума концентрации метана. Сделан вывод о том, что источниками, поддерживающими значительную эмиссию метана в СП в осенне-зимний период являются водно-болотные угодья, озёра и эмиссия метана в континентальной и морской частях Арктики, обусловленная таянием многолетнемерзлых грунтов.

  • Адушкин В.В., Козлов С.И., Николайшвили С.Ш., Платов Ю.В., Сильников М.В. Исключительные оптические явления, наблюдавшиеся при запусках отечественных ракет-носителей
    Известия Российской академии ракетных и артиллерийских наук, 2015 , No. 3, p. 38-43

    Обсуждаются необычные оптические явления, наблюдавшиеся в нашей стране и за рубе- жом при запусках некоторых отечественных ракет-носителей. Дается интерпретация этих данных с единых методологических и теоретических позиций.

  • Адушкин В.В., Вениаминов С.С., Козлов С.И., Сильников М.В. О техногенном засорении космоса и некоторых его последствиях
    Вопросы Оборонной Техники, 2015 , No. 7, p. 16-21

    Сделан обзор текущего состояния засоренности околоземного космоса вследствие космической деятельности человека и его перспективы на основе последних иссле- дований отечественных и зарубежных ученых и на примере реальных многолетних наблюдений. Рассмотрены некоторые специальные последствия прогрессирующего процесса техногенного засорения космоса (в том числе имеющие оборонные аспекты).

  • Адушкин В.В., Опарин В.Н Физика и геомеханика формирования и развития очаговых зон разрушения горных пород в природных и горнотехнических системах: современное состояние, перспективные направления фундаментальных исследований и прикладных разработок
    Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал), 2015 , p. 24-44

    Формулируются актуальные задачи и направления научных исследований, а также технико-технологических разработок по физике и геомеханике формирования и развития очаговых зон разрушения горных пород в природных и горно-технических системах. Отмечается, что сформулированные направления исследований и разработок могут составить основу для международного мегапроекта по наукам о Земле междисциплинарного характера на тему «Разработка и создание многослойной геоинформационно-мониторинговой системы геомеханико-геодинамической и экологической безопасности в мире».

  • Б.А. Иванов Колебания поверхности астероида при образовании ударного кратера (на примере Фобоса)
    Динамические процессы в геосферах, 2015 , No. 7, p. 30-38

    На поверхности многих исследованных астероидов обнаружены линейные структуры (борозды). Многие исследователи интерпретируют эти борозды как след катившихся по поверхности валунов. Данная гипотеза существенно зависит от колебаний поверхности астероида при образовании ударных кратеров. В предлагаемой работе приводятся результаты численного моделирования удара на астероиде диаметром 22 км (модельный «Фобос»). Показано, что интенсивность колебаний свободной поверхности зависит от предполагаемой структуры Фобоса. Во многих случаях гипотеза о катящихся камнях представляется неправомерной

  • А.В. Черменин Анализ ошибок навигационной спутниковой системы в ГФО «Михнево»
    Динамические процессы в геосферах, 2015 , No. 7, p. 175-180

    В настоящей работе проведено исследование причин некорректного определения местоположения глобальной навигационной спутниковой системой GPS. На основе данных геофизической обсерватории (ГФО) «Михнево» за ноябрь 2014–март 2015 гг. был проведён анализ ошибок определения координат при их статистическом накоплении. Обнаружено, что распределение ошибок не подчиняется нормальному закону, а существующие алгоритмы ионосферной коррекции не в состоянии компенсировать влияние атмосферных планетарных волн, что приводит к периодическому ухудшению точности систем GPS.

  • Хазинс В.М., Спивак А.А. Интенсификация вентиляции карьера конвективной струей
    Взрывное дело, 2015 , No. 114, p. 253-265

    Существенным фактором, затрудняющим работу горнорудных карьеров, является пыль в периоды массовых выбросов, сопровождающих взрывную отбойку рудной массы. Приводятся результаты численного моделирования процесса проветривания карьера в естественных условиях и при искусственной вентиляции с помощью струи, сформированной нагревом ограниченной области воздуха у дна карьера. Анализируются распределения концентрации пыли внутри карьеров с пологими и крутыми бортами, а также в прилегающей к карьеру атмосфере. Получены оценки времени проветривания карьера.

  • Усольцева, О. А., Гамбурцева, Н. Г., Гамбурцев, А. Г., Никонов, А. А., Кузнецов, О. П. Современные геодинамические процессы в литосфере Балтийского щита
    Пространство и Время, 2015 , No. 1, p. 307-313

    В работе рассчитаны линейные тренды неравномерных и равномерных временных рядов времен пробега Р волн для станций Тромсе, Кево, Апатиты и Нурмиярми. Полученный результат хорошо согласуется с прежними результатами о высоком отрицательном линейном тренде в сейсмоактивных районах и почти нулевом тренде на платформенных территориях.

  • Спивак А.А., Хазинс В.М. Взаимодействии воздушных потоков с орографической неоднородностью в виде локального понижения рельефа
    Динамические процессы в геосферах, 2015 , No. 7, p. 99-106

    Обсуждаются результаты численного моделирования аэродинамического режима воздушных потоков в приповерхностной зоне атмосферы Земли при наличии орографической неоднородности. Показано, что при определенных условиях в воздушном потоке формируются вихревые структуры, характер которых варьируется со временем. Приведены пространственные распределения как самих вихревых структур, так и концентрации возмущенных пылевых потоков. Результаты работы могут служить основой для оценки аэроэлектрических, электродного и других геофизических эффектов в приповерхностной атмосфере, а также при описании газодинамических процессов, сопровождающих вентиляцию карьеров при добыче полезных ископаемых открытым способом, в частности, с использованием взрывной технологии.

  • Сергеев В.Н. Распределение радиоактивных элементов, определяющих радиогенное тепло Земли, в ее недрах и геонейтрино
    Динамические процессы в геосферах, 2015 , No. 7, p. 193–199

    Рассмотрена возможность нахождения распределения радиоактивных элементов, определяющих радиогенное тепло Земли, по данным регистрации геонейтрино. Представлены последние данные по геонейтрино, полученные детекторами KamLAND и Borexino. Высказано предположение, что некоторое различие в данных радиогенного тепла, полученных этими детекторами, связано с наличием неоднородности распределения радиоактивных элементов в мантии. Приведены проекты детекторов, способных регистрировать геонейтрино, которые могут быть реализованы в ближайшие годы.

  • И.А. Ряховский, Б.Г. Гаврилов, В.М. Ермак, Ю.В. Поклад Пеленгация молний с использованием регистраторов КНЧ/ОНЧ излучения, размещенных в пространственно разнесенных измерительных пунктов
    Динамические процессы в геосферах, 2015 , No. 7, p. 158-161

    В ГФО «Михнево» опробована и внедрена методика определения положения молниевых разрядов с использованием регистраторов КНЧ/ОНЧ излучения, размещенных в пространственно разнесенных измерительных пунктах. Это позволило повысить точность лоцирования молний по сравнению с методом моноимпульсной пеленгации. Внедрение нового метода открывает возможность исследования корреляции электромагнитного излучения молний с вариациями сейсмических и акустических полей.

  • Ю.В. Поклад, В.А. Рыбаков, Б.Г. Гаврилов, В.М. Ермак, А.В. Крашенинников, И.А. Ряховский, С.П. Соловьев Влияние солнечных рентгеновских вспышек на изменения атмосферного электрического поля и распространение волн СДВ диапазона
    Динамические процессы в геосферах, 2015 , No. 7, p. 162-167

    В работе приведены результаты исследования возмущений приземного электрического поля и изменения условий распространения волн СДВ диапазона во время рентгеновских вспышек на Солнце по данным аппаратуры, установленной в геофизической обсерватории ИДГ РАН «Михнево».

  • Печерникова Г.В. Масса вещества, выброшенного при макроударах с растущей планеты, и проблема образования Луны
    Динамические процессы в геосферах, 2015 , No. 7, p. 200–207

    В статье рассматривается проблема подпитки околоземного долунного роя веществом, выброшенным при столкновениях допланетных тел с растущей планетой в процессе ее аккумуляции. Оценен поток эжекты с растущей Земли на гелиоцентрические орбиты в зависимости от времени и массы планеты в рамках ко-аккреционной модели формирования системы Земля–Луна.

  • А.А. Остапчук, Д.В. Павлов, В.В. Ружич, Е.А. Виноградов, В.К. Марков Трансформация деформационного режима нарушения сплошности в натурных экспериментах
    В сб, 2015 , p. 86-92

    В статье приведены результаты натурных экспериментов, направленных на установление возможной причины изменения режима деформирования нарушения сплошности. Показано, что доминирующий режим определяется внутренними характеристиками «контактных пятен» – участков разлома, в котором происходит наиболее интенсивное силовое взаимодействие. При деформировании трещины, заполненной неоднородным материалом, миграция «контактных пятен» может привести к трансформации деформационного режима вследствие изменения реологии локальных участков межблокового контакта.

  • Кулагин В.П., Шустов Б.М., Кузнецов Ю.М., Каперко А.Ф., Бобер С.А., Оболяева Н.М., Нароенков С.А., Шувалов В.В., Светцов В.В., Попова О.П., Глазачев Д.О. Методы и средства информационно-аналитической оценки астероидно-кометной опасности
    Вестник НПО им, 2015 , No. 4, p. 9-15

    Рассмотрены методы и программные средства для создания информационно-аналитической системы мониторинга опасных космических объектов. Представлены структура системы и описание ее функциональных компонентов, позволяющих обеспечить оперативную оценку астероиднокометной опасности и прогноз последствий столкновения опасных небесных тел с Землей. Приведены результаты работы системы в части моделирования движения космических объектов.

  • Куликов В.И., Кочарян Г.Г., Акимкин М.С. Деструктор – альтернатива БВР при проходке горных выработок
    Метро и тоннели, 2015 , No. 2, p. 36-40

    Буровзрывные работы (БВР) до сих пор остаются одной из важных технологий проходки перегонных и станционных тоннелей Московского метрополитена. Нередко БВР ведутся в нескольких или десятках метров от действующих перегонных тоннелей и технологических выработок. В этих случаях следует считаться с тем, что у БВР есть негативная сторона - сейсмическое действие на горный массив, действующие тоннели, охраняемые сооружения метрополитена и застройку, и инфраструктуру города. Высокая интенсивность сейсмического действия может стать препятствием к проведению БВР. Альтернативой БВР может служить проходка выработок по схожей с БВР технологией, но с заменой штатного ВВ на деструктор, у которого тротиловый эквивалент около 0,002

  • Куликов В.И., Дмитриев А.Ю., Галушко Ф.И. Сейсмическое действие БВР с электронной системой инициирования
    Метро и тоннели, 2015 , No. 3, p. 22-26

    Ранее в журнале «Метро и тоннели» была описана система электронного инициирования зарядов при БВР, проанализированы достоинства этой системы по сравнению с пиротехническими средствами инициирования. В данной работе приведены результаты натурных исследований сейсмического действия БВР при проходке горных выработок метрополитена с электрической и электронной системой инициирования. В работе показаны недостатки технологии короткозамедленного взрывания с применением электродетонаторов. Продемонстрировано преимущество электронной системы инициирования I-KON, которая позволила реализовать пошпуровое взрывание с минимально возможным сейсмическим воздействием.

  • Куликов В.И., Дмитриев А.Ю., Галушко Ф.И. Сейсмическое действие БВР с электронной системой инициирования
    Взрывное дело, 2015 , No. 113, p. 366-383

    В работе приведены результаты натурных исследований сейсмического действия БВР по проходке горных выработок на строительстве Московского Метрополитена. Регистрация сейсмовзрывных волн проводилась, как в горных выработках, так и на дневной поверхности. Получены параметры сейсмовзрывных волн, степень затухания волны и коэффициент сейсмичности для ближней зоны, в которой максимальные ускорения в сейcмовзрывной волне достигали 20g, максимальные скорости - 0,2 м/с. В работе показаны недостатки технологии КЗВ с применением электродетонаторов. Продемонстрировано преимущество использования электронной системы инициирования I-KON, которая позволила реализовать пошпуровое взрывание с минимально возможным сейсмическим воздействием.

  • Беккер С.З., Козлов С.И. Влияют ли мощные радиоволны на поведение озона в нижней ионосфере? (Предварительный анализ)
    Труды 58 научной конференции МФТИ с международным участием «Актуальные проблемы фундаментальных и прикладных наук в области физики» (Тезисы докладов), 2015, vol. 1 , p. 243-244

  • Г.Г. Кочарян От землетрясения - к крипу: единство противоположностей
    Динамические процессы в геосферах, 2015 , No. 7, p. 10-15

    В статье кратко обсуждается проблема идентификации различных режимов деформирования разломов – есть ли это разные физические процессы или представители единого ряда событий.

  • Ковалева И.Х., Гаврилов Б.Г., Поклад Ю.В., Зецер Ю.И. Нелинейные волновые структуры на ионах NO+ в активном плазменном эксперименте «NORTH STAR»
    Динамические процессы в геосферах, 2015 , No. 7, p. 133-144

    На основе анализа оптических и электромагнитных экспериментальных данных ионосферного эксперимента «North Star» выявлены характерные признаки регистрации ионных волновых структур на ионах NO. Данные структуры регистрируются измерительными блоками после прохождения области плазменного облака в возмущённой оптической вспышкой фоновой плазме. Предложено теоретическое обоснование механизма возбуждения данных структур, которые идентифицируются как нелинейные ионно-циклотронные градиентно-дрейфовые волны.

  • Карсанина М.В., Герке К.М., Васильев Р.В., Корост Д.В. Моделирование структуры материалов, обладающих желаемыми свойствами, с помощью корреляционных функций
    Математическое Моделирование, 2015 , p. 50-63

    Для решения множества фундаментальных и прикладных задач самых различных научных дисциплин и производственных направлений необходимо проектировать материалы с заданными структурными характеристиками и физико-химическими свойствами. Одним из методов количественного описания микроструктуры пористых материалов и сред являются корреляционные функции, с помощью алгоритма оптимизации «отжигом» на их основе можно проводить сборки/реконструкции структур. В настоящей работе мы производим создание 60 образцов гипотетических материалов различной структуры по аналитически заданным корреляционным функциям с тремя изменяемыми параметрами. В дальнейшем для каждого образца рассчитывается эффективная проницаемость на основе численного решения уравнения Стокса в его трехмерной геометрии. На основе анализа полученных результатов наглядно показано, что можно сконструировать пористый материал с желаемыми физическими (проницаемость) и структурными (линейные размеры порового пространства) свойствами.

  • Христофоров Б.Д. Моделирование взрывных процессов при вспышках у поверхности Солнца
    Инженерная физика, 2015 , No. 10, p. 57-62

    Проведено моделирование параметров ударных волн в фотосфере с энергией характерной для солнечных вспышек. Получены температуры, значительно превышающие характерные для солнечного ядра. Предположено, что в этих условиях в ударных волнах мог происходить синтез тяжелых элементов, уносимых солнечным ветром при солнечных вспышках. Это могло влиять наряду с аккрецией на условия образования планетарных солнечных систем. Первые результаты были получены для взрывов с постоянной мощностью без учета радиационно-газодинамических процессов и гравитации. В дальнейших исследованиях учтены радиационно-газодинамические процессы при различных условиях выделения энергии взрывов и гравитацию при определении начальных размеров Солнца для оптимального выноса массы солнечным ветром. Предложенный механизм образования планетарных систем, учитывающий как аккрецию, так и принос солнечным ветром тяжелых продуктов нуклеосинтеза в ударных волнах в фотосфере может быть общим для Вселенной.

Прочие публикации

Публикации в периодических изданиях, включенных в базу реферативной информации Web of Science, Scopus

  • 37. Schmedemann, N., T. Kneissl, B.A. Ivanov, G.G. Michael, R.J. Wagner, G. Neukum, O. Ruesch, H. Hiesinger, K. Krohn, T. Roatsch, F. Preusker, H. Sierks, R. Jaumann, V. Reddy, A. Nathues, S.H.G. Walter, A. Neesemann, C.A. Raymond, and C.T. Russell The cratering record, chronology and surface ages of (4) Vesta in comparison to smaller asteroids and the ages of HED meteorites
    Planetary and Space Science, 2014 , p. 104-130

    We derived model functions for the crater production size-frequency distribution and chronology of the asteroids 951 Gaspra, 243 Ida, 21 Lutetia and 4 Vesta, based on a lunar-like crater production function and a lunar-like chronology with a smooth exponential decay in impact rate for the first ~1 Ga of Solar System history. For Gaspra, Ida and Lutetia we find surface ages roughly in agreement with published data. Using the same approach for Vesta leads to results with high correlation to Ar–Ar reset ages of HED meteorites, for which a strong dynamical and spectroscopic connection to Vesta has been found. In contrast to recently published young formation ages of the Rheasilvia and Veneneia basins of about 1 and 2 Ga, respectively, we find for Rheasilvia a formation age of 3.5±0.1 Ga and for the Veneneia formation a lower limit of 3.7±0.1 Ga. For comparison we also give surface model ages for a preliminary version of a chronology (pers. comm. D.P. O׳Brien) based on the Late Heavy Bombardment theory. Error bars presented in our work stem only from statistical analysis of measured crater distributions and do not include the uncertainty of the used chronology model.

  • 36. Schmedemann, N., G.G. Michael, B.A. Ivanov, J.B. Murray, and G. Neukum The age of Phobos and its largest crater
    Stickney, 2014 , p. 152-163

    We derived crater production functions and chronology functions of Phobos for two scenarios, which likely represent the end-members of its dynamical evolution. Case A assumes that Phobos has been in its current orbit about Mars since its formation. Case B assumes a recent capture of Phobos and the impact history of an average Main Belt Asteroid. We determined the age of an average surface to the west of the Stickney crater and of the interior of the Stickney crater. The results indicate (i) the formation or major collision of Phobos about 4.3 Ga (Case A) or 3.5 Ga (Case B) ago, (ii) the Stickney crater is about 4.2 Ga (Case A) or 2.6 Ga (Case B) old and (iii) grooves probably formed between 3.1 and 3.8 Ga (Case A) or 44 and 340 Ma (Case B). Thus, Stickney seems to be older than the investigated grooves on Phobos.

  • 35. Ermakov, A.I., M.T. Zuber, D.E. Smith, C.A. Raymond, G. Balmino, R.R. Fu, and B.A. Ivanov Constraints on Vesta's interior structure using gravity and shape models from the Dawn mission
    Icarus, 2014 , p. 146-160

    We use the shape and gravity field of Vesta determined from observations of the Dawn spacecraft to place constraints on the asteroid’s interior structure. We compute a three-layer interior structure model by minimizing the power of the residual gravity anomaly. The densities of the mantle and crust are based on constraints derived from the Howardite–Eucrite–Diogenite (HED) meteorites. Vesta’s present-day shape is not in hydrostatic equilibrium. The Rheasilvia and Veneneia impact basins have a large effect on Vesta’s shape and are the main source of deviation from hydrostatic shape. Constraining a pre-giant-impact rotation rate and orientation of the spin axis from an ellipsoidal fit to the parts of Vesta unaffected by the giant impacts, and using the theory of figure, we can constrain the shape of the core. Our solution for Vesta’s crust–mantle interface reveals a belt of thick crust around Rheasilvia and Veneneia. The thinnest crust is in the floor of the two basins and in the Vestalia Terra region. Our solution does not reveal an uplift of the crust–mantle boundary to the surface in the largest basins. This, together with the lack of olivine detected by the Visible and Infrared Spectrometer (VIR) data in Rheasilvia and Veneneia, indicates that Vesta’s presumed olivine mantle was either not brought to the surface by these large impacts or was covered by ejecta from subsequent impacts.

  • 34. Arkani-Hamed, J., and B.A. Ivanov Shock wave propagation in layered planetary embryos
    Physics of the Earth and Planetary Interiors, 2014 , p. 45-59

    The propagation of impact-induced shock wave inside a planetary embryo is investigated using the Hugoniot equations and a new scaling law, governing the particle velocity variations along a shock ray inside a spherical body. The scaling law is adopted to determine the impact heating of a growing embryo in its early stage when it is an undifferentiated and uniform body. The new scaling law, similar to other existing scaling laws, is not suitable for a large differentiated embryo consisting of a silicate mantle overlying an iron core. An algorithm is developed in this study on the basis of the ray theory in a spherically symmetric body which relates the shock parameters at the top of the core to those at the base of the mantle, thus enabling the adoption of scaling laws to estimate the impact heating of both the mantle and the core. The algorithm is applied to two embryo models: a simple two-layered model with a uniform mantle overlying a uniform core, and a model where the pre-shock density and acoustic velocity of the embryo are radially dependent. The former illustrates details of the particle velocity, shock pressure, and temperature increase behind the shock front in a 2D axisymmetric geometry. The latter provides a means to compare the results with those obtained by a hydrocode simulation. The agreement between the results of the two techniques in revealing the effects of the core–mantle boundary on the shock wave transmission across the boundary is encouraging.

  • Kocharyan G.G., Ostapchuk A.A., Markov V.K., Pavlov D.V. Some questions of geomechanics of the faults in the continental crust
    Izvestiya, 2014, vol. 50, No. 3, p. 355-366

    We present the results of laboratory experiments on studying the formation of different slip modes on the interfaces in a rock massif such as aseismic creep, stick-slip, and periodic slow-slip events. It is shown that the way of releasing the accumulated elastic energy is determined by the mesoscale structure of the gouge rather than by its macroscopic strength characteristics. The evolution of the stress chains which are formed and broken during the displacement on the fracture, as well as the length and number of these chains, completely determines the regularities of the deformation. The role of these load-bearing elements in nature can be played, e.g., by the “contact spots,” which determine the regularities of stress concentration near the interblock boundary. We consider the effects of low-amplitude vibrations on stressed fractures. It is shown that, depending on the mode of deformation, the vibration impact can either reduce or boost the amplitude of separate events and the fraction of energy that is released dynamically. In the conclusion of the paper, we discuss the possibility of using the shear strength of the fault zone as a geomechanical parameter controlling the mode of deformation.

  • Кочарян Г.Г., Остапчук А.А., Марков В.К., Павлов Д.В Некоторые вопросы геомеханики разломов континентальной коры
    Физика Земли, 2014 , No. 3, p. 51-64

    В статье приведены результаты лабораторных экспериментов, направленных на исследование закономерностей формирования различных режимов скольжения по границам раздела массива горных пород –асейсмического крипа, стик-слипа, периодических подвижек с малой скоростью. Показано, что способ реализации накопленной упругой энергии определяется не столько прочностными макрохарактеристиками заполнителя, сколько его структурой на мезоуровне. Эволюция силовых цепочек, которые образуются и разрушаются в процессе сдвига по трещине, их протяженность и количество полностью определяют закономерности деформирования. В природе роль таких несущих элементов могут выполнять, например, “контактные пятна”, определяющие закономерности концентрации напряжений в окрестности границы между блоками. Рассматривается эффект воздействия низкоамплитудных колебаний на напряженные нарушения сплошности. Показано, что в зависимости от режима деформирования, вибрационное воздействие может как уменьшить, так и увеличить амплитуду отдельных событий и долю энергии, реализуемой динамически. В заключительной части статьи обсуждается возможность использования сдвиговой жесткости разломной зоны в качестве геомеханического параметра, контролирующего деформационный режим.

  • 31. Khristoforov, B.D. Parameters of radiative and gas-dynamic processes in air, near-ground, and ground explosions of charges with a mass up to 1000 tons
    Сombustion explosion and shock waves, 2014 , No. 1, p. 97-104

    Results of measurements and processing of sizes, energy, and power of radiation of a cloud formed after an explosion of 50/50 TNT/RDX and TNT cast charges with masses ranging from 0.01 kg to 1000 tons on the ground surface and at different heights in air are presented; the measurements and data processing are performed within wide temporal (up to 10 s/kg1/3) and spectral (up to 28 µm) intervals. The results are compared with available published data. These explosives have the maximum radiative characteristics owing to the high content of carbon in explosion products. Under conditions of explosions in air, the measured emitted energy approaches 50% of the explosion energy. In the case of ground explosions, the radiation is anisotropic because of screening by ejected soil, and the ratio of energies emitted upward and along the ground surface can exceed the order of magnitude.

  • 30. Христофоров Б.Д. Параметры радиационных и газодинамических процессов воздушных, приземных и наземных взрывов зарядов массой до 1000 т
    Физика горения и взрыва, 2014 , No. 1, p. 107-114

    Представлены результаты измерения и обработки размеров, энергии и мощности излучения взрывного облака в широких временных (до 10 с/кг1 /3) и спектральных (до 28 мкм) интервалах при взрывах литых зарядов ТГ 50/50 и тротила массой от 0.01 кг до 1000 т на земле и в воздухе на разных высотах. Приведено их сравнение с литературными данными. Эти взрывчатые вещества имеют максимальные радиационные характеристики вследствие высокого содержания углерода в продуктах. В условиях взрывов в воздухе измеренная излученная энергия приближалась к 50 % от энергии взрыва. При наземных взрывах излучение было анизотропно из-за экранировки выброшенным грунтом, а отношение энергий, излученных вверх и вдоль поверхности земли, могло превышать порядок величины.

  • А.А. Сулимов, Б.С. Ермолаев, С.Б. Турунтаев, А.А. Борисов, М.К. Сукоян Detonation of explosive Proppant: RDX-containing water-saturated sand
    Russian journal of physical chemistry Т, 2014, vol. 8, No. 3, p. 338-344

    The results of experimental investigations and thermodynamic calculations of the detonation of explosive proppant, an RDX-containing water-saturating sand, are reported. The material studied is of interest for use as an explosive additive to propping material injected into hydraulic fractures of oil-bearing beds. The tests were conducted in duralumin casings with cylindrical or planar inner channels. The dependences of the detonation velocity on the RDX content in the mixture in the range of 14 to 74 wt %, RDX and sand particle size, and initial temperature are examined. The critical detonation diameter of the charge decreases with increasing content RDX in the mixture, being only several millimeters at RDX contents of 30 wt % and above. Polydisperse RDX provides a high detonability of such mixtures; use of narrow particle size RDX fractions, especially coarse (0.4–0.7 mm), significantly increases the critical detonation diameter. As the initial temperature of the mixture is increased from 20 to 90°C, the critical detonation width decreases severalfold. The detonation of mixtures in a convergent planar channel occurs at a constant rate, which differs little from the detonation velocity measured in a cylindrical channel. Reaching the place where the opening of the channel is less than the critical width, detonation fails abruptly. Thermodynamic calculations of the detonation characteristics of the explosive proppant are performed using the BKWS equation of state under the assumption that the sand component behaves as an inert additive, being in mechanical equilibrium with the detonation products of the RDX-water mixture. A satisfactory agreement with the experimental data on the detonation velocity and its dependence on the RDX content is demonstrated. This makes it possible to conclude that RDX mixed with water-saturated sand detonates within a narrow reaction zone without significant convective heat transfer to the inert additive.

  • А.А. Сулимов, Б.С. Ермолаев, С.Б. Турунтаев, А.А. Борисов, М.К. Сукоян Детонация взрывного проппанта – гексогенсодержащего водонасыщенного песка
    Химическая физика, 2014, vol. 33, No. 5, p. 1–7

    Проведены экспериментальные исследования и термодинамические расчеты детонации взрывного проппанта – гексогенсодержащего водонасыщенного песка. Исследуемый материал представляет интерес для использования в качестве взрывчатой добавки к расклинивающему наполнителю, который закачивается в трещины гидравлического разрыва нефтеносных пластов. Опыты проводились в дюралюминиевых оболочках с цилиндрическим и плоским каналами. Изучена зависимость скорости детонации от содержания гексогена в смеси в диапазоне от 14 до 74 вес. %, размеров частиц гексогена, песка и начальной температуры. Критический диаметр заряда, способного детонировать, снижается при увеличении содержания гексогена в смеси, составляя всего несколько миллиметров при содержании гексогена от 30 вес. % и выше. Полидисперсный гексоген обеспечивает высокую детонационную способность смесей; фракции частиц гексогена в узком диапазоне размеров, в особенности крупный гексоген с частицами размером 0.4–0.7 мм, заметно повышают критический диаметр детонации. При повышении начальной температуры смеси от +20°C до +90°C критическая толщина детонации снижается в несколько раз. Детонация исследуемых смесей в сужающемся плоском канале протекает с постоянной скоростью, которая мало отличается от скорости детонации, измеренной в цилиндрическом канале. Достигнув участка, где раскрытие канала оказывается меньше критического, детонация резко обрывается. Термодинамические расчеты детонации взрывного проппанта проведены с использованием уравнения состояния BKWS в предположении, что песок является инертной добавкой, которая находится в механическом равновесии с продуктами детонации смеси гексоген + вода. Получено удовлетворительное согласие с экспериментом по скорости детонации и ее зависимости от содержания гексогена. Это позволяет заключить, что гексоген в смеси с водонаполненным песком детонирует в пределах узкой зоны реакции, без существенных потерь тепла на нагрев инертной добавки путем конвекции

  • Turuntaev S. Peculiarities of elastic waves generated by fatigue tensile fractures
    Advanced Materials Research, 2014, vol. 891 , p. 1779-1784

    In the case of fracturing of rocks in subcritical stress state, the stress release due to fracturing could be accompanied by stress increase near the fracture tips, so the rock deformation near the tips could also generate elastic waves (so called "stopping-phase"). Results of experimental modeling of elastic wave generations by fatigue tensile fractures are considered. The model sample consisted of elastic layer made of rubber and fragile layer made of paraffin, the layers were bounded. The elastic layer was stretched and fixed, so the fragile layer was under static tension and started fracturing by tensile fractures. First fractures appeared in visually intact material, later fractures were preceded by a cloud of small "micro" fractures. The fracturing generated elastic waves, which had two components: one corresponded to fracturing of the fragile layer and had characteristic frequency 5-10 kHz; another one had frequency 100-300 Hz, opposite onset and corresponded to tension of elastic layer. It was concluded that tensile fractures in stressed rocks could be considered as a kind of a double-source of elastic waves: one source is the fracture itself, another source is an area of deformations due to stress increase in the vicinity of the fracture tips.

  • 25. V.V. Adushkin, V.N. Oparin From the alternating-sign explosion response of rocks to the pendulum waves in stressed geomedia. Part III
    Journal of Mining Science July 2014, 2014, vol. 50 , p. 623-645

    The article reviews research and development results in the sphere of designing unique apparatuses and equipment for modeling and in situ recording of nonlinear elastic waves and associated electro-magnetic emission in block-hierarchical rock masses in the condition of high stresses. The joint experimental outcomes and theoretical research findings gained by leading institutions of the Russian Academy of Sciences and its branches within recent decades, in the framework of integration interdisciplinary projects offer the methodology and instrumentation support for new promising systems of integrated geomechanical and geophysical monitoring of mining-induced earthquakes and rockbursts in Russian mines that may act as unique natural “laboratories” for both academic and applied research in geosciences

  • 24. Адушкин В.В., Опарин В.Н От явления знакопеременной реакции горных пород на динамические воздействия - к волнам маятникового типа в напряженных геосредах. Ч. ΙII
    Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых, 2014 , No. 4, p. 10-38

    Обсуждаются прикладные аспекты современных представлений о блочно-иерархическом строении массивов горных пород, феноменологических основ теории волн маятникового типа применительно к формированию и реализации очаговых зон катастрофических событий в природных и горно-технических геосистемах. Устанавливается формализованная связь между концентрационным критерием прочности твердых тел по С. Н. Журкову, экспериментальным критерием “схлопывания” подземных выработок и канонической структурой спектрального состава волн маятникового типа по В. Н. Опарину, а также факту дальнодействия мощных взрывных воздействий в геосредах по М. А. Садовскому - В. В. Адушкину. Обосновывается необходимость энергетического подхода к описанию процесса трансформации упругой энергии очаговых зон катастрофических событий в кинетическую энергию движения составляющих их структурных элементов. Вводится новое понятие о “сейсмоэмиссионных событиях интерференционного типа”.

  • 23. Mikko Nikkilä, Valentin Polishchuk and Dmitry Krasnoshchekov Robust estimation of seismic coda shape
    Geophysical Journal International, 2014 , p. 557-565

    We present a new method for estimation of seismic coda shape. It falls into the same class of methods as non-parametric shape reconstruction with the use of neural network techniques where data are split into a training and validation data sets. We particularly pursue the well-known problem of image reconstruction formulated in this case as shape isolation in the presence of a broadly defined noise. This combined approach is enabled by the intrinsic feature of seismogram which can be divided objectively into a pre-signal seismic noise with lack of the target shape, and the remainder that contains scattered waveforms compounding the coda shape. In short, we separately apply shape restoration procedure to pre-signal seismic noise and the event record, which provides successful delineation of the coda shape in the form of a smooth almost non-oscillating function of time. The new algorithm uses a recently developed generalization of classical computational-geometry tool of α-shape. The generalization essentially yields robust shape estimation by ignoring locally a number of points treated as extreme values, noise or non-relevant data. Our algorithm is conceptually simple and enables the desired or pre-determined level of shape detail, constrainable by an arbitrary data fit criteria. The proposed tool for coda shape delineation provides an alternative to moving averaging and/or other smoothing techniques frequently used for this purpose. The new algorithm is illustrated with an application to the problem of estimating the coda duration after a local event. The obtained relation coefficient between coda duration and epicentral distance is consistent with the earlier findings in the region of interest.

  • Адушкин В.В., Спивак А.А., Харламов В.А. Особенности сейсмомагнитного эффекта в зоне влияния разлома
    Доклады академии наук, 2014, vol. 454, No. 5, p. 590-593

    Приведены результаты совместного анализа локальных длиннопериодных (с периодом более 1 сут) геомагнитных вариаций и уровня подземных вод безнапорного водосодержащего горизонта в центральной части Восточно-Европейской платформы на среднеширотной геофизической обсерватории "Михнево" ИДГ РАН (54,960N; 37,7740E) за период 2010-2011 гг. Наряду с известными вариациями с периодом около 27 суток и двумя гармониками указанной периодичности в ~6-8 и ~12-14 сут. установлены периодичности локальных вариаций магнитного поля Земли с периодом около 1 года. С другой стороны установлено, что основная по величине амплитуды вариация уровня подземных вод верхнего безнапорного горизонта характеризуется годовой периодичностью, определяемой притоком талой воды и ее инфильтрацией в весенне-летний период. В результате сравнения сезонных вариаций гидрогеологического режима и годовой цикличности геомагнитных вариаций показана значимая корреляция между сезонными вариациями одного из основных параметров магнитного поля - магнитного типпера, и изменением уровня подземных вод в безнапорном горизонте

  • 21. Adushkin V.V., Spivak A.A., Kharlamov V.A. Рeculiarities of geomagnetic variations in the central part of the Russian platform
    Izvestiya, 2014, vol. 50, No. 2, p. 215-221

    The instrumental observations of geomagnetic variations in the middle latitudes are analyzed. The main periodicities are revealed in the background local variations of the magnetic field of the Earth. Besides the 27–29-day variations, which are associated with the rotation of the Sun around its axis, also the harmonic components with periods of ∼1, 6–8, 13–14, 57–60 days, and about a year are identified. It is shown that the periodicities in the background variations are both regular and sporadic. The peculiarities in the time behavior of some spectral components of geomagnetic variations are established.

  • 20. Адушкин В.В., Спивак А.А., Харламов В.А. Особенности геомагнитных вариаций в центральной части Восточно-Европейской платформы
    Физика Земли, 2014 , No. 3, p. 66-72

    Приведены результаты анализа данных инструментальных наблюдений за геомагнитными вариациями в условиях среднеширотной обстановки. Определены основные периодичности локальных фоновых вариаций магнитного поля Земли. Наряду с вариациями 27-29 сут., вызываемые периодичностью обращения Солнца вокруг своей оси, зарегистрированы также периодичности с периодами ~ 1; 6-8; 13-14; 57-60 сут и около года. Показано, что периодичности фоновых вариаций имеют регулярный и спорадический характер. Установлены особенности изменения во времени отдельных спектральных составляющих геомагнитных вариаций.

  • 19. Adushkin V.V., Sanina I.A. et al. Study of Recent Tectonic Activity of Morphostructures in the Central Part of the Russian Platform by Remote Methods
    Izvestiya, 2014, vol. 50, No. 2, p. 169-176

    The combined approach is used for studying recent tectonic activity in the central part of the East European Craton (EEC).This approach incorporates the methods of automated lineament analysis and satellite geodesy with the conventional geological mapping analysis. The space tectonic map (space image based) is reconstructed, and morphostructures that are active at the recent and present tectonic stage are delineated by processing the Landsat image mosaic. The direction and rate of horizontal displacement of crustal blocks, which is caused by deep geodynamical processes, are determined using the GPS data. The study is preliminary since only few GPS stations within the EEC have sufficiently long time series of observations.

  • 18. Адушкин В.В., Санина И.А. и др. Исследование неотектонической активности морфоструктур центральной части Восточно-Европейской платформы с использованием дистанционных методов
    Физика Земли, 2014 , No. 2, p. 21-28

    При изучении неотектонической активности центральной части Восточно-Европейской платформы (ВЕП) применен комплексный подход, включающий методы автоматизированного линеаментного анализа и космической геодезии с использованием результатов традиционного геологического картирования. В результате обработки мозаики космоснимков LANSAT построена космотектоническая схема и выделены морфоструктуры, активные на современном и неотектоническом этапе. Данные GPS-наблюдений использованы для определения направления и скорости горизонтального смещения блоков, обусловленного глубинными геодинамическими процессами. Исследования носят предварительный характер из-за недостаточного количества GPS-станций в пределах ВЕП, имеющих продолжительный временной ряд наблюдений.

  • 17. I.A. Sanina et al. Lithospheric structure in the junction zone between megablocks of the East European Craton based on the receiver function data
    Doklady Earth Sciences May 2014, 2014, vol. 456 , p. 618-621

    The present communication provides the first data on the velocity section of the lithosphere down to 250–300 km depth using the receiver function method in the area of Mikhnevo Geophysical Observatory, Institute of Geosphere Dynamics, Russian Academy of Sciences (IGD RAS).

  • 16. Санина И.А., С.А.Королёв, Г.Л.Косарев, О.Ю.Ризниченко. Строение литосферы в зоне сочленения мегаблоков Восточно-Европейской платформы по данным функции приемника
    ДАН, 2014, vol. 456, No. 3, p. 338–341

    Приведены первые результаты определения скоростного разреза литосферы 250-300 км.

  • 15. Китов И.О., Санина И.А., Непеина К.С., Константиновская Н.Л., Нестеркина М.А. Использование метода согласованного фильтра на малоапертурной сейсмической антенне “Михнево”
    Сейсмические приборы, 2014, vol. 50, No. 3, p. 5-18

    Одна из задач, решаемых малоапертурной сейсмической антенной (МСА) “Михнево”, –создание каталога промышленных взрывов в пределах Восточно-Европейской платформы.Начиная с момента установки антенны в 2004 г., с ее помощью ежегодно обнаруживаетсядо 1000 взрывов разной мощности. Метод формирования лучей, основанный на суммировании приведенных к центральной станции записей индивидуальных каналов сейсмической антенны, значительно повышает отношение сигнал/шум по сравнению с трехкомпонентной станцией и снижает амплитудный порог обнаружения. Это позволяет выделять очень слабые сигналы и значительно увеличивает число обнаруживаемых карьерных взрывов. Для сигналов с малым отношением сигнал/шум даже разрешающей способности антенны недостаточно для однозначной идентификации источника. Метод согласованного фильтра с шаблонными волновыми формами, тщательно выбранными из десятилетнего архива цифровых записей МСА “Михнево”, позволяет создать кросскорреляционные алгоритмы, обладающие исключительно высокой точностью относительной локации и идентификации карьеров. Это делает возможным создание эффективной системы автоматической обработки данных и выпуска точного каталога промышленных взрывов.

  • 14. Valery Shuvalov, Rainer Gersonde Constraints on interpretation of the Eltanin impact from numerical simulations
    Meteoritics & Planetary Science, 2014, vol. 49 , p. 1171-1185

    The results of numerical simulations of the Eltanin impact are combined with the available geological data in order to reconstruct the impact dynamics and to get some constraints on the impact parameters. Numerical simulations show that the Eltanin projectile size should be less than 2 km for a 45° oblique impact and less than 1.5 km for a vertical impact. On the other hand, we demonstrate that the projectile diameter cannot be considerably smaller than 1 km; otherwise, the impact-induced water flow cannot transport eroded sediments across large distances. The maximum displacement approximately equals the water crater radius and rapidly decreases with increasing distances. Numerical simulations also show that ejecta deposits strongly depend on impact angle and projectile size and, therefore, cannot be used for reliable estimates of the initial projectile mass. The initial amplitudes of tsunami-like waves are estimated. The presence of clay-rich sediments, typical for the abyssal basins in cores PS2709 and PS2708 on the Freeden Seamounts (Bellingshausen Sea, Southern Ocean) combined with numerical data allow us to suggest a probable point of impact to the east of the seamounts. The results do not exclude the possibility that a crater in the ocean bottom may exist, but such a structure has not been found yet.

  • 13. Valery Shuvalov, Ekkehard Kührt, Kai Wünnemann Impact induced erosion of hot and dense atmospheres
    Planetary and Space Science Journal, 2014, vol. 98 , p. 120-127

    Previous investigations of impact-induced atmospheric erosion considered mainly crater-forming impacts. Simple estimates show that in dense primary planetary atmospheres, considerable erosion could be induced by aerial bursts resulting from impacts of 1-10 km sized projectiles. Numerical simulations of cometary and asteroidal impacts (striking unmodified and crater-forming, impacting as fragmented meteorites, or causing aerial bursts) into dense (200 bar) atmospheres of different temperatures have been performed to obtain the amount of atmospheric erosion. The results have been approximated by simple analytical formulae.

  • 12. Turrini D., Svetsov V. The formation of Jupiter, the Jovian Early Bombardment and the delivery of water to the Asteroid Belt
    Life, 2014 , p. 4-34

    The asteroid (4) Vesta, parent body of the Howardite-Eucrite-Diogenite meteorites, is one of the first bodies that formed, mostly from volatile-depleted material, in the Solar System. The Dawn mission recently provided evidence that hydrated material was delivered to Vesta, possibly in a continuous way, over the last 4 Ga, while the study of the eucritic meteorites revealed a few samples that crystallized in presence of water and volatile elements. The formation of Jupiter and probably its migration occurred in the period when eucrites crystallized, and triggered a phase of bombardment that caused icy planetesimals to cross the asteroid belt. In this work, we study the flux of icy planetesimals on Vesta during the Jovian Early Bombardment and, using hydrodynamic simulations, the outcome of their collisions with the asteroid. We explore how the migration of the giant planet would affect the delivery of water and volatile materials to the asteroid and we discuss our results in the context of the geophysical and collisional evolution of Vesta. In particular, we argue that the observational data are best reproduced if the bulk of the impactors was represented by 1-2 km wide planetesimals and if Jupiter underwent a limited (a fraction of au) displacement.

  • 10. Popel S.I., Adushkin V.V., Golub' A.P. Nanoscale particles in technological processes of benefication
    Beilstein Journal of Nanotechnology, 2014, vol. 5 , p. 458-465

    Background: Cavitation is a rather common and important effect in the processes of destruction of nano- and microscale particles in natural and technological processes. A possible cavitation disintegration of polymineral nano- and microparticles, which are placed into a liquid, as a result of the interaction of the particles with collapsed cavitation bubbles is considered. The emphasis is put on the cavitation processes on the interface between liquid and fine solid particles, which is suitable for the description of the real situations. Results: The results are illustrated for the minerals that are most abundant in gold ore. The bubbles are generated by shock loading of the liquid heated to the boiling temperature. Possibilities of cavitation separation of nano- and microscale monomineral fractions from polymineral nano- and microparticles and of the use of cavitation for beneficiation are demonstrated. Conclusion: The cavitation disintegration mechanism is important because the availability of high-grade deposits in the process of mining and production of noble metals is decreasing. This demands for an enhancement of the efficiency in developing low-grade deposits and in reprocessing ore dumps and tailings, which contain a certain amount of noble metals in the form of finely disseminated fractions. The cavitation processes occuring on the interface between liquid and fine solid particles are occasionally more effective than the bulk cavitation processes that were considered earlier.

  • 9. S.I. Popel , A.P. Golub’ et al. On the distributions of photoelectrons over the illuminated part of the Moon
    JETP Letters April 2014, 2014, vol. 99 , p. 115-120

    The existing view of the photoemission properties of lunar regolith does not provide the unambiguous treatment of the parameters and distributions of photoelectrons over the illuminated part of the Moon. This is indicated by the present calculations of the density, temperature, and distribution function of photoelectrons. It has been demonstrated that the quantum yield of lunar regolith is the main parameter determining the generation of photoelectrons near the surface of the Moon. At present, this parameter is determined with significant uncertainty. The measurement of the quantum yield of regolith directly on the surface of the Moon has been proposed as a variant of the solution of the indicated problem. Such measurements can be performed in the framework of future lunar missions.

  • 8. Попель С.И., Голубь А.П., Извекова Ю.Н., Афонин В.В., Дольников Г.Г., Захаров А.В., Зеленый Л.М., Лисин Е.А., Петров О.Ф. К вопросу о распределениях фотоэлектронов над освещенной частью Луны
    Письма в ЖЭТФ, 2014, vol. 99, No. 3, p. 131-137

    Существующие представления о фотоэмиссионных свойствах лунного реголита не дают однозначной трактовки относительно параметров и распределений фотоэлектронов над освещенной частью Луны. На это указывают проведенные в данной работе вычисления концентрации, температуры и функции распределения фотоэлектронов. Продемонстрировано, что основным параметром, влияющим на генерацию фотоэлектронов у поверхности Луны, является квантовый выход лунного реголита. На сегодняшний день имеется весьма существенная неоднозначность в определении его величины. В качестве варианта решения указанной проблемы предлагается проведение экспериментов по измерению квантового выхода реголита непосредственно на поверхности Луны. Последнее может быть осуществлено в рамках будущих лунных миссий.

  • 7. Emelyanenko V., Naroenkov S., Jenniskens P., Popova O. The Orbit and Dynamical Evolution of the Chelyabinsk Object
    Meteoritics & Planetary Science 49, 2014 , p. 2169–2174

    The orbit of the Chelyabinsk object is calculated, applying the least-squares method directly to astrometric positions. The dynamical evolution of this object in the past is studied by integrating equations of motion for particles with orbits from the confidence region. It is found that the majority of the Chelyabinsk clones reach the near-Sun state. 67 percent of these objects have collisions with the Sun for 15 Myr in our numerical simulations. The distribution of minimum solar distances shows that the most probable time for the encounters of the Chelyabinsk object with the Sun lies in the interval from -0.8 Myr to -2 Myr. This is consistent with the estimate of a cosmic ray exposure age of 1.2 Myr (Popova et al 2013). A parent body of the Chelyabinsk object should experience strong tidal and thermal effects at this time. The possible association of the Chelyabinsk object with 86039 (1999 NC43) and 2008 DJ is discussed.

  • 6. Golub' A.P., Kozlov S.I., Tasenko S.V. Criteria of applicability of a gas-dynamic approximation of a continuous medium to describing the dispersion of combustion products of rocket propellants
    Cosmic Research, 2014, vol. 52, No. 3, p. 185-188

    Two criteria for the applicability of a gas-dynamic approximation of continuous medium to describing the dispersion of combustion products of rocket propellants at high altitudes are formulated. Related numerical estimates are given for different launch vehicles and one upper stage with fairly extended boost phases. The use of a continuous medium approximation is shown to have a clear altitude restriction.

  • 5. Голубь А.П., Козлов С.И., Тасенко С.В. Критерии применимости газодинамического приближения сплошной среды к описанию разлета продуктов сгорания ракетных топлив
    Космические исследования, 2014 , No. 3, p. 197

    Сформулированы два критерия применимости газодинамического приближения сплошной среды к описанию разлета продуктов сгорания ракетных топлив на больших высотах. Приведены численные оценки по ним для различных ракет-носителей и одного разгонного блока, имеющих достаточно протяженные активные участки полета. Показано, что использование приближения сплошной среды имеет четкое ограничение по высоте.

  • Kozlov S.I., Lyakhov A.N., Bekker S.Z. Key principles of constructing probabilistic statistical ionosphere models for the radiowave propagation problems
    Geomagnetism and Aeronomy, 2014, vol. 54, No. 6, p. 750-762

    It is demonstrated that it is required to create probabilistic statistical models of the ionosphere for calculating radio propagation in a wide frequency range. This, in fact, presents a new type of ionospheric modeling. These models are classified into pure statistical and deterministic-stochastic. We describe the key principles of building such models, present some examples of their construction, and discuss some difficulties arising from them.

  • Беккер С.З., Козлов С.И., Ляхов А.Н Основные принципы построения вероятностно-статистических моделей ионосферы для решения задач распространения радиоволн
    Геомагнетизм и аэрономия, 2014 , No. 6, p. 767

    Обоснована необходимость разработки вероятностно-статистических моделей ионосферы для расчета распространения радиоволн широкого диапазона частот, относящихся, по сути, к новому типу ионосферного моделирования. Рассмотрены основные принципы построения таких моделей, которые разделяются на чисто статистические и детерминировано-вероятностные. Приведены примеры разработки моделей и отмечены некоторые трудности при их создании.

  • 2. Krasnoshchekov D, Polishchuk, V. k-Order alpha-hulls and alpha-shapes
    Information Processing Letters, 2014 , No. 1, p. 76-83

    We introduce order-k α-hulls and α-shapes - generalizations of α-hulls and α-shapes. Being also a generalization of k-hull (known in statistics as ''k-depth contour''), order-k α-hull provides a link between shape reconstruction and statistical depth. As a generalization of α-hull, order-k α-hull gives a robust shape estimation by ignoring locally up to k outliers in a point set. Order-k α-shape produces an ''inner'' shape of the set, with the amount of ''digging'' into the points controlled by k. As a generalization of k-hull, order-k α-hull is capable of determining ''deep'' points amidst samples from a multimodal distribution: it correctly identifies points which lie outside clusters of samples. The order-k α-hulls and α-shapes are related to order-k Voronoi diagrams in the same way in which α-hulls and α-shapes are related to Voronoi diagrams. This implies that order-k α-hull and α-shape can be readily built from order-k Voronoi diagram, and that the number of different order-k α-shapes for all possible values of α is proportional to the complexity of order-k Voronoi diagram.

  • 1. I.O. Kitov, I.A. Sanina, K.S. Nepeina, N.L. Konstantinovskaya Using a matched-filter technique at the Mikhnevo small-aperture seismic array
    Seismic Instruments, 2014, vol. 51 , p. 191-200

    The Mikhnevo small-aperture array (SAA) was designed as an instrument for various regional seismic studies, including the compilation of a detailed catalogue of industrial blasts in the East European craton. This array includes 12 observation points arranged in three circles and equipped with SM3-KV shortperiod seismometers. The Institute of Geospheres Dynamics launched the array in 2004, and since that time it has been detecting up to 1000 industrial blasts per year. The Mikhnevo SAA uses beam formation for array processing. The stacking of individual waveforms reduced to a reference point allows the suppression of microseismic noise and improving the signal-to-noise ratio (SNR) relative to a three-component station. An improved SNR for a given signal is equivalent to a reduced detection threshold: much weaker signals can be detected with the use of a beam-formation technique. In turn, much more signals from small industrial explosions are detected. Weak signals are difficult to identify because of the higher uncertainty in the estimates of such characteristics as azimuth, slowness, and amplitude. Having a ten-year catalog of industrial blasts and the archive of raw digital records for this period, we apply a waveform cross-correlation (matched filter) technique, which has an extremely high relative location accuracy and thus identification capability. We have created a set of master events with relevant waveform templates for automatic data processing and creation of an accurate catalogue of industrial blasts.

Публикации в периодических изданиях, включенных в Российский индекс научного цитирования (РИНЦ)

  • Христофоров Б.Д. Исследование влияния термоядерного синтеза с мюонным катализом на формирование газопылевого облака и планет
    Теоретические и прикладные вопросы образования и науки: сб, 2014 , p. 150-155

  • В.Н. Сергеев ВНУТРЕННЕЕ ТЕПЛО ЗЕМЛИ И ГЕОНЕЙТРИНО
    Динамические процессы в геосферах, 2014 , No. 4, p. 162-167

    Представлены современные данные по глобальному тепловому потоку из недр и внутренним источникам энергии Земли. На основании последних опубликованных данных по регистрации геонейтрино детекторами KamLAND и BOREXINO сделан вывод о нереалистичности моделей состава BSE (Bulk Silicate Earth) с содержанием радиогенных элементов, производящим наибольшее количество тепла. Отмечена возможность существования в земных недрах гипотетического геореактора.

  • Г.В. Печерникова О ЗОНЕ ПИТАНИЯ РАСТУЩЕЙ ПЛАНЕТЫ И ПРОБЛЕМЕ ОБРАЗОВАНИЯ ЛУНЫ
    Динамические процессы в геосферах, 2014 , No. 4, p. 154-162

    В статье рассматривается проблема однородности состава вещества, из которого формируются планетезимали, объединяющиеся в планету. Расширяется понятие зоны питания растущей планеты – учитываются ненулевой эксцентриситет орбиты планеты и влияние крупных тел на скорость ее роста. Рассматриваются различные механизмы перемешивания вещества в зоне питания планеты и их роль в формировании системы Земля–Луна.

  • А.С. Стрелков Электронно - и ионно -образование электронным ударом на высотах D- и E-слоев ионосферы
    Динамические процессы в геосферах, 2014 , No. 4, p. 25-36

    В работе представлены результаты расчетов числа вторичных электронов, молекулярных, а также атомарных ионов азота и кислорода, создаваемых электронным ударом при воздействии на атмосферу электронов с энергиями 20 эВ–1 кэВ в диапазоне высот от 80 до 300 км. Приводятся сведения о спектрах вторичных электронов. Полученные значения числа вторичных электронов и ионов могут использоваться в расчетах ионизационной кинетики и радиофизических характеристик ионизуемых областей атмосферы.

  • О.А. Усольцева, Р.А. Дягилев, С.Н. Мулев СЕЙСМИЧЕСКИЕ КОЛЕБАНИЯ, ВЫЗВАННЫЕ УДАРНОЙ ВОЛНОЙ ОТ ЧЕЛЯБИНСКОГО БОЛИДА В БЛИЖНЕЙ ЗОНЕ
    Динамические процессы в геосферах, 2014 , No. 5, p. 104-116

    Вхождение в атмосферу Челябинского болида произошло 15 февраля 2013 года в 3 часа 20 минут GMT. Сейсмические колебания, вызванные ударной волной от этого события, были записаны 6 сейсмическими станциями в районе п. Коркино, находящемся на эпицентральном расстоянии Δ = 10 км от координат точки максимальной яркости. В работе проведено определение амплитуды сейсмических колебаний. Амплитуда соответствует избыточному давлению для этой области. Измеренные времена вступления волны по сейсмограммам согласуются с теоретически рассчитанными временами. Выполнено вычисление азимута на источник и угла падения с использованием трехкомпонентного датчика. Рассчитанные координаты акустического источника на основе азимута и угла падения подтверждают тезис, что первый звук приходит из ближайшей точки траектории.

  • 1. Кузьмичева М.Ю., Лосева Т.В., Ляхов А.Н Ионосферный эффект Челябинского события
    Динамические процессы в геосферах, 2014 , No. 5, p. 86-95

    В статье обсуждаются результаты регистрации возмущений в ионосфере Земли, наблюдавшихся после падения Челябинского метеорита 15 февраля 2013 года. Представлены результаты трехмерных газодинамических расчетов, позволяющие объяснить механизм формирования этих возмущений.

  • Беккер С.З. Статистическая модель Д-области ионосферы. Сопоставление радиофизических расчетов по распространению СДВ-ДВ с экспериментальными данными
    Труды XVII Всероссийской научно-практической конференции «Актуальные проблемы защиты и безопасности», 2014, vol. 1 , p. 407-413

  • Беккер С.З. Результаты расчетов распространения СДВ-ДВ на двух статистических моделях Д-области ионосферы и их сравнение с экспериментальными данными, полученными в обсерватории ИДГ РАН Михнево
    Труды 57 научной конференции МФТИ с международным участием «Актуальные проблемы фундаментальных и прикладных наук в области физики» (Тезисы докладов), 2014, vol. 1 , p. 250-251

  • 50. Шанина В.В., Герке К.М., Фуникова В.В. Изменения состава, строения и свойств андезитов и базальтов Кошелевского вулкана (Южная Камчатка) под воздействием гидротермальных процессов по данным натурных исследований
    Инженерная геология, 2014 , No. 6, p. 56–62

    В статье рассмотрены результаты натурных исследований длительностью до двух лет, проведенных в массивах гидротермальных глинистых грунтов на Нижне- и Верхне-Кошелевском термальных полях Южной Камчатки для изучения влияния гидротермальных процессов на изменения состава, строения и свойств вулканогенных пород без активного воздействия термальных вод. Показано, что в андезитах и базальтах, помещенных в массив гидротермальных глинистых грунтов, выщелачивание и растворение исходных минералов преобладают над образованием новых, в результате чего пористость пород увеличивается. Так, у самых устойчивых из исследованных пород - андезитов - произошло увеличение пористости с 10 до 13% за 2 года.

  • 49. И.А. Санина, С.Б. Турунтаев, Э.М. Горбунова, Н.А. Барышников, Е.В. Зенченко, М.А. Нестеркина, Н.Л. Константиновская Развитие методов выявления пространственно-временных вариаций фильтрационных свойств коллекторов месторождений углеводородов по данным микросейсмического мониторинга
    Георесурсы, 2014 , No. 1, p. 8-20

    Приведены результаты экспериментов по проведению пассивного микросейсмического мониторинга для выявления изменений нефтегазовых коллекторов в процессе разработки месторождений.

  • 48. А.М. Камай, С.Б. Турунтаев. Численное исследование влияния величины критических напряжений в модели rate-and-state на скольжение разлома
    Динамические процессы в геосферах: сборник научных трудов ИДГ РАН, 2014 , No. 6, p. 47-54

    Рассматривается движение по разлому с трением, описываемым двухпараме- трическим законом rate-and-state. предполагается, что техногенное воздействие приводит к уменьшению эффективной прочности разлома (например, за счет уве-личения порового давления при закачке жидкости). показано качественное из-менение характера прерывистого скольжения при изменении критической вели-чины сдвигового напряжения. анализ решений системы уравнений проводится с использованием метода грассбергера-проккаччиа. получено, что при измене-нии критических напряжений от 5 до 30 мпа корреляционная размерность рас-тет линейно; при более высоких значениях критических напряжений наблюдается тенденция к насыщению зависимости корреляционной размерности от критиче-ских напряжений.

  • 46. Голубов Б.Н., Иванов А.Ю. Новообразованные очаги выбросов нефти из недр северного и среднего Каспия по спутниковым и геолого-геофизическим данным
    Электронное научное издание Альманах Пространство и Время, 2014, vol. 5, No. 1, p. 5

    На радиолокационных изображениях (РЛИ), полученных со спутников Radarsat-1 и Radarsat-2 в апреле - июне 2012 г. на поверхности Каспийского моря в районе п-ова Мангышлак и его подводного продолжения, разделяющего котловины Северного и Среднего Каспия, было обнаружено большое количество мелких нефтяных пятен. Область появления этих пятен приурочена в основном к молодой Скифско-Туранской плите, а также к соседним участкам Прикаспийской впадины древней Восточно-Европейской платформы. Подавляющее число пятен нефти появилось в период 25 мая - 1 июня 2012 г. Установлено, что периодичность срабатывания грифонов в виде «бегущих волн» может отражать импульсы повышенной геодинамической активности недр тектонической впадины Каспийского моря, которые могли быть спровоцированы природно-техногенными факторами. Рассматриваются геолого-геофизические предпосылки и причины активизации грифонов. Активность грифонов свидетельствует о возможной нефтегазоносности локальных структур.

  • 45. Голубов Б.Н., Иванов А.Ю. Развитие представлений о метрике пространства-времени в окрестности земли и проблема формулировки закона всемирного тяготения
    Электронное научное издание Альманах Пространство и Время, 2014, vol. 5, No. 1, p. 5

    В предыдущих наших работах была дана оценка гравитационного эффекта смещения оси вращения Земли и показана принципиальная возможность регистрации этого эффекта современными инструментальными средствами. При этом было показано, что создание системы глобального мониторинга такого эффекта на фоне других помех приводит к проблеме адекватного описания гравитационного поля Земли, необходимость решения которой требует уточнения формулировки закона всемирного тяготения и пересмотра существующих методов расчета силы тяжести, что неизбежно влечет за собой корректировку представлений о характере современных геологических процессов и особенностях эволюции Земли. Решение этой задачи тесно связано с вопросами метрики пространства-времени и круговорота вещества и энергии Земли. В настоящей статье обсуждаются вопросы эволюции представлений о метрике пространства-времени в окрестности Земли и уточнения формулировки закона всемирного тяготения.

  • 44. Голубов Б.Н., Иванов А.Ю. Активизация выбросов нефти из недр северного и среднего Каспия в апреле-июне 2012 г. По спутниковым и геолого-геофизическим данным
    Исследование Земли из космоса, 2014 , No. 2, p. 67-82

    На радиолокационных изображениях, полученных со спутников Radarsat-1 и Radarsat-2 в апреле–июне 2012 г. на поверхности Каспийского моря в районе п-ова Мангышлак и его подводного продолжения, разделяющего котловины Северного и Среднего Каспия, было обнаружено большое количество мелких нефтяных пятен, идентифицированных как грифонные. Область появления этих пятен приурочена в основном к молодой Скифско-Туранской плите, а также к соседним участкам Прикаспийской впадины древней Восточно-Европейской платформы. Подавляющее число пятен нефти появилось в период 25 мая -1 июня 2012 г. Периодичность срабатывания грифонов в виде “бегущих волн” отражает импульсы повышенной геодинамической активности недр тектонической впадины Каспийского моря, которые могли быть спровоцированы природно-техногенными факторами. Рассматриваются геолого-геофизические предпосылки и причины активизации грифонов. Активность грифонов свидетельствует о возможной нефтегазоносности локальных структур.

  • 43. Христофоров Б.Д. Исследование удара разогнанных взрывом порошков и игл
    Инженерная физика, 2014 , No. 7, p. 47-57

    Проведено исследование поведения металлов, диэлектриков, взрывчатых веществ и различных конструкций при ударе разогнанных взрывом порошков и швейных игл. Наблюдался эффект сверхглубокого проникания в стали и дюрале с длиной измеренных каналов до 100 диаметров частиц при скоростях удара порошков корунда и вольфрама до 2 км/с. Предложен струйный механизм сверхглубокого проникания порошков в металлы. Предполагается, что струя проникает в трещину при хрупком разрушении, когда пластическое течение не успевает развиваться из-за высокой скорости деформации. Показана возможность разрушения иглами разных конструкций, блоков плексигласа, против метеоритных экранов, контейнеров с упругими и взрывчатыми материалами с выделением энергии намного превышающей энергию игл. Полученные результаты и разработанные разгонные устройства применялись для моделирования удара метеоритов и космического мусора, входа метеоритов в атмосферу и стойкости противометеоритных экранов, в активных геофизических ракетных экспериментах.

  • 42. Христофоров Б.Д. Исследование влияния солнечных вспышек и ветра на формирование газопылевого облака и планет
    Инженерная физика, 2014 , No. 8, p. 42-53

    Проведено исследование влияния солнечных вспышек и ветра на формирование газопылевого облака и планет. Предположено, что у поверхности Солнца возникали сильные ударные волны с энергией характерной для солнечных вспышек. В ударных волнах происходил ядерный синтез тяжелых элементов уносимых солнечным ветром. Анализ решения взрывных задач в фотосфере показал, что для получения массы планет как в настоящее время необходима примерно на три порядка большая масса вещества, уносимая солнечным ветром, чем теперь. Это возможно при меньшей массе солнца и второй космической скорости в период формирования планет, которые определены из сопоставления взрывных расчетов и зависимости 2 космической скорости от массы для Солнца и Юпитера.

  • 38. П.Б. Каазик, Д.Н. Краснощеков, В.М. Овчинников Локальная аномалия скорости во внутреннем ядре под Юго-Восточной Азией: неоднородность или анизотропия?
    Динамические процессы в геосферах, 2014 , No. 6, p. 144-154

    Проведен анализ дифференциальных времен пробега и дифференциальных амплитуд сейсмических волн PKPDF и PKPBC, зондирующих внутреннее ядро под Юго-Восточной Азией. Показано, что область на экваториальных трассах (угол между направлением сейсмического луча в ядре и осью вращения Земли больше 350) имеет более высокую, примерно на 0.3%, скорость распространения сейсмических волн, чем в стандартной модели ak135. Особенности невязок времен пробега на полярных трассах ( <350) указывают на существование локального объема 250х250х200 км3, в котором величина скорости зависит от направления распространения продольной волны. Установлено, что затухание сейсмических волн в этом объеме также зависит от направления прихода волны – для полярного направления затухание в три раза выше, чем в экваториальном направлении.

  • 36. Санина И.А., Кишкина С.Б. Комплексный геофизический мониторинг как основа геодинамической безопасности
    МОНИТОРИНГ, 2014 , No. 1, p. 14-20

    Контроль уровня сейсмичности района размещения крупных инженерных объектов необходим даже на слабоактивных в сейсмическом отношении территориях. В условиях европейской части России эта задача должна решаться путем проведения комплексного геофизического мониторинга. В статье рассмотрены преимущества использования малоапертурных сейсмических групп для регистрации слабых сейсмических событий, описан опыт ИДГ РАН в работах по комплексному геофизическому мониторингу отдельных участков земной коры

  • 32. Кишкина С.Б., Бугаев Е.Г. Контроль сейсмобезопасности объектов атомной энергетики
    Вестник НЯЦ РК, 2014 , No. 2, p. 153-163

    Для мониторинга сейсмических явлений на участках размещения АС сети регулярных (региональных) сейсмических станций, как правило, недостаточно, поэтому для контроля стабильности сейсмического режима площадки размещения АС должна быть предусмотрена организация локальной системы высокочувствительных сейсмических наблюдений. В статье рассмотрены примеры локальных сейсмологических наблюдений в России на платформенных участках размещения АЭС в период инженерных изысканий для выбора площадки и разработки проекта.

  • 30. Спивак А.А. Проявление разломных зон в геофизических полях
    Геодинамика и тектонофизика, 2014 , No. 2, p. 507-525

    Приведен анализ результатов инструментальных наблюдений за геофизическими полями в зонах влияния тектонических разломов. Показано, что разломные зоны характеризуются существенно более высокими по сравнению с серединными участками структурных блоков земной коры вариациями геофизических полей, интенсивным откликом на слабые внешние воздействия в виде твердого лунно-солнечного прилива и барических вариаций атмосферы, а также интенсивностью релаксационных процессов. Преимущественно в разломных зонах наблюдается трансформация энергии между геофизическими полями разной природы.

  • 29. Иванов Б.А. Проникновение фрагмента Челябинского метеорита через лед озера Чебаркуль: предварительное моделирование
    Динамические процессы в геосферах, 2014 , No. 5, p. 124-134

    15 февраля 2013 г. крупный каменный метеорит вошел в атмосферу Земли и разрушился в несколько этапов над городом Челябинск. Основная масса мелких обломков выпала на поверхность с малой (терминальной) скоростью, однако зафиксировано падение, по крайне мере одного крупного (~600 кг) обломка, пробившего лед на озере Чебаркуль. Позднее этот обломок (или его часть) был извлечен со дна озера. В месте падения образовалась округлая полынья размером 6-8 м, частично покрытая плавающим льдом. В настоящей работе проводится предварительный анализ процесса образования этой полыньи с учетом минимальной (обнаруженной) массы обломка и его скорости, оцененной величиной, близкой к терминальной скорости падения данной массы в атмосфере.

  • 24. Иванченко Г.Н., Горбунова Э.М. Линеаментный анализ природно-техногенной среды Московского региона
    Динамические процессы в геосферах, 2014 , No. 6, p. 115-123

    Для оценки состояния урбанизированной территории обычно применяется комплексный подход, включающий классические методы - инженерно-геологические, геоморфологические и геофизические методы исследований. В данной работе впервые был проведен линеаментный анализ техногенно-измененной геологической среды под влиянием антропогенной деятельности. Интерактивное дешифрирование мозаики космоснимков Московского региона с использованием программного пакета LESSA позволяло провести экспресс-анализ техногенной нагрузки на ландшафт, охарактеризовать геодинамически активные зоны и природно-техногенную среду мегаполиса

  • 23. А.М. Будков, Г.Г. Кочарян Численное моделирование процесса сдвига трещины со сложной реологией
    Динамические процессы в геосферах, 2014 , No. 6, p. 38-47

    На основе модели Барриджа-Кнопова и закона трения Дитриха-Руины предложена численная модель пригодная для описания процесса деформирования разломной зоны, отдельные участки которой обладают свойствами фрикционного разупрочнения. Тестовые расчеты показали, что возникшая на локальном участке динамическая неустойчивость при определенных условиях может охватывать обширные области. Скорость распространения деформационной волны определяется свойствами разломов более мелкого иерархического уровня.

  • 22. Виноградов Е.А., Беседина А.Н., Горбунова Э.М., Кабыченко Н.В., Свинцов И.С. Исследование фазового сдвига между приливными компонентами в смещении грунта и уровне подземных вод по данным ГФО «Михнево
    Динамические процессы в геосферах, 2014 , No. 6, p. 96-105

    Анализ большого объема данных широкого диапазона масштабов сейсмических событий продемонстрировал существование немонотонной зависимости величины кажущегося напряжения от масштаба, которая определяется различным генезисом землетрясений (техногенная сейсмичность, малые землетрясения и афтершоки, средние и крупнейшие землетрясения). Эта зависимость довольно слабая (усредненная поинтервально величина Es/M0 изменяется всего лишь в пределах одного порядка) по сравнению с разбросом значений Es/M0.

  • 21. Беседина А.Н., Кабыченко Н.В. Применение датчиков с расширенными частотными характеристиками для регистрации землетрясений и взрывов
    Динамические процессы в геосферах, 2014 , No. 6, p. 86-96

    В работе проводится анализ сейсмических событий различного масштаба для апробации метода численной коррекции датчиков. Результаты регистрации промышленных взрывов подтвердили возможность использования геофонов типа GS-20DX при проведении сейсмических наблюдений в платформенных условиях в диапазоне частот 4-14 Гц. Ошибка определения магнитуд по записям короткопериодных сейсмометров с расширенными частотными характеристиками, используемых для мониторинга землетрясений, соответствует точности оценок магнитуд в каталогах.

  • 20. Куликов В.И., Спунгин В.Г., Остапчук А.А. Сейсмовзрывное действие массовых карьерных взрывов на горные выработки
    НТС Взрывное дело, 2014 , No. 112, p. 203-213

    В работе приведены результаты мониторинга сейсмовзрывных волн при массовых взрывах на разрезе Черногорский в Хакасии. Были зарегистрированы велосиграммы и акселерограммы на дневной поверхности и в горных выработках шахты Хакаская. Показано, что в горных выработках амплитуды сейсмовзрывных волн в 3 раза меньше, чем на дневной поверхности. По зарегистрированным акселерограммам предложено рассчитывать волны напряжений и деформаций. Их параметры определяют устойчивость горных выработок.

  • 18. Куликов В.И., Еременко А.А., Александров А.Н., Спунгин В.Г. Исследование интенсивности сейсмического действия массового взрыва при отработке слепого рудного тела
    Горный информационно-аналитический бюллетень, 2014 , No. 5, p. 9-14

    Представлены результаты измерений сейсмического действия массового взрыва при отработке слепого рудного тела. Определены максимальные скорости колебания почвы в районе взрыва и балльность.

  • 16. Кочарян Г.Г. Масштабный эффект в сейсмотектонике
    Геодинамика и тектонофизика, 2014, vol. 5, No. 2, p. 353-385

    В настоящей работе собран и проанализирован обширный ряд экспериментальных данных во всем диапазоне масштабов, который относится к сейсмотектонике и геомеханике, - от микрособытий с линейным размером очага порядка нескольких сантиметров до мегаземлетрясений. Рассмотрены закономерности изменения геометрических характеристик разноранговых разломов и трещин и их механических свойств, линейных размеров очага землетрясения, времени подготовки динамического события и сейсмической энергии. Усреднение по всему диапазону масштабов дает соотношения, близкие к закону геометрического подобия. Более детальное рассмотрение позволяет обнаружить, что существует несколько иерархических уровней, в которых изменение параметров событий с масштабом происходит по разным законам, зачастую сильно отклоняющимся от законов подобия. Показано, что линейные размеры L~500-1000 м являются некоторой переходной областью, которая оказывается границей между двумя диапазонами, в которых масштабные соотношения существенно разные. Следует отличать и шахтную сейсмичность, глубина очагов которой невелика. Установлено, что для землетрясений Байкальской рифтовой системы отмечается аномальная тенденция сильного возрастания приведенной энергии, рассчитанной по величине класса события, с увеличением масштаба. В интервале моментных магнитуд от 5 до 6.3 усредненное приведенное значение сейсмической энергии превышает среднемировую величину для этого диапазона, по крайней мере, в 25 раз. Необходимо разобраться, является ли этот эффект артефактом, связанным с некорректным расчетом величины сейсмической энергии, или имеет место не объясненный пока физический эффект.

  • 15. Адушкин В.В., Кочарян Г.Г. На пути к разработке новых рекомендаций по геодинамической безопасности
    Мониторинг, 2014 , No. 1, p. 22-31

    В асейсмичных регионах, таких как Восточно-Европейская платформа,воздействие слабых сейсмических колебаний, в том числе и от техногенных источников, может оказаться важнейшим фактором, определяющим сейсмобезопасность инженерных сооружений и природных объектов. Это требует разработки новых методик геофизического и деформационного мониторинга, которые должны быть приспособлены к условиям конкретных охраняемых объектов

  • 14. И.Б. Косарев, С.П. Соловьев Теоретические оценки величины электрических сигналов в экспериментах с образцами горных пород низкой пористости
    Динамические процессы в геосферах, 2014 , No. 6, p. 123-30

    Продолжено исследование эффекта электрической поляризации, возникающей при ударном воздействии на образцы горных пород, проявляющих аномальный пьезоэлектрический эффект. Физическая модель поляризации построена на рассмотрении дислокационной динамики в области фронта волны сжатия, дающей основной вклад в величину эффекта. Определена величина модуля связи ударной поляризации и временной производной механического напряжения, которая равна 10-8 Кл/(м2∙МПа).

  • 13. В.М. Хазинс, В.В. Шувалов Газодинамические процессы, инициируемые в атмосфере инфракрасным излучением горячей вулканической лавы
    Динамические процессы в геосферах, 2014 , No. 6, p. 17-25

    Показано, что в результате нагрева воздуха инфракрасным излучением горячей лавы, развивается газодинамическое течение, которое приводит к образованию слоя повышенной температуры на нижней границе тропопаузы. Рассмотрено воздействие на атмосферу лавовых полей с характерным размером 1–10 км. Чем больше размер, тем быстрее развивается теплый слой, способный поднять тропопаузу, что в последующем может изменить фотохимические процессы в нижней стратосфере.

  • 12. В.М. Хазинс, В.В. Шувалов Роль ветра в формировании облака из смеси метана и воздуха при истечении метана из мощного геологического источника
    Динамические процессы в геосферах, 2014 , No. 6, p. 8-17

    Исследовано влияние ветра на формирование облака из смеси метана и воздуха при струйном истечении метана из мощного геологического источника. Показано, что ветер несколько видоизменяет механизм переноса метана из струи в облако по сравнению со случаем невозмущенной ветрами атмосферы и в значительной мере влияет на высоту всех облачных структур. Проведенные расчеты продемонстрировали, что с ростом размеров струи может образовываться протяженная в вертикальном направлении область с параметрами, достаточными для воспламенения.

  • 11. Нароенков С.А., Емельяненко В.В., Попова О.П. Орбита и происхождение Челябинского объекта
    Динамические процессы в геосферах, 2014 , No. 5, p. 20-25

    С использованием полученных из наблюдений астрометрических положений [Popova et al., 2013] была определена орбита Челябинского объекта. На основании полученной орбиты исследовано движение объекта в прошлом и изучена возможность связи Челябинского объекта с астероидами 86039 (1999 NC43) и 2008 DJ.

  • 10. Артемьева Н.А., Шувалов В.В. Атмосферный шлейф Челябинского метеороида
    Динамические процессы в геосферах, 2014 , No. 5, p. 134-146

    Одним из наиболее длительных явлений после 10-секундного болида при пролете Челябинского метеорита (далее – ЧМ) был шлейф, оставленный метеороидом в атмосфере. Этот след напоминал гигантский инверсионный след самолета, был хорошо виден над Уралом в течение получаса, постепенно размывался ветрами и дрейфовал на юг и позднее – на восток. Именно его можно увидеть на большинстве фотографий события. В статье описывается численное моделирование шлейфа в течение первых 3 минут после пролета метеороида. Результаты сравниваются с наблюдениями. Анализируется возможность образования баллистического плюма при небольших ударах.

  • 9. Светцов В.В., Шувалов В.В. Оценка сейсмического эффекта, вызванного падением Челябинского космического тела
    Динамические процессы в геосферах, 2014 , No. 5, p. 95-104

    Сделаны теоретические оценки магнитуды сейсмического события, обусловленного падением Челябинского болида. Путем численого моделирования образования и распространения ударных волн, вызванных торможением космического тела и выделением энергии вдоль его траектории в атмосфере, рассчитаны давления на поверхности Земли. Определение магнитуды сейсмического источника проводится с помощью формул, основанных на решении задачи Лэмба для полупространства, на границе которого действует давление. Константы в формулах были ранее выбраны в соответствии с опубликованными данными по экспериментальным взрывам в воздухе. В предположении, что кинетическая энергия Челябинского космического тела при входе в атмосферу в тротиловом эквиваленте была равна 300 кт, вычисленная магнитуда сейсмического события равна 3,85. Для энергии тела 500 кт магнитуда оказалась равной 4,0. Эти величины согласуются с опубликованными результатами измерений магнитуды в пределах погрешностей измерений. Были также проведены вычисления магнитуд сферически-симметричных взрывов в воздухе с энергиями от 30 кт до 30 Мт на высотах от 5 до 45 км. Магнитуда Челябинского события соответствует сферически-симметричным взрывам с энергиями, равными кинетической энергии тела, на высоте около 35 км.

  • 8. Карташова А.П., Попова О.П., Дженнискенс П. и др. Челябинское событие: опрос очевидцев
    Динамические процессы в геосферах, 2014 , No. 5, p. 146-155

    Вход космического объекта в атмосферу сопровождается ярким излучением, генерацией ударной волы, привнесением космического вещества на разные высоты в атмосфере и последующими химическими реакциями, и другими эффектами. Свечение Челябинского метеороида было видно на обширной территории, а жители Челябинской области наблюдали не только пролет болида, но и другие явления, вызванные входом метеороида в атмосферу (приход ударной волны, вызвавшей разрушения и травмы, тепловые, звуковые эффекты и т.д.). В данной работе представлены данные об этих эффектах Челябинского метеороида, полученные в результате опросов очевидцев.

  • 7. Харламов В.А, Рыбнов Ю.С., Попова О.П., Подобная Е.Д., Дженискенс П. Оценка пространственных координат источника излучения звукового сигнала при взрыве Челябинского метеорита по данным регистрации акустических сигналов
    Динамические процессы в геосферах, 2014 , No. 5, p. 116-123

    Приведена методика расчета пространственных координат и результаты вычислений пеленгов и координат источника излучения звукового сигнала и их ошибок при взрыве челябинского метеорита по данным регистрации акустических сигналов в различных пунктах.

  • 6. Рыбнов Ю.С., Попова О.П., Харламов В.А. Оценка энергии Челябинского болида по спектру мощности длиннопериодных колебаний атмосферного давления
    Динамические процессы в геосферах, 2014 , No. 5, p. 78-87

    В статье рассмотрены вопросы оценки энергии Челябинского болида по длиннопериодным инфразвуковым колебаниям атмосферного давления. Предложена методика, в которой используется интегральная зависимость энергии от спектра мощности. Полученные результаты достаточно удовлетворительно совпадают с данными, полученными в других работах.

  • 5. Шувалов В.В., Артемьева Н.А., Попова О.П. Оценка параметров ударной волны, вызванной падением Челябинского космического тела
    Динамические процессы в геосферах, 2014 , No. 5, p. 48-59

    Рассматривается генерация и распространение ударной волны в атмосфере Земли после падения Челябинского космического тела, определяется максимальное избыточное давление в разных точках земной поверхности, оценивается размер зоны повреждений. Исследованы разные способы задания энерговыделения вдоль траектории метеороида и зависимость зоны повреждений от характера энерговыделения. Определены времена прихода звукового сигнала (воздушной волны) в разные точки земной поверхности, анализируется форма импульса давления.

  • 4. Ковалева И.Х., Ковалев А.Т., Попова О.П., Рыбнов Ю.С., Поклад Ю.В., Егоров Д.В. Электромагнитные эффекты, генерируемые в ионосфере Земли при падении метеороида
    Динамические процессы в геосферах, 2014 , No. 5, p. 26-47

    Рассмотрены электромагнитные возмущения различной природы и масштабов, сопровождающие падения метеороидов. Предложен новый механизм генерации электромагнитного сигнала в диапазоне частот от Гц до килогерц при таких падениях. Проанализированы особенности падения Челябинского метеороида. Проведены оценки возмущений параметров ионосферной плазмы и характеристики электромагнитных сигналов, которые могут быть зарегистрированы на Земле. Предложена модель формирования электрофонных шумов в результате резонансного возбуждения циклотронных частот ионов приземной плазмы.

  • 3. Светцов В.В., Артемьева Н.А., Попова О.П., Шувалов В.В. Падение Челябинского метеорита - типичное событие в истории Земли
    Динамические процессы в геосферах, 2014 , No. 5, p. 7-19

    Челябинское событие (далее ЧС) описывается в контексте множественных столкновений Земли с космическими объектами разного размера на протяжении всей ее эволюции. Падения тел размером менее 10 м происходят довольно часто, метровых - в среднем около одного раза в неделю, но, как правило, эти падения происходят в местах, удаленных от жилых районов, и поэтому фиксируются только специалистами. Челябинский метеороид (далее ЧМ), хотя и имел довольно большой размер ~20 м, представлял собой типичный каменный астероид. Такие тела сталкиваются с Землей примерно один раз в 50-100 лет, но уникальность этого события связана главным образом с местом падения – в район с высокой плотностью населения и развитой промышленностью. В статье рассмотрены основные физические явления, происходящие при взаимодействии метеороидов размером в первые десятки метров с атмосферой – торможение, абляция, фрагментация, распространение ударной волны. Описаны современные способы регистрации и моделирования болидных явлений. В заключительной части формулируются актуальные задачи для дальнейших исследований.

  • 2. Попова О.П., Дженнискенс П., Глазачев Д.О. Фрагментация Челябинского метеороида
    Динамические процессы в геосферах, 2014 , No. 5, p. 59-77

    Рассматривается взаимодействие Челябинского метеороида (ЧМ) с атмосферой, оценивается его кривая блеска и соответствующее энерговыделение. Предлагается модель фрагментации метеороида в атмосфере, дающая возможность воспроизвести наблюдательные данные (световую кривую, кривую торможения). Описывается поле рассеяния метеорита, оценивается выпавшая масса, сравниваются модельное и реальное расположение фрагментов.

Прочие публикации

  • Христофоров Б.Д. О влиянии солнечных вспышек и ветра на формирование газопылевого облака и планет
    Современное общество, 2014 , p. 145-153

    Исследовано возможное влияние сильных ударных волн с термоядерным синтезом над поверхностью Солнца в фотосфере при солнечных вспышках и ветра на формирование газопылевого облака и планет земного типа.

  • Христофоров Б.Д., Христофоров О.Б. Исследование влияния солнечного ветра на формирование газопылевого облака и планет
    Перспективы развития науки и образования: материалы Международной научно-практической конференции, 2014 , p. 144-149

    Проведено исследование влияния солнечных вспышек и ветра на формирование газопылевого облака и планет. Предположено, что у поверхности Солнца возникали сильные ударные волны с энергией характерной для солнечных вспышек. В ударных волнах происходил ядерный синтез тяжелых элементов уносимых солнечным ветром. Анализ решения взрывных задач в фотосфере показал, что для получения массы планет как в настоящее время необходима примерно на три порядка большая масса вещества, уносимая солнечным ветром, чем теперь. Это возможно при меньшей массе солнца и второй космической скорости в период формирования планет, которые определены из сопоставления взрывных расчетов и зависимости 2 космической скорости от массы для Солнца и Юпитера.

Публикации в периодических изданиях, включенных в базу реферативной информации Web of Science, Scopus

  • 47. Adushkin V.V., Kudryavtsev V.P Estimating the global flux of methane into the atmosphere and its seasonal variations
    Izvestiya, 2013, vol. 49, No. 2, p. 128-136

    A new method of estimating the global fluxes of methane into the Earth’s atmosphere is proposed. This method allows one to take into account the whole spectrum of methane sources irrespectively of their location and calculate seasonal variations in methane fluxes. The results of numerical calculations of the amount of methane emitted into the atmosphere on the basis of this method are supported by data obtained from field measurements. In the Northern Hemisphere (NH), during fall, maximum concentrations of CH4 are due to methane sources in the arctic region which have not been taken into account before. For the condition of balance between the emission and sink of methane to be fulfilled, the total capacity of its sources amounts to no less than ~530 Tg/year for the NH and ~470 Tg/year for the Southern Hemisphere (SH). The results of our calculations and an analysis of the behavior of the concentration and mass of methane in the Earth’s hemispheres show that the global flux of methane from the surfaces of the lithosphere and ocean into the atmosphere may amount to more than ~1000 Tg/year.

  • 46. Адушкин В.В., Кудрявцев В.П. Оценка глобального потока метана в атмосферу и его сезонных вариаций
    Известия Российской академии наук, 2013, vol. 49, No. 2, p. 144

    Предложен новый метод оценки глобальных потоков метана в атмосферу Земли, который учитывает весь спектр его источников независимо от места их расположения и позволяет рассчитывать сезонные изменения потоков метана. Численные расчеты количественных поступлений метана в атмосферу предлагаемым методом подтверждаются данными, полученными при проведении натурных наблюдений. Максимум концентрации СН4 в СП в осенний период связан с действием в арктическом регионе не учитываемых ранее источников метана. Для соблюдения условия баланса между поступлением метана в атмосферу и его стоком полная мощность источников в СП составляет не менее ~530 Тг/год, в ЮП ~470 Тг/год. Проведенные расчеты и анализ закономерностей поведения концентрации и массы метана в полусферах Земли показал, что глобальный поток метана с поверхности литосферы и океана в атмосферу может составлять более ~1000 Тг/год.

  • 45. Gerke K.M., Sidle R.C., Mallants D Criteria for selecting fluorescent dye tracers for soil hydrological applications using Uranine as an example
    J, 2013 , p. 334-346

    Calibrating and verifying 2-D and 3-D vadose zone flow and transport models requires detailed information on water and solute redistribution. Among the different water flow and mass transfer determination methods, staining tracers have the best spatial resolution allowing visualization and quantification of fluid flow including preferential flow paths. Staining techniques have been used successfully for several decades; however, the hydrological community is still searching for an “ideal” vadose zone tracer regarding flow path visualization. To date, most research using staining dyes is carried out with Brilliant Blue FCF. Fluorescent dyes such as Uranine, however, have significant advantages over nonfluorescents which makes them a promising alternative. This paper presents the first analysis of key properties any fluorescent substance must possess to qualify as a staining fluorescent tracer in vadose zone hydrological applications. First, we summarize the main physico-chemical properties of Uranine and evaluate its staining tracer potential with conventional suitability indicators and visibility testing in a soil profile. Based on numerical analysis using the theory of fluorescence, we show that a low molar absorption coefficient is a crucial parameter to quantify concentration accurately. In addition, excitation of a tracer on wavelengths different from the maximum excitation wavelength can extend the linear range of the concentration-fluorescence relationship significantly. Finally, we develop criteria for evaluating the suitability of any potential fluorescent soil staining compound for soil hydrological applications: 1) high quantum yield, 2) low molar absorption coefficient, 3) fluorescence independent of temperature, 4) low photodecomposition rates, and 5) fluorescence stable across a wide range of pH values.

  • Turuntaev S.B., Eremeeva E.I., Zenchenko E.V Laboratory study of microseismicity spreading due to pore pressure change
    Journal of Seismology, 2013, vol. 17 , p. 137-145

    Microseismicity variations in space and time due to pore pressure changes in an inhomogeneous permeable sample are considered. The analysis is based on laboratory experiments performed to study the relation between acoustic emission (which corresponds to microseismic events in real scale) and pore pressure changes due to water injection into, or release from, a porous sample under load. The study showed not only some characteristics of microseismicity variations during non-stationary fluid flow but also the possibility to solve the inverse problem of estimating local permeability from variations of microseismic activity in a particular volume of the porous medium.

  • 42. Bowling, T.J., B C. Johnson, H.J. Melosh, B.A. Ivanov, D.P. O'Brien, R. Gaskell, and S. Marchi Antipodal terrains created by the Rheasilvia basin forming impact on asteroid 4 Vesta
    Journal of Geophysical Research: Planets, 2013 , p. 1821-1834

    Rheasilvia impact on asteroid 4 Vesta may have been sufficiently large to create disrupted terrains at the impact antipode. This paper investigates the amount of deformation expected at the Rheasilvia antipode using numerical models of sufficient resolution to directly observe terrain modification and material displacements following the arrival of impact stresses. We find that the magnitude and mode of deformation expected at the impact antipode is strongly dependent on both the sound speed and porosity of Vesta's mantle, as well as the strength of the Vestan core. In the case of low mantle porosities and high core strengths, we predict the existence of a topographic high (a peak) caused by the collection of spalled and uplifted material at the antipode. Observations by NASA's Dawn spacecraft cannot provide definite evidence that large amounts of deformation occurred at the Rheasilvia antipode, largely due to the presence of younger large impact craters in the region. However, a deficiency of small craters near the antipodal point suggests that some degree of deformation did occur.

  • 41. Ivanov, B.A. and H.J. Melosh Two-dimensional numerical modeling of the Rheasilvia impact formation
    Journal of Geophysical Research: Planets, 2013 , p. 1545-1557

    We numerically modeled the formation of Rheasilvia crater, an enormous impact basin centered on asteroid 4 Vesta's south pole. Using a trial and error method, our models were adjusted to produce the best possible fit to Rheasilvia's size and shape, as observed during the Vesta orbital stage of the Dawn mission. The final model yields estimates of the shock wave decay, escaped material volume, depth of excavation, and other relevant characteristics, to the extent allowed by the two-dimensional (axially symmetric) approximation of the Simplified Arbitrary Lagrangian Eulerian hydrocode. Our model results permit interpretation of the Dawn data on Vesta's shape, topographic crater profiles, and the origin of the Vestoid asteroid family as escaped ejecta from the Rheasilvia crater.

  • 40. Besedina A.N., Kabychenko N.V., Kocharyan G.G. low-magnitude seismicity monitoring in rocks
    Journal of Mining Science, 2013, vol. 49, No. 5, p. 691-703

    The authors calculate possible errors in characterization of low-magnitude seismicity sources using the Brune model and methods of identification of seismic event energy class and local magnitude. The adequacy of the model has been proved by comparing its results with the recordings of seismic vibrations in the North Ural Bauxite Mine. The errors due to the drastic distortion of the emission spectrum become significant at the distance of 1000 m from the emission source and grow as the distance increases. Cases of great deviations from the similarity law are analyzed based on the actual seismic monitoring in the North Ural Bauxite Mine, in mines in Poland, Finland and Canada, as well as in water basins. It is shown that phenomena due to physical difference of various size fracturing dynamics do not radically change a seismic source capacity. Other causes, due to instrumentation shortcomings or incorrect data interpretation, may result in overestimated seismic energy and scaling-up of low-magnitude seismic events.

  • 38. Kocharyan G.G., Markov V.K., Ostapchuk A.A., Pavlov D.V. Mesomechanics of shear resistance along a filled crack
    Physical Mesomechanics, 2013, vol. 17, No. 2, p. 123-133

    The paper reports on laboratory experiments with the aim of studying the effect of microstructural and macromechanical properties of a crack filled with discrete material on the formation of a sliding mode. It is shown that the spectrum of possible deformation events on the discontinuity is governed by both the macroscopic characteristics of the filler and its mesoscale structure. The evolution of force chains which are formed and collapsed in shear along the crack, their length and number fully control the type of deformation stable slip, stick-slip, and intermediate modes with low-velocity motion of the crack edges. The variation of Coulomb strength affects mainly the amplitude of stress jump in dynamic failure or sliding event with a low displacement velocity and little affects the deformation mode. Consideration is also given to the regularities by which the macroscopic characteristics of contact vary in shear.

  • 37. Кочарян Г.Г., Марков В.К., Остапчук А.А., Павлов Д.В. Мезомеханика сопротивления сдвигу по трещине с заполнителем
    Физическая мезомеханика, 2013, vol. 16, No. 5, p. 5-15

    В статье приводятся результаты лабораторных экспериментов, в которых изучалось влияние микроструктурных и макромеханических свойств трещины, заполненной дискретным материалом, на формирование режима скольжения. Показано, что спектр деформационных событий, которые могут произойти на нарушении сплошности, определяется как макрохарактеристиками материала-заполнителя, так и его структурой на мезоуровне. Эволюция силовых цепочек, которые образуются и разрушаются в процессе сдвига по трещине, их протяженность и количество полностью определяют тип деформирования — стабильное скольжение, прерывистое скольжение, промежуточные режимы, для которых характерны подвижки с малой скоростью относительного перемещения берегов. Вариация кулоновской прочности влияет, главным образом, на амплитуду скачка напряжений при динамическом срыве или акте проскальзывания с малой скоростью смещения и слабо сказывается на режиме деформирования. Исследованы закономерности изменения макрохарактеристик контакта в процессе сдвига.

  • 36. Кочарян Г.Г. Жесткость разломной зоны как геомеханический фактор, контролирующий излучательную эффективность землетрясений в континентальной коре
    ДАН, 2013, vol. 452, No. 1, p. 87–91

    В статье исследовано влияние сдвиговой жесткости разломной зоны на излучательную эффективность землетрясений. Показано, что этот параметр в значительной степени контролирует эффективность излучения сейсмического сигнала землетрясений, приуроченных к той или иной разломной зоне. Это означает, что режим скольжения фактически является свойством разлома в данный геологический момент эволюции. На разломах с аномально низкой сдвиговой жесткостью реализуются медленные события с отношением . При этом скорость распространения разрыва оказывается настолько низкой, что события выходят из категории сейсмогенных. Более медленное, по сравнению со случаем самоподобной среды, снижение эффективной жесткости разломных зон с масштабом приводит к тенденции постепенного возрастания с масштабом излучательной эффективности землетрясений средних магнитуд (Mw~ 3÷7), происходящих в близких тектонических условиях.

  • 35. Adushkin V.V., Spivak A.A., Gorbunova E.M., Ryabova S.A., Kharlamov V.A. Synchronous variations in the earth,s magnetic field and groundwater level
    Doklady Earth Sciences, 2013, vol. 449 , p. 427-429

    In this communication, we present the results of joint analysis of local long-period (with periods exceeding one day) geomagnetic variations and groundwater level in the water table aquifer in the cen tral East European Platform registered in the period of 2010—2011 at the mid-latitude Mikhnevo geophysical observatory (IDG RAN) located in the area with coordinates 54.96° N and 37.774° E. These observations revealed local variations in the Earth's magnetic field with periods of approximately one year, in addition to known variations with a periodicity of approximately 27 days and two harmonics with periods of -6—8 and -12—14 days. At the same time, it has been established that maximal-amplitude variations in the ground water level in the upper water table aquifer are characterized by a year-long periodicity determined by the influx of melting water and its infiltration during the spring summer season. The comparison between sea¬sonal variations in the hydrogeological regime and annual cyclicity of geomagnetic variations revealed a significant correlation between seasonal variations in the magnetic tipper, one ofthe main parameters ofthe magnetic field, and changes in the ground water level in the water table aquifer. The local geomagnetic variations were registered using a three-component fluxgate magnetometer LEMI-018 with an electronic block, which provides corresponding transformation of data from the flux¬gate sensor, their processing, and accumulation with a discreteness of 1 s. The digital rows formed with a dis¬creteness of 1 min served as initial data for the analysis of variations. The groundwater level in the Kashira water table aquifer located at a depth of 56.6 m was determined in the open borehole drilled up to 31.5 m at the Mikhnevo geophysical observatory. The measurements were conducted using a submersible LMR 3081 sonde that provides automatic registration ofthe water level with a discreteness of 1 s and an accuracy of at least 0.1 mm. The rows of average daily values of the absolute groundwater level ft were used for the analysis. .

  • 34. P. Bashilov, S.G. Volosov, S.A. Korolyov et al. The ADSS-3 broadband stand-alone digital seismic station
    Seismic Instruments, 2013, vol. 50 , p. 177-191

    The SSD-3 three-channel seismic recorder and the ADSS-3 three-component broadband standalone digital seismic station based on the SSD-3 together with SM-3E seismic sensors were developed. The main advantage of this equipment in comparison with foreign and domestic analogs is simplicity and convenience while maintaining high technical characteristics. The structure and operation of the seismic sensor and seismic recorder are considered, and their main technical characteristics are given. Laboratory, bench, and comparative tests of the seismic recorder and station demonstrated their working capacity and compliance with the development goal. Based on the test results, the ADSS-3 seismic station was commissioned as a three-component broadband observation point of the Mikhnevo small-aperture seismic array. The data obtained using the ADSS-3 made is possible to study the structure of the crust and upper mantle

  • 33. Башилов И.П., Волосов С.Г., Королёв С.А., Косарев Г.Л., Ризниченко О.Ю. Санина И.А. Широкополосная автономная цифровая сейсмическая станция АЦСС-3
    Сейсмические приборы, 2013, vol. 49, No. 3, p. 11-31

    Разработаны трёхканальный сейсмический регистратор ССД-3 и на его основе совместно с сейсмоприёмниками СМ-3Е – трёхкомпонентная широкополосная автономная цифровая сейсмическая станция АЦСС-3. Основное преимущество разработанной аппаратуры перед зарубежными и отечественными аналогами – простота и удобство в эксплуатации при сохранении высоких технических характеристик. Рассмотрено устройство и принцип работы сейсмоприёмника и регистратора, а также приведены их основные технические характеристики. Проведён комплекс лабораторных, стендовых и сравнительных испытаний созданных опытных образцов как регистратора, так и станции в целом, который показал их работоспособность и соответствие поставленной цели разработки. По результатам испытаний станция АЦСС-3 принята в эксплуатацию в качестве трёхкомпонентной широкополосной точки наблюдения малоапертурной сейсмической антенны «Михнево», где с её помощью методом функции приёмника проведено исследование структуры земной коры и верхней мантии данной территории.

  • 32. V.V. Adushkina, I.A. Saninaa, et al. Modern Geodynamically Active Zonesin the Central East European Craton
    DAN , 2013 , No. 5, p. 1042-1045

    To identify the modern geodynamic in the structures of the East European Craton (EEC) the complex approach is used. The results of visual and automated deciphering of LANDSAT satellite images are analyzed combined with the data of precision measurements for horizontal components of motion rates of GPS reference points. The approach used allowed us to consider the modern activity of geological structure and to distinguish the zones of higher geodynamic instability

  • 31. G.G. Kocharyan, A.M. Budkov Effect of faults and fractures on forming damage zones of large explosions and wave field parameters
    Rock Dynamics and Applications-State of the Art-Zhao&Li(eds), 2013 , p. 567-573

    In field experiments and numerical simulations the processes of damage zone development and dynamic pulse propagation for large explosions were studied. The effect of long discontinuities both on wave field parameters and form and dimensions of explosion damage zone was considered. Comparison of the results of numerical and field experiments showed that local changes in the wavefront geometry and in the characteristics of stress-strain state of rock can lead to considerable alterations of the size and shape of rock fractur¬ing zone. Rock damage zones can alternate with unbroken rock mass areas. So it is not always correct to use the peak ground velocity as the criterion of rock failure.

  • 28. Gerke K.M., Vasilyev R.V., Korost D.V., Karsanina M.V., Balushkina N., Khamidullin R., Kalmykov G.A., Mallants D. Determining Physical Properties of Unconventional Reservoir Rocks: from Laboratory Methods to Pore-Scale Modeling
    SPE 167058 Technical paper, 2013 , p. 11-13

    With the rapid progress of imaging methods it is now possible to obtain detailed rock structure information on different scales, ranging from nanometers to micrometers. Such knowledge facilitates use of pore-scale modeling approaches to predict numerous physical properties based on three dimensional structural data. Pore-scale modeling approaches can simulate different processes in the rock under natural conditions (pressure, temperature, etc.), which are more difficult to simulate in the laboratory. This is especially important for unconventional reservoir rocks such as the Bazhen formation siliceous rocks (black shales) used in this study. Based on X-ray microtomography and SEM imaging we develop a detailed categorization of different types of porosities (including micro, i.e. larger than µm size, and nano, i.e. sub-micron size, porosities) for samples of Bazhen siliceous rocks. Standard pore-scale modeling techniques do not account for different flow regimes within different pore sizes. Thus, we develop a pore-network model with different physics of gas flow for micro- and nanoporosity. High-resolution images are used for stochastic reconstructions of 3D structure and subsequently used for modeling of gas permeability. Resulting permeability values are in a good agreement with gas permeabilities measured for Bazhenov siliceous rocks. Finally, we present a framework to model gas permeability of unconventional reservoir rocks using multi-scale 3D structure information based on microCT scans and high resolution SEM/FIB-SEM imaging techniques.

  • 27. S. Kishkina. Seismic hazard of quarry blasts
    Rock Dynamics and Applications - State of the Art - Zhao&Li(eds), 2013 , p. 573-578

    Were evaluated basic parameters of local seismic disturbances caused by explosions at quarries and obtained estimates of peak ground velocity of explosive impact. We used data recorded at different distances from ripple-fired quarry explosions of different yield and different schemes of blasting. Spectral analysis of seismic signals caused by ripple-fired industrial explosions indicates the presence of abnormally high content of high-frequency components. It should be noted that this feature persists in the spectra of signals recorded at appreciable distances from quarries, which helps to identify the nature of explosive signals.

  • 26. Spivak, A.; Kishkina, S. Study of the motions of crustal blocks under dynamic impacts
    Rock Dynamics and Applications - State of the Art - Zhao&Li(eds), 2013 , p. 291-296

    The study of block movements of the crust is of particular interest in terms of building local geodynamic models of the earth's crust. In this paper the methods of instrumental observations of the motions of the structural units. Method can determine the relative angular and linear displacement of the blocks and their slopes. Results are unique motion sensing units on the earth's surface and in underground workings. Analyzed the movement of blocks with strong dynamic effects in the form of seismic signals caused by powerful underground explosions. In this case the differential slip blocks well recorded. According to the results of numerous experiments found that the deformation of the medium block structure has a distinct heterogeneous nature: the deformation is localized in zones of weakening, which are represented by interblock gaps. As a result, the building blocks are able to move quasi-independent. Spatial movements of blocks are alternating character. With repeated exposure to the sign of deformation of interblock gaps may vary. In some cases, a reduction in the width specifically taken interblock gap, in other - its increase. Analysis of the results of light rangefinder observations, tipped the Earth's surface and the walls of underground openings allows not only to map the tectonic faults, but also determine the amount of active units.

  • 25. Spivak A.A., Khazins V.M. Variation in fracture zone rigidity by dynamic EFFECTS
    Doklady Earth Sciences, 2013, vol. 449, No. 1, p. 328-331

    The coefficient of normal rigidity of different-order fault zones was evaluated from seismic data. The crust tectonic faults were shown to be dynamic systems and nonstatic. Specifically, this is manifested in the variability of their rigidity with time. The value of the rigidity of fault zones varies in time with periods of 13–15 days, 27–32 days, and around 1 year. Here, the coefficient of normal rigidity of different-order fault zones can vary by 1.3 (semimonthly variations) 1.5 (monthly variations), and 2.5 times (annual variations), respectively. These variations are most likely governed by the rate and intensity of the transformation of matter of fault zones and, as a consequence, the variations in their mechanical properties under tidal conditions. Dynamic effects like seismoexplosive waves lead to a reduction in the rigidity of fault zones by 5–50% depending on the amplitude of the compression wave.

  • 24. Спивак А.А., Хазинс В.М. Изменение жесткости разломных зон в результате динамических воздействий
    Доклады Академии наук, 2013, vol. 449, No. 1, p. 97

    Определены значения коэффициента нормальной жесткости разломных зон разного ранга на основе сейсмических данных.

  • 23. Адушкин В.В., Спивак А.А., Горбунова Э.М., Рябова С.А., Харламов В.А. Синхронные вариации магнитного поля Земли и уровня подземных вод
    ДАН, 2013, vol. 449, No. 5, p. 579-581

    Приведены результаты совместного анализа локальных длиннопериодных (с периодом более 1 сут) геомагнитных вариаций и уровня подземных вод безнапорного водосодержащего горизонта в центральной части Восточно-Европейской платформы на среднеширотной геофизической обсерватории "Михнево" ИДГ РАН (54,960N; 37,7740E) за период 2010-2011 гг. Наряду с известными вариациями с периодом около 27 суток и двумя гармониками указанной периодичности в ~6-8 и ~12-14 сут установлены периодичности локальных вариаций магнитного поля Земли с периодом около 1 года. С другой стороны установлено, что основная по величине амплитуды вариация уровня подземных вод верхнего безнапорного горизонта характеризуется годовой периодичностью, определяемой притоком талой воды и ее инфильтрацией в весенне-летний период. В результате сравнения сезонных вариаций гидрогеологического режима и годовой цикличности геомагнитных вариаций показана значимая корреляция между сезонными вариациями одного из основных параметров магнитного поля - магнитного типпера, и изменением уровня подземных вод в безнапорном горизонте.

  • 22. Adushkin V.V., Oparin V.N. From the alternating-sign explosion response of rocks to the pendulum waves in stressed geomedia. Part II
    Journal of Mining Science, 2013, vol. 49, No. 2, p. 175-209

  • 21. Адушкин В.В., Опарин В.Н. От явления знакопеременной реакции горных пород на динамические воздействия — к волнам маятникового типа в напряженных геосредах. Ч. II
    Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых, 2013 , No. 2, p. 3-46

    Представлен аналитический обзор научных исследований и технических разработок по созданию уникальных комплексов приборов и оборудования для моделирования и регистрации в натурных условиях нелинейных упругих волн и сопутствующих электромагнитно-эмиссионных процессов в напряженных массивах горных пород блочно-иерархического строения. Достигнутые за минувшее десятилетие результаты совместных экспериментальных и теоретических исследований ряда ведущих научных организаций РАН и ее региональных отделений, ведущих вузов страны в рамках выполнения междисциплинарных интеграционных проектов создают методологическую и приборно-измерительную базу для построения новых перспективных систем комплексного геомеханико-геофизического мониторинга техногенных землетрясений и горных ударов на рудниках и шахтах России — уникальных природных “лабораторий” для фундаментальных и прикладных исследований в области наук о Земле.

  • 20. Popel S.I., Zelenyi L.M. Future lunar missions and investigation of dusty plasma processes on the Moon
    Journal of Plasma Physics, 2013, vol. 79, No. 4, p. 405-411

    From the Apollo era of exploration, it was discovered that sunlight was scattered at the terminators giving rise to "horizon glow'' and "streamers'' above the lunar surface. Subsequent investigations have shown that the sunlight was most likely scattered by electrostatically charged dust grains originating from the surface. A renaissance is being observed currently in investigations of the Moon. The Luna-Glob and Luna-Resource missions (the latter jointly with India) are being prepared in Russia. Some of these missions will include investigations of lunar dust. Here we discuss the future experimental investigations of lunar dust within the missions of Luna-Glob and Luna-Resource. We consider the dusty plasma system over the lunar surface and determine the maximum height of dust rise. We describe mechanisms of formation of the dusty plasma system over the Moon and its main properties, determine distributions of electrons and dust over the lunar surface, and show a possibility of rising dust particles over the surface of the illuminated part of the Moon in the entire range of lunar latitudes. Finally, we discuss the effect of condensation of micrometeoriod substance during the expansion of the impact plume and show that this effect is important from the viewpoint of explanation of dust particle rise to high altitudes in addition to the dusty plasma effects.

  • 18. Popel S.I., Kopnin S.I., Golub A.P. et al. Dusty plasma at the surface of the Moon
    Solar System Research, 2013, vol. 47, No. 6, p. 419-429

    A theoretical model that provides a self-consistent description of the concentrations of photoelectrons and dust particles located over the illuminated part of the lunar surface is presented. The model takes account of the observation point location and the effects of production of photoelectrons at the surfaces of the Moon and dust particles, the dynamics of dust particles in the electric and gravitational fields, and the charging of dust particles through their interaction with the solar radiation photons, the solar wind electrons and ions, photoelectrons, etc. An expression that describes the distribution of photoelectrons over the illuminated part of the lunar surface is obtained. The size and elevation distributions of the charged dust particles located over the illuminated part of the lunar surface are calculated for different angles between the local normal and the direction to the Sun. It is shown that no substantial restrictions are imposed on the choice of the landing site for future lunar spacecraft missions aimed at studying the near-surface dust on the Moon.

  • 17. Попель С.И., Копнин С.И., Голубь А.П. и др. Пылевая плазма у поверхности Луны
    Астрономический вестник, 2013, vol. 47, No. 6, p. 455

    Представлена теоретическая модель для самосогласованного описания концентраций фотоэлектронов и пылевых частиц над поверхностью освещенной части Луны. Модель учитывает положение места наблюдения, а также эффекты образования фотоэлектронов на поверхности Луны и поверхностях пылевых частиц, динамики пылевых частиц в электрическом и гравитационном полях, зарядки пылевых частиц за счет их взаимодействия с фотонами солнечного излучения, электронами и ионами солнечного ветра, фотоэлектронами и т.д. Получено выражение, описывающее распределение фотоэлектронов над поверхностью освещенной части Луны. Выполнен расчет распределений по размерам и высотам подъема заряженных пылевых частиц над освещенными участками поверхности Луны для различных значений угла между местной нормалью и направлением на Солнце. Показано, что не существует существенных ограничений на место посадки аппаратов будущих лунных миссий, изучающих пыль в приповерхностном слое Луны.

  • 16. E.A. Lisin , V.P. Tarakanov , O.F. Petrov , S.I. Popel’ et al. Effect of the solar wind on the formation of a photoinduced dusty plasma layer near the surface of the Moon
    JETP Letters February 2014, 2013, vol. 98 , p. 664-669

    A dusty plasma layer formed near the illuminated part of the surface of the Moon under the ac-tion of ultraviolet radiation, as well as fast and slow solar wind, has been numerically simulated. The numerical calculations including the photoemission properties of lunar regolith samples delivered to the Earth have been compared to estimates within known theoretical models. It has been shown that the flux of solar wind particles plays an important role in the formation of the surface photoelectron layer. The conditions of the charging and stable levitation of dust particles in the surface plasma layer of the Moon have been analyzed.

  • 15. Korolev S.A., Lavrukhin Yu.E., Rumyantsev O.V. Increasing Identification Reliability for Technogenic Low-Activity Radionuclides by Means of the ASKRO Spectrometric Channel
    Atomic Energy, 2013, vol. 115, No. 3, p. 191-196

    The use of spectrometric information from the ASKRO automated station to increase the reliability of identification of the low-activity technogenic radionuclides 131I, 137Cs, and 140La in the atmospheric boundary layer is examined. The Matros statistical algorithm for processing data with the spectrometer operating in the radiometric mode makes it possible to classify in 45 min the minimum activity 5–10 Bq/m3 with probability ~0.7; false detection comprises ≤0.01 over 100 h. The low identification reliability for lowactivity radionuclides, the relatively long time required for obtaining results, and the impossibility of processing the data obtained during periods of precipitation limit the use of the algorithm. It is shown that spectral processing by the method of the minimum makes it possible to identify in 15–30 min with probability ~1 the minimum activity of 137Cs and 140La – 11 and 6 Bq/m3, respectively – with false detection <10–4.

  • 14. Королёв С.А., Лаврухин Ю.Е., Румянцев О.В. Повышение достоверности идентификации техногенных радионуклидов низкой активности спектрометрическим каналом АСКРО
    Атомная энергия, 2013, vol. 115, No. 3, p. 158-162

    Рассмотрено использование спектрометрической информации для повышения достоверности идентификации техногенных \{131\}I, \{137\}Cs, \{140\}La низкой активности в приземном слое атмосферы с помощью спектрометра автоматизированного поста АСКРО. Cтатистический алгоритм обработки данных "Матрос" при работе спектрометра в радиометрическом режиме позволяет за 45 мин классифицировать с вероятностью ~0, 7 минимальную активность 5-10 Бк/м\{3\}, ложное обнаружение составляет меньше равно 0, 01 за 100 ч. Применение алгоритма ограничено малой достоверностью идентификации техногенного радионуклида низкой объемной активности, относительно большим временем получения результата, а также невозможностью обработки данных, полученных в условиях атмосферных выпадений. Показано, что спектральная обработка методом минимума позволяет за 15-30 мин идентифицировать с вероятностью ~1 минимальную объемную активность \{137\}Cs и \{140\}La 11 и 6 Бк/м\{3\} соответственно при ложном обнаружении меньше 10\{-4\}.

  • 13. I.P. Bashilov, S.G. Volosov, S.A. Korolyov Means of synchronization of independent seismic stations in seismic arrays
    Seismic Instruments July 2013, 2013, vol. 49 , p. 244-253

    Basic reasons for different kinds of failures of record synchronization of the independent seismic stations, operating as elements both of domestic and foreign seismic arrays, are established. Proceeding from it, software and hardware are proposed for ensuring reliable and precise synchronization of stations. Their operation is based on periodic fine tuning of the station’s analog-to-digital converter (ADC) sampling cycle by an exact time signal obtained from the GPS receiver. This procedure is executed with minimum or even no additional load on the controller of the seismic recorder. Such an approach allows not only matching each ADC sample to astronomical time, but also to provide simultaneous ADC sampling of all stations in the seismic array with an accuracy of 10 μs, which is especially important for solving a number of geophysical problems. Experimental researches and trial operation of the created equipment are carried out. High reliability of the equipment and compliance of technical characteristics to the purposes of the development are confirmed.

  • 12. S.G. Volosov, S.A. Korolyov, A.M. Soldatenkov Synchronization system of stations records for Mikhnevo small aperture array
    Seismic Instruments, 2013, vol. 49 , p. 16-21

    The small-aperture seismic array (SSA) operating in the seismic observatory of the Institute of Geosphere Dynamics, Russian Academy of Sciences (IGD RAS) in Mikhnevo allows establish-ment of spatial and timing distribution of seismic events with a magnitude of M = 1.5 and higher. In the course of its exploitation, we revealed the disadvantages of the synchronization system of seismic stations, which led to mismatches of seismic records both with astronomic time and between the channels of different analog-to-digital converters (ADCs). The complex of hardware-software tools was worked out in order to enlarge the reliability of the system and to provide its correspondence to the requirements of the SSA modernization. By the signals of the GPS receiver, the minute marker driver generates the pulses whose rising edges precisely coincide with the beginning of every minute of astronomic time. In addition to the main functions, the RS-485/RS-232 transmitter-receiver transforms these pulses into a serial code and passes it to the remote seismic station via the digital communication line. A specially designed COM-port switch receives the data from seismic stations and directs them to the computer in a single stream. Each data fragment from different channels is recorded in the common file as it proceeds to the switch inputs, which completely excludes the time mismatch between the records.

  • 9. Artemieva N. and 4 co-authors Ries crater and suevite revisited—Observations and modeling Part II: Modeling
    Meteoritics & Planetary Science, 2013, vol. 48 , p. 590-627

    We present the results of numerical modeling of the formation of the Ries crater utilizing the two hydrocodes SOVA and iSALE. These standard models allow us to reproduce crater shape, size, and morphology, and composition and extension of the continuous ejecta blanket. Some of these results cannot, however, be readily reconciled with observations: the impact plume above the crater consists mainly of molten and vaporized sedimentary rocks, containing very little material in comparison with the ejecta curtain; at the end of the modification stage, the crater floor is covered by a thick layer of impact melt with a total volume of 6–11 km3; the thickness of true fallback material from the plume inside the crater does not exceed a couple of meters; ejecta from all stratigraphic units of the target are transported ballistically; no separation of sedimentary and crystalline rocks—as observed between suevites and Bunte Breccia at Ries—is noted. We also present numerical results quantifying the existing geological hypotheses of Ries ejecta emplacement from an impact plume, by melt flow, or by a pyroclastic density current. The results show that none of these mechanisms is consistent with physical constraints and/or observations. Finally, we suggest a new hypothesis of suevite formation and emplacement by postimpact interaction of hot impact melt with water or volatile-rich sedimentary rocks

  • 8. Stöffler D., Artemieva N. and 6 co-authors. Ries crater and suevite revisited – Observations and modeling Part I: Observations
    Meteoritics & Planetary Science, 2013, vol. 48 , p. 515-589

    We report results of an interdisciplinary project devoted to the 26 km-diameter Ries crater and to the genesis of suevite. Recent laboratory analyses of “crater suevite” occurring within the central crater basin and of “outer suevite” on top of the continuous ejecta blanket, as well as data accumulated during the past 50 years, are interpreted within the boundary conditions imposed by a comprehensive new effort to model the crater formation and its ejecta deposits by computer code calculations (Artemieva et al. 2013). The properties of suevite are considered on all scales from megascopic to submicroscopic in the context of its geological setting. In a new approach, we reconstruct the minimum/maximum volumes of all allochthonous impact formations (108/116 km3), of suevite (14/22 km3), and the total volume of impact melt (4.9/8.0 km3) produced by the Ries impact event prior to erosion. These volumes are reasonably compatible with corresponding values obtained by numerical modeling. Taking all data on modal composition, texture, chemistry, and shock metamorphism of suevite, and the results of modeling into account, we arrive at a new empirical model implying five main consecutive phases of crater formation and ejecta emplacement. Numerical modeling indicates that only a very small fraction of suevite can be derived from the “primary ejecta plume,” which is possibly represented by the fine-grained basal layer of outer suevite. The main mass of suevite was deposited from a “secondary plume” induced by an explosive reaction (“fuel-coolant interaction”) of impact melt with water and volatile-rich sedimentary rocks within a clast-laden temporary melt pool. Both melt pool and plume appear to be heterogeneous in space and time. Outer suevite appears to be derived from an early formed, melt-rich and clast-poor plume region rich in strongly shocked components (melt ≫ clasts) and originating from an upper, more marginal zone of the melt pool. Crater suevite is obviously deposited from later formed, clast-rich and melt-poor plumes dominated by unshocked and weakly shocked clasts and derived from a deeper, central zone of the melt pool. Genetically, we distinguish between “primary suevite” which includes dike suevite, the lower sublayer of crater suevite, and possibly a basal layer of outer suevite, and “secondary suevite” represented by the massive upper sublayer of crater suevite and the main mass of outer suevite.

  • 7. Olga P. Popova et al. Chelyabinsk Airburst, Damage Assessment, Meteorite Recovery, and Characterization
    Science, 2013, vol. 342 , p. 1069-1073

    The asteroid impact near the Russian city of Chelyabinsk on 15 February 2013 was the largest airburst on Earth since the 1908 Tunguska event, causing a natural disaster in an area with a population exceeding one million. Because it occurred in an era with modern consumer electronics, field sensors, and laboratory techniques, unprecedented measurements were made of the impact event and the meteoroid that caused it. Here, we document the account of what happened, as understood now, using comprehensive data obtained from astronomy, planetary science, geophysics, meteorology, meteoritics, and cosmochemistry and from social science surveys. A good understanding of the Chelyabinsk incident provides an opportunity to calibrate the event, with implications for the study of near-Earth objects and developing hazard mitigation strategies for planetary protection

  • 6. Emel'yanenko V.V., Popova O.P. et al. Astronomical and physical aspects of the Chelyabinsk event (February 15, 2013).
    Solar System Research, 2013, vol. 47 , p. 240-254

    Various observational data including infrasound, seismic, optical (onboard) monitoring, ground video and photo records, and evidence from witnesses of the Chelyabinsk event on February 15, 2013, have been analyzed. The extensive material gathered has provided a base for investigations of the physical properties of the object, the results of which are discussed. A bolide light curve is constructed, which shows a multiplicity of flashes. Estimations of the energy of the meteoroid explosion, which took place in the atmosphere at an altitude of about 23 km, show evidence of the formation of a high-power shock wave equivalent to 300–500 kilotons of TNT. The object diameter corresponding to this energy falls within the range 16–19 m. The trajectory of the meteor is outlined. It is preliminarily concluded that the Chelyabinsk meteorite was a representative the Apollo asteroid family.

  • 5. Емельяненко В.В., Попова О.П. и др. Астрономические и физические аспекты челябинского события 15 февраля 2013 г.
    Астрономический вестник, 2013, vol. 47 , p. 262-277

    Проанализированы разнообразные наблюдательные данные, включающие инфразвуковые, сейсмические, оптические (спутниковые) регистрации, а также наземные видеорегистрации, фотографии и свидетельские показания очевидцев Челябинского события 15 февраля 2013 г. Большой наблюдательный материал является основой для проведенных к настоящему времени исследований физических свойств объекта, результаты которых обсуждаются в работе. Построена кривая блеска, которая показывает множественность вспышек болида. Получены оценки энергии взрыва метеороида при его разрушении в атмосфере на высоте ∼ 23 км с образованием мощной ударной волны (300–500 кт ТНТ). Показано, что диаметр объекта, соответствующий данному диапазону энергии, находится в пределах от 16 до 19 м. Приведены оценки траектории движения космического тела. Сделан предварительный вывод о принадлежности Челябинского метеорита к семейству астероидов Аполлона.

  • 4. Shuvalov Valery, Dypvik Henning. Distribution of ejecta from small impact craters
    Meteoritics & Planetary Science, 2013, vol. 48 , p. 1034-1042

    The present study focuses both on the influence of impact scale on ejecta expansion and on specific features of ejecta deposits around relatively small craters (i.e., those a few kilometers in width). The numerical model is based on the SOVA multimaterial multidimensional hydrocode, considering subaerial vertical impacts only, applying a 2-D version of the code to projectiles of 100, 300, and 1000 m diameter. Ejecta can roughly be divided into two catego-ries: “ballistic” ejecta and “convective” ejecta; the ballistic ejecta are the ejecta with which the air interacts only slightly, while the convective ejecta motion is entirely defined by the air flow. The degree of particle/air interaction can be defined by the time/length of particle travel before deceleration. Ejecta size-distributions for the impacts modeled can be described by the same power law, but the size of maximum fragment increases with scale. There is no qualitative difference between the 100 m diameter projectile case and the 300 m diameter projectile impact. In both cases, fine ejecta decelerate in the air at a small distance from launching point and then rise to the stratosphere by air flows induced by the impacts. In the 1000 m-scale impact, the mass of ejecta is so large that it moves the atmosphere itself to high altitudes. Thus, the atmosphere cannot decelerate even the fine ejecta and they consequently expand to the rarefied upper atmosphere. In the upper atmosphere, even fine ejecta move more or less ballistically and therefore may travel to high altitudes.

  • 3. V.V. Shuvalov, V.V. Svettsov, I.A. Trubetskay. An estimate for the size of the area of damage on the Earth’s surface after impacts of 10–300-m asteroids
    Solar System Research; July 2013, 2013, vol. 47 , p. 260-267

    The results of calculations for the vertical fall of 10–300 m stony asteroids to the Earth are pre-sented. Bodies with dimensions of about 50 m are shown to be most efficient from the viewpoint of destruction. At the same time, they are the most dangerous yielding the largest product of the destroyed area and probability of fall.

  • 2. Adushkin V.V. Blasting-induced seismicity in the European part of Russia
    Izvestiya Physics of the Solid Earth, 2013, vol. 49, No. 2, p. 258-277

    The paper focuses on the increasing contribution of blasting operations to the energy balance of seismic processes. Although the progress in blasting technologies will not produce energy outputs that exceed the energy of natural earthquakes on a global scale, it is shown that in some cases, the regional contribution to seismic energy release by blasting operations is by a few orders of magnitude higher than the energy released by natural earthquakes. In particular, this is valid for the European part of Russia, which is characterized by reasonably weak natural seismic activity. In order to identify the sources of natural seismicity over the European territory of Russia, we present the classification of the industrial blasting operations. The spatial distribution of explosive activities is presented; the consumption of explosives is estimated; and the technology of short-delay mass explosions, which might be helpful for interpretation of seismic records, is described. Zoning the territory of the European part of Russia in terms of the release rate of seismic energy and the peak local magnitudes observed during blasting operations is carried out. It is shown that the hazard level associated with blasting activities does not exceed the corresponding parameters of seismic zoning. The results presented in this paper will probably be useful for solving an important question of seismological studies: is the recorded seismic event a blast or earthquake?

  • 1. Адушкин В.В. Сейсмичность взрывных работ на территории европейской части России
    Физика Земли, 2013 , No. 2, p. 110

    В работе обращено внимание на увеличивающийся вклад взрывных работ в энергетику сейсмических процессов. Показано, что если в глобальном масштабе развитие взрывных технологий не сможет превзойти энергетику природных землетрясений, то на региональном уровне в ряде случаев вклад в потоки сейсмической энергии от применяемых взрывных технологий на несколько порядков превосходит уровень энергии, высвобождаемый природными землетрясениями. Именно такая ситуация сложилась, в частности, на территории Европейской части России, характеризующейся относительно слабой сейсмичностью. В целях идентификации природных источников сейсмических событий на территории Европейской России проведена паспортизация взрывных работ промышленного назначения, а именно представлено размещение взрывных работ, приведены объемы потребления ВВ и координаты мест проведения взрывов, описана технология проведения массовых короткозамедленных взрывов, полезная для интерпретации сейсмических записей. Проведено районирование территории Европейской России по потокам сейсмической энергии и максимальным локальным магнитудам, возникающим при взрывных работах. Показано, что уровень сейсмической опасности от взрывных работ не превосходит показатели сейсмического районирования. Представленные в работе материалы могут оказаться полезными при решении важного для сейсмологических исследований вопроса: зарегистрированное сейсмическое событие – это взрыв или землетрясение?

  • Иванов А.Ю., Голубов Б.Н., Евтушенко Н.В. Активизация грифонов в Северном Каспии по данным космической радиолокации
    Земля из космоса - наиболее эффективные решения, 2013 , No. 16, p. 114–119

  • Popel S.I., Morfill G.E., Thomas H., Shukla P.K. Waves in a dusty plasma over the illuminated part of the Moon
    Journal of Plasma Physics, 2013, vol. 79, No. 6, p. 1071-1074

  • Лисин Е.А., Тараканов В.П., Петров О.Ф., Попель С.И., Дольников Г.Г., Захаров А.В., Зеленый Л.М., Фортов В.Е. Влияние солнечного ветра на формирование фотоиндуцированного плазменно-пылевого слоя вблизи поверхности луны
    Письма в Журнал экспериментальной и теоретической физики, 2013, vol. 98, No. 11, p. 755-761

  • Bobrov, D., U. Khukhuudei, I. Kitov, K. Sitnikov, L. Zerbo Automated Recovery of the 2012 Sumatera Aftershock Sequence Using Waveform Cross Correlation
    Journal of Earth Science and Engineering 3, 2013 , p. 437-460

  • Шувалов В.В., Светцов В.В., Трубецкая И.А. Оценка размера зоны разрушений, производимых на поверхности земли ударами астероидов размером 10-300 м
    Астрономический вестник, 2013, vol. 47 , p. 284-291

    Приведены результаты расчетов вертикального падения на Землю каменных астероидов размером от 10 до 300 метров. Показано, что наиболее эффективными с точки зрения разрушения являются тела размером около 50 метров. Они же являются наиболее опасными, дают максимальное произведение площади разрушенной области на вероятность падения.

  • Kocharyan G.G. Fault Zone Stiffness as a Geomechanical Factor Controlling the Radiation Efficiency of Earthquakes in the Continental Crust
    Doklady Earth Sciences, 2013, vol. 452 , p. 955–958

  • 19. Popel S.I., Dubinsky A.Yu. Dusty plasma processes in earth's polar summer mesosphere
    Journal of Plasma Physics, 2013, vol. 79, No. 4, p. 383-385

    A self-consistent model for the description of dusty plasma structures, such as noctilucent clouds (NLC) and polar mesosphere summer echoes (PMSE), which are frequently grouped together under the common term polar mesospheric clouds, is presented. The model takes into account the processes of condensation of water vapor, ionization, recombination, action of solar radiation, sedimentation, dust particle growth, dust particle charging, electric fields, etc. Using the model, we explain the basic data of observations on the behavior of charged component in polar summer mesosphere. Furthermore, we show the influence of initial distributions of fine particles as well as that of the processes of condensation and water molecule absorption by fine particles on the formation of NLC and PMSE. We also illustrate the possibility of the formation of layered structure and sharp boundaries of NLC.

  • 30. Sanina I., Nesterkina M., Konstantinovskaya N., Volosov S., Riznichenko O. Monitiring of the industrial explosion activity in the central part of the Russian Craton
    Rock Dynamics and Applications – State of the Art – Zhao&Li(eds), 2013 , p. 313-318

    The small aperture array MIKHNEVO (MHVAR) in the Moscow region controls the weak seismic activity in the distance range of about 500 km. More than six thousands of local events of different origin have been recorded during the past eight years. The most of them are identified as industrial explosions using the S/P amplitude ratio and day-time distribution criteria. Additional analysis of data is based on spectral content, recur¬rence and clustering of events. Several quarries with regularly repeated waveforms of explo¬sions are located at distances of 15 to 450 km from the array site. The magnitudes of events identified as quarry blasts lie within the range ML = 0.79-3.24. A database of waveforms for the known quarries has been collected. The detailed analysis of waveform variations allows monitoring of the change in the position of the explosion as well as the subtle changes in the technology of the blasting.

  • 48. Ковалева И.Х. Диссипативные ионно-циклотронные солитоны c чирпом в плазме нижней ионосферы Земли, содержащей несколько видов ионов
    Физика плазмы, 2013, vol. 39, No. 3, p. 257-267

    Рассмотрены условия возбуждения мелкомасштабных нелинейных ионно-циклотронных градиентно-дрейфовых диссипативных структур для ионосферной холодной плазмы. Для волнового электрического поля в этой структуре в электростатическом приближении получено решение в форме солитона с чирпом, являющегося решением уравнения Гинзбурга-Ландау. Вся диссипативная структура представляет собой солитон с чирпом, сопровождаемый движением связанного с ним зарядово-нейтрального сгустка плотности плазмы. Рассмотрены возможности возбуждения двух мод данного вида (высокочастотной и низкочастотной) в плазме, содержащей примеси из легких и тяжелых ионов. Обсуждаются электромагнитные поправки и возможный вклад, который движение данных структур вносит в процессы переноса в ионосфере.

  • 49. Kovaleva I.K. Сhirped dissipative ion-cyclotron solitons in the earth's low-altitude ionospheric plasma with two ion species
    Plasma Physics Reports, 2013, vol. 39, No. 3, p. 226-235

    Conditions for the excitation of small-scale nonlinear ion-cyclotron gradient-drift dissipative structures in cold ionospheric plasma are considered. The solution for the wave electric field in this structure in the form of a chirped soliton satisfying the equation of the Ginzburg—Landau type is derived in the elec¬trostatic approach. The dissipative structure as a whole represents the chirped soliton accompanied by the comoving quasineutral plasma hump. The possibility of the excitation of two modes of this type (the high-and low-frequency ones) in plasma containing light and heavy ion impurities is considered. The role of elec¬tromagnetic corrections and the possible contribution introduced by these structures to the transport pro¬cesses in the ionosphere are discussed.

Публикации в периодических изданиях, включенных в Российский индекс научного цитирования (РИНЦ)

  • Turuntaev S.B., Eremeeva E.I., Zenchenko E.V Laboratory study of microseismicity spreading due to pore pressure change
    Journal of Seismology, 2013, vol. 17 , p. 137-145

    Microseismicity variations in space and time due to pore pressure changes in an inhomogeneous permeable sample are considered. The analysis is based on laboratory experiments performed to study the relation between acoustic emission (which corresponds to microseismic events in real scale) and pore pressure changes due to water injection into, or release from, a porous sample under load. The study showed not only some characteristics of microseismicity variations during non-stationary fluid flow but also the possibility to solve the inverse problem of estimating local permeability from variations of microseismic activity in a particular volume of the porous medium.

  • Горбунова Э.М., Беседина А.Н., Виноградов Е.А., Кабыченко Н.В., Свинцов И.С. Влияние солнечно-лунных приливов на уровень подземных вод по данным ГФО ИДГ РАН «Михнево»
    Динамические процессы в геосферах, 2013 , No. 4, p. 174-183

    В статье представлены результаты высокоточного мониторинга режима подземных вод, проводимого на территории геофизической обсерватории «Михнево» на протяжении последних 6 лет. Прослежены основные закономерности формирования полусуточных и суточных приливных компонент в уровне подземных вод и смещении грунта, определены амплитудный фактор и фазовый сдвиг для водовмещающего коллектора трещинно-порового типа. Результаты поэтапной обработки прецизионных гидрогеологических рядов свидетельствуют о зависимости фазового сдвига между приливами, выделенными в уровне подземных вод, и теоретически рассчитанным смещением грунта от значения гидростатического напора.

  • А.А. Спивак, А.В. Адушкин, С.Г. Волосов и др. Организация и первые результаты наблюдений за физическими полями г. Москвы
    Динамические процессы в геосферах, 2013 , No. 6, p. 106-115

    Приведено описание Центра геофизического мониторинга, организованного в ИДГ РАН. рассмотрены первые результаты регистрации сейсмических и акустических колебаний, а также электрического поля в атмосфере в условиях г. москвы. показано, что используемые каналы позволяют регистрировать как природные, так и техногенные возмущения наблюдаемых геофизических полей. приведены предварительные результаты анализа суточного хода сейсмического поля и вертикальной компоненты электрического поля в атмосфере, а также изменений сейсмического, электрического и акустического полей в период барических вариаций в атмосфере.

  • Ковалев А.Т., Пуштарик В.А. Широкополосные электромагнитные шумы, вызванные синхротронным излучением электронов в магнитном поле Земли
    Динамические процессы в геосферах, 2013 , No. 4, p. 244-250

    Рассмотрено синхротронное излучение релятивистских электронов в магнитном поле Земли. Показано, что спектр этого излучения для электронов с энергией до 8 МэВ, характерных для спектра электронов в эксперименте «Морская звезда», практически перекрывает весь радиочастотный диапазон от 1 кГц до 5 ГГц. В случае интенсивного источника такого типа в ионосфере, синхротронное излучение может представлять серьезную помеху современным средствам связи и навигации.

  • Ковалева И.Х., Корсунская Ю.А., Поклад Ю.В., Ряховский И.А., Рыбнов Ю.С., Харламов В.А. Анализ экспериментальных данных демодуляционного излучения стенда EISCAT при работе по вечернему терминатору
    Динамические процессы в геосферах, 2013 , No. 4, p. 224-234

    Проведён детальный анализ происхождения различных компонент магнитометрического сигнала, регистрируемого во время модулированного нагрева ионосферы стендом EISCAT. Спектральные характеристики амплитуд принимаемого в ГФО ИДГ РАН «Михнево» низкочастотного сигнала сопоставлены с этими данными. Сделан вывод о том, что модуляционный процесс связан не с током электроджета, а с ионосферными АГВ-магнитогидродинамическими возмущениями.

  • Корсунская Ю.А., Стрелков А.С. Характеристики фотодиссоционных реакций в E и D-слоях ионосферы Земли
    Динамические процессы в геосферах, 2013 , No. 4, p. 234-244

    В работе рассматриваются фотодиссоционные процессы, входящие в системы уравнений химической кинетики заряженных и нейтральных компонент на высотах E и D-слоев ионосферы. В комплекс фотодиссоционных процессов включены реакции диссоциации молекул кислородной, водородной, азотной и углеродной групп с использованием уточненных значений сечений диссоциации и абсорбции, а также интервалов длин волн определения этих реакций. Разработан комплекс подпрограмм расчета скоростей ионообразования и коэффициентов скоростей реакций фотодиссоциации, предназначенный для использования в программах решения систем уравнений химической кинетики.

  • Беккер С.З., Козлов С.И., Ляхов А.Н. Вопросы моделирования ионосферы для расчета распространения радиоволн при решении прикладных задач
    Вопросы Оборонной Техники, 2013 , No. 3, p. 85-88

    Обсуждается широкий круг вопросов, связанных с моделированием ионосферы, влияющей на распространение радиоволн практически всех диапазонов частот - СДВ, ДВ, СВ, КВ, ВЧ, СВЧ, используемых в гражданских и военных радиотехнических системах. Дается классификация моделей по разным признакам. Исходя из опыта решения прикладных задач, показывается, что для них наиболее оптимально описывать ионосферу, в том числе, и с физической точки зрения, эмпирическими статистическими моделями. Данное, по сути, новое направление моделирования в настоящее время и у нас и за рубежом развито слабо.

  • Христофоров Б.Д. Моделирование параметров молнии и грома мощным электрическим разрядом и излучением
    Академический журнал Западной Сибири, 2013, vol. 9, No. 5, p. 118-122

    Разработаны методы моделирования действия молнии мощными электрическими разрядами и импульсами лазерной плазмы. Критерии моделирования получены из общих определяющих модельные и натурные процессы МГД уравнений. Приведены результаты измерений параметров электроразрядной и лазерной плазмы в модельных опытах. Проведено сравнение опытных данных с расчетами действия взрыва по разным методикам. Определены тротиловые эквиваленты разрядной и лазерной плазмы моделирующей грозовые явления, энергия, выделившаяся в молнии при обработке ее фотографий, параметры ударных волн при грозах. Исследовано влияние сильного ветра на грозы.

  • Виноградов,Е.А., Горбунова Э.М., Рикман В.Ю., Свинцов И.С., Новиков В.А. Вариации уровня воды в скважине во время восхода и захода солнца
    В кн, 2013 , p. 161-16767

    Исследовались вариации уровня воды во время восхода и захода солнца в скважине, расположенной на территории геофизической обсерватории ИДГ РАН «Михнево». Поскольку суточные вариации уровня воды зависят от множества причин и сильно отличаются в различные дни, то для выявления общего тренда данные очищались от влияния давления, приливной компоненты, низкопериодной составляющей и шума, после чего вычислялся средний уровень за месяц при синхронизации данных по моменту восхода, захода солнца или астрономического полдня. Были проанализированы три месяца: апрель 2009, июль 2011 и январь 2012 гг. Выявлены общие тенденции повышения среднего уровня воды в районе восхода, затем его снижения с достижением минимума в районе астрономического полдня, затем вновь повышения с последующим снижением среднего уровня воды в районе захода солнца.

  • Остапчук А.А., Кочарян Г.Г., Марков В.К., Павлов Д.В., Салтыков Н.В. Влияние структурных свойств нарушения сплошности на режим сдвигового деформирования
    В кн, 2013 , p. 134-145

    В лабораторных экспериментах изучено влияние структуры материала-заполнителя на формирование различных режимов сдвигового деформирования нарушения сплошности и, в частности, на переход от режима стабильного скольжения к прерывистому (стик-слипу). Эволюция силовых цепочек, которые образуются и разрушаются в процессе сдвига по трещине, их протяженность и количество полностью определяют тип деформирования - стабильное скольжение, стик-слип или промежуточные режимы.

  • Кочарян Г.Г., Павлов Д.В., Остапчук Режим деформирования разломных зон и инициирующий потенциал сейсмических колебаний
    В кн, 2013 , p. 34-45

    Доминирующий режим скольжения определяется, скорее характеристиками конкретного участка разлома, чем внешними вариациями напряженного состояния, которые, вероятно, играют роль триггера. Эффект внешнего воздействия на разломную зону в значительной степени определяется режимом ее деформирования. В случае квазистабильного скольжения с небольшим количеством низкоамплитудных подвижек, кумулятивный сейсмический момент, реализованный через динамические срывы, уменьшается многократно. При развитом стик-слипе, внешнее воздействие способно снизить амплитуды отдельных динамических событий, хотя кумулятивная величина излученной энергии остается неизменной. В условиях переходных режимов скольжения амплитуда динамических срывов может даже увеличиться при внешнем воздействии.

  • Горбунова Э.М., Беседина А.Н., Виноградов Е.А., Кабыченко Н.В., Свинцов И.С. Особенности формирования приливов в уровне подземных вод геофизической обсерватории ИДГ РАН «Михнево»
    Динамические процессы в геосферах, 2013 , No. 4, p. 174-183

    В статье представлены результаты высокоточного мониторинга режима подземных вод, проводимого на территории геофизической обсерватории «Михнево» на протяжении последних 6 лет. Прослежены основные закономерности формирования полусуточных и суточных приливных компонент в уровне подземных вод и смещении грунта, определены амплитудный фактор и фазовый сдвиг для водовмещающего коллектора трещинно-порового типа. Результаты поэтапной обработки прецизионных гидрогеологических рядов свидетельствуют о зависимости фазового сдвига между приливами, выделенными в уровне подземных вод, и теоретически рассчитанным смещением грунта от значения гидростатического напора.

  • Беседина А.Н., Волосов С.Г., Кабыченко Н.В., Кочарян Г.Г. Исследование частотных характеристик при коррекции сейсмограмм на примере геофона GS20DX
    Динамические процессы в геосферах, 2013 , No. 4, p. 157-162

    В работе исследуется зависимость модифицированных с помощью метода коррекции частотных характеристик геофона GS20DX от параметров датчика и схемы коррекции. Результаты лабораторных экспериментов и численного моделирования позволяют говорить о том, что на АЧХ и ФЧХ значительное влияние оказывает величина затухания геофона. Результаты можно считать достоверными в том случае, когда коррекция выполняется при той величине затухания, которое имеется в геофоне.

  • Павлов Д.В., Марков В.К., Свинцов И.С. Экспериментальное исследование изменения жесткости межблокового контакта при его сдвиговом деформировании
    Динамические процессы в геосферах, 2013 , No. 4, p. 110-117

    В лабораторных экспериментах с помощью зондирующих импульсов проведены прямые измерения сдвиговой жесткости межблокового контакта на разных этапах его сдвигового деформирования. Проведено сопоставление результатов, полученных на разных стадиях прерывистого скольжения с ранее полученными экспериментальными данными.

  • Будков А.А., Остапчук Численное моделирование процесса прерывистого скольжения
    Динамические процессы в геосферах, 2013 , No. 4, p. 103-109

    Рассмотрено влияние параметров закона прерывистого скольжения («Rate and State») на характер изменения трения при изменении скорости движения и обусловленный этим процесс возникновения неустойчивости в «слайдер»–модели. При незначительном изменении фрикционного параметра (b-a) происходит резкий переход от прерывистого скольжения к стабильному. Показано, что наибольшее влияние на амплитуду скорости и периодичность динамических срывов играет именно фрикционный параметр, а влияние коэффициента трения μ0 не существенно

  • Будков А.А., Кочарян Г.Г. Локализация деформации при распространении сейсмогенного разрыва
    Динамические процессы в геосферах, 2013 , No. 4, p. 96-102

    В работе приведены результаты численного эксперимента, направленного на анализ закономерностей формирования и эволюции поверхности скольжения в ходе косейсмической подвижки. Показано, что макроскопические межблоковые перемещения оказываются не распределенными по толщине материала, разрушенного в процессе сдвига, а локализуются вдоль тонких поверхностей скольжения, поперечный размер которых на порядки меньше, чем мощность участков дробления. Результаты расчетов качественно соответствуют данным геологических наблюдений последних лет

  • Остапчук А.А. Влияние сейсмогенной ширины разлома на уровень сейсмической активности
    Динамические процессы в геосферах, 2013 , No. 4, p. 88-95

    Проведен анализ распределения сейсмичности вдоль крупной разломной зоны Северной Калифорнии. Установлено, что линейная плотность распределения очагов сейсмических событий уменьшается с ростом сейсмогенной ширины разлома, и скорость уменьшения сейсмической активности определяется углом наклона графика повторяемости Гуттенберга-Рихтера. Показано, что наиболее активный современный деформационный процесс наблюдается в областях разлома с минимальной сейсмогенной шириной.

  • Беседина А.Н., Кочарян Г.Г., Пронюк О.А. Масштабный эффект при мониторинге слабой сейсмичности
    Динамические процессы в геосферах, 2013 , No. 4, p. 78-87

    В статье рассмотрены возможные причины возникновения значительных отклонений от закона подобия при анализе данных сейсмических наблюдений. Показано, что эффекты, связанные с физическими различиями в динамике разрывов разного размера, обусловленные масштабной зависимостью физико-механических свойств горного массива и слагающих его геоматериалов, имеют ограниченный диапазон действия и в реальном диапазоне параметров не приводят к радикальному изменению эффективности сейсмического источника. Иные источники, связанные либо с недостатками измерительной аппаратуры, либо с некорректной интерпретацией результатов измерений, приводят подчас к наблюдаемому сильному росту приведенной сейсмической энергии с увеличением магнитуды слабых сейсмических событий.

  • Пигулевский П.И., Свистун В.К., Беседина А.Н., Виноградов Е.А., Горбунова Э.М., Свинцов И.С. О гидрогеологических откликах подземных вод Украинского и Московского массивов на катастрофические землетрясения
    Геодинамика, 2013 , No. 2, p. 280-282

    Рассмотрены результаты совместной обработки гидрогеологических и сейсмических данных на полигонах ДГЭ “ Днепрогеофизика”, Института геофизики НАН Украины и Института динамики геосфер РАН, которые позволяют проследить приуроченность гидрогеологических откликов к типу сейсмических волн от землетрясений и выраженность постсейсмических эффектов в вариациях уровня подземных вод. В частности, за период наблюдений с 01.11.2010 по 31.05.2011 зарегистрирован значительный ко- и постсейсмический отклик на глобальное сейсмическое событие – катастрофическое землетрясение с магнитудой 8.9, произошедшее 11.03.2011 вблизи о. Хонсю (Япония).

  • Голубов Б.Н. Активизация соляного карста и угроза обводнения подземного хранилища радиоактивных отходов waste isolation pilot plant (wipp), спровоцированные подземным ядерным взрывом «гном» в штате Нью-Мексико, США
    Электронное научное издание Альманах Пространство и Время, 2013, vol. 4, No. 1, p. 16

    Статья посвящена двум взаимосвязанным проблемами, имеющими научное и практическое значение: 1) надежности подземных хранилищ радиоактивных отходов (РАО) в соленосных толщах пород, 2) необходимости устранения опасных последствий промышленных подземных ядерных взрывов (ПЯВ). Своеобразие этих проблем раскрыто на примере подземного хранилища РАО Waste Isolation Pilot Plant (WIPP) и ПЯВ «Гном» (Нью–Мексико, США). В статье приведены сведения о географии и геологии края, проведен анализ геодинамических подвижек недр, режима подземных вод и активности карста в зоне ПЯВ "Гном"-WIPP, определены предпосылки и механизмы ожидаемого обводнения WIPP, предложены пути смягчения такой опасности.

  • Амбросимов А.К., Голубов Б.Н. Металлоносность вод и донных осадков северного Каспия как показатель субмаринной разгрузки флюидов из его недр
    Экологические системы и приборы, 2013 , No. 5, p. 50-63

    Существуют два подхода в изучении геологического строения недр Северного и Среднего Каспия, которые различаются пониманием связи вод моря с подземной гидросферой. Сторонники первого подхода рассматривают Каспийское море как замкнутый бессточный водоем с непроницаемым дном, гидрология и гидрохимия которого определяются исключительно внешними факторами. Климат расценивается здесь как практически единственный регулятор сложного спектра характеристик морской среды, т.е. изменчивость концентраций химических элементов формируется за счет сезонной и межгодовой изменчивости, т.е. в такт с ритмами климата. Второй подход заключается в попытках выявить множество форм связи вод Каспия с подземной гидросферой и пустотным пространством его недр. Этот подход опирается на данные геофизики и бурения, которые раскрывают особенности структурной геологии и флюидодинамики недр Северного Каспия, а также соседних территорий, т.е. понимание геохимии вод и донных осадков Каспия не может быть достигнуто в отрыве от результатов изучения геологического строения и флюидодинамики его недр. Представлены первые экспериментальные данные, которые указывают на связь изменчивости характеристик водной среды Каспийского моря с флюидодинамикой его недр.

  • Скворцова Е.Б., Герке К. М., Корост Д.В., Абросимов К.Н. Строение порового пространства в подзолистых горизонтах суглинистых почв (Анализ 2D и 3D изображений)
    Бюллетень почвенного института им, 2013 , No. 71, p. 65-79

    На основе сравнительного анализа двумерных (в шлифах) и трехмерных (Х-ray CT) изображений получены новые данные о строении порового пространства гор. EL дерново-подзолистой почвы. Трехмерные изображения почвенной массы и порового пространства построены с помощью компьютерной реконструкции на основе множества двумерных теневых рентгеновских проекций. Показано, что в гор. EL помимо горизонтальных трещиновидных пор, разделяющих пластинчатые агрегаты, имеется большое количество изолированных пузырьковых пор неизвестного генезиса. В почвообразующем покровном суглинке (гор. С) в отличие от подзолистого горизонта пузырьковые поры встречаются единично. Большинство пор с округлыми срезами представляют собой современные и реликтовые ходы корней. Полученные данные дополняют многочисленные сведения о строении подзолистых горизонтов дерново-подзолистых почв в целом и порового пространства этих горизонтов в частности. Благодаря проведенным исследованиям увеличен перечень генетических различий в строении педогенных и литогенных горизонтов дерново-подзолистых почв.

  • Шанина В.В., Герке К.М., Бычков А.Ю., Корост Д.В. Преобразование состава, строения и свойств вулканитов Кошелевского вулкана под воздействием температуры и давления (по данным лабораторных экспериментов)
    Геоэкология, 2013 , No. 5, p. 459-470

    Представлены результаты экспериментальных исследований влияния состава растворов, темпе- ратуры и давления на изменения состава, строения и свойств вулканитов Кошелевского вулкана при гидротермальных процессах. С применением стандартных методик изучения физических и физико-механических свойств скальных грунтов, компьютерной рентгеновской микротомографии (μСТ) и pore-scale моделирования показано влияние первичных особенностей пород на изменение их фильтрационных, деформационных и прочностных характеристик.

  • Турунтаев С.Б., Зенченко Е.В., Мельчаева О.Ю., Шовкун И.Д. Экспериментальное изучение возникновения микросейсмических событий при падении порового давления (лабораторные исследования)
    В кн, 2013 , p. 55-66

    Возникновение сейсмических событий при закачке жидкости в недра рассматривается в многочисленных работах и объясняется уменьшением эффективных напряжений при увеличении порового давления. Падение порового давления также может вызывать разрушение породы и сейсмические события, однако механика этих процессов отличается от случая роста порового давления. В настоящей работе описываются результаты серии лабораторных экспериментов, в которых пористые образцы насыщались жидкостью под высоким давлением, давление затем резко сбрасывалось. В экспериментах было найдено, что при сбросе давления жидкости в образце образуются микротрещины, о наличии которых можно судить по увеличению проницаемости материала после нескольких циклов закачки/сброса порового давления и по акустической эмиссии. Было показано, что уровень акустической эмиссии определяется градиентом порового давления, а не его величиной, как в случае закачки. Предлагается метод оценки изменения проницаемости образца, показана возможность оценки проницаемости по изменению акустической эмиссии и порового давления.

  • Соловьев С.П., Локтев Д.Н. Комплексный мониторинг геофизических процессов в приповерхностном слое земной коры
    Динамические процессы в геосферах, 2013 , No. 4, p. 193-199

    Методы диагностики локальных участков земной коры, использующие наблюдения за микросейсмическими фоновыми колебаниями, могут быть усовершенствованы на основе комплексного анализа геофизических полей в приповерхностной зоне. На примере анализа данных, полученных на территории Нижегородской области, показано, что учет вклада атмосферных возмущений в вариации сейсмического фона, в частности, использование одновременной регистрации напряженности электрического поля и сейсмоакустических колебаний при прохождении атмосферных грозовых фронтов позволяет выделить сейсмические сигналы, имеющие акустическую природу.

  • Локтев Д.Н., Спивак А.А. Барическая составляющая микросейсмического фона
    В сб, 2013 , p. 236-245

    Рассмотрены результаты синхронной регистрации барических вариаций в приземном слое атмосферы и микросейсмических колебаний на геофизической обсерватории "Михнево" ИДГ РАН. Показано, что длиннопериодные барические возмущения, вызванные циклонической деятельностью в атмосфере, оказывают влияние на микросейсмический фон в диапазоне частот 0,01-1 Гц, связанные с прохождением атмосферных фронтов - на частотах 4-8 Гц. Получено, что барические возмущения атмосферных фронтов приводят к заметному повышению интенсивности релаксационных процессов в земной коре по сравнению с циклонами, барические возмущения от которых характеризуются существенно большей длительностью и мощностью.

  • Бугаев Е.Г., Спивак А.А., Соловьев Перспективы использования геофизических полей при выборе площадки и обосновании стабильности геодинамических и сейсмических условий при эксплуатации АС
    Ядерная и радиационная безопасность, 2013 , No. 4, p. 10-17

    Анализ состояния изученности природных процессов, явлений, факторов и методов прогноза катастрофических событий указывает на актуальность разработки единых нормативных критериев и требований к материалам обоснования безопасности ОИАЭ. На основе результатов инструментальных наблюдений за геофизическими полями на границе земная кора - атмосфера демонстрируется возможность использования пространственных и временных вариаций эманационного поля радона, электрического поля в приземном слое и спектральных характеристик микросейсмических колебаний для картирования разломных зон, их ранжирования по степени деформируемости, выявления участков, характеризующихся наличием подземных неоднородностей с контрастными свойствами. Для характеристики геодинамического режима земной коры предлагается привлекать данные, связанные с откликом среды на слабые внешние воздействия в виде твердого прилива, а также результаты анализа последствий катастрофических событий.

  • Адушкин В.В., Спивак А.А. Влияние трассы на затухание сейсмического сигнала от короткозамедленных карьерных взрывов
    Динамические процессы в геосферах, 2013 , No. 4, p. 118-126

    Приведены и обсуждаются результаты регистрации сейсмического эффекта карьерных массовых взрывов на предприятиях Курской магнитной аномалии. Получено существенное отличие в законах затухания сейсмического сигнала с расстоянием вдоль разных азимутов. В качестве основных факторов, определяющих амплитуду волны на удаленных расстояниях от источника, рассматриваются характеристики среды и глубина залегания границы Мохоровичича

  • Овчинников В.М., Каазик П.Б. Вариации дифференциальных времен пробега волн PKP в восточной части земного ядра
    Динамические процессы в геосферах, 2013 , No. 4, p. 52-60

    Исследованы вариации невязок дифференциальных времен пробега (ДВП) волн PKP DF и PKP BC, зондирующих восточную часть земного ядра на полярных (угол между направлением сейсмического луча во внутреннем ядре и осью вращения Земли ξ<35°) и экваториальных трассах (ξ>35°), относительно ДВП в стандартной модели Земли ак135 на эпицентральных расстояниях 147-155°. Отклонение ДВП от стандартной модели ак135 на экваториальных трассах в среднем составляет 0,4 с для глубины погружения сейсмического луча во внутреннее ядро от 140 до 235 км, затем следует переходная зона толщиной около 40 км, в которой невязки ДВП уменьшаются до 0,2 с, оставаясь на этом уровне до глубины 350 км. Сравнение невязок на полярных и экваториальных трассах показывает, что на профиле к северу от Австралии по наблюдениям на временной сети наблюдений Lapnet невязки ДВП статистически неразличимы до глубины 190 км, то есть верхняя часть внутреннего ядра изотропна. В интервале от 190 до 300 км происходит относительно быстрый рост невязок, который можно рассматривать как переход от изотропии к анизотропии. На другом профиле по данным станции SYO верхняя часть внутреннего ядра в районе под Австралией до глубины порядка 220-240 км характеризуется изотропией. На большей глубине отмечаются признаки анизотропии. На южном профиле по данным станции SNAA каких-либо проявлений сейсмической анизотропии не установлено - невязки ДВП на экваториальных и полярных трассах неразличимы до глубины 350 км.

  • Иванченко Г.Н., Лукишов Б.Г., Спивак А.А., Харламов В.А. Особенности сейсмомагнитного эффекта в зоне влияния разлома
    Динамические процессы в геосферах, 2013 , No. 4, p. 200-206

    Приводятся результаты синхронных инструментальных наблюдений за геомагнитными вариациями, вызванными распространением сейсмических волн через тектонический разлом. Получены зависимости сейсмомагнитного эффекта от амплитуды сейсмического сигнала. Впервые показано, что амплитуда сейсмомагнитного эффекта максимальна в зоне влияния разлома и уменьшается экспоненциально с расстоянием до его серединной линии.

  • Адушкин В.В., Горбунова Э.М., Рябова С.А., Спивак А.А., Харламов В.А. Особенности геомагнитных вариаций на ГФО "Михнево" ИДГ РАН
    Динамические процессы в геосферах, 2013 , No. 4, p. 184-193

    Приведены результаты анализа данных синхронных инструментальных наблюдений за фоновыми геомагнитными вариациями и сейсмическим фоном на среднеширотной геофизической обсерватории ИДГ РАН "Михнево", выполненными в период 2006-2011 гг. Определены основные периодичности и цикличности геомагнитных вариаций, показан их спорадический и самосогласованный характер. Установлена значимая корреляция между годовыми вариациями магнитного типпера и уровнем подземных вод.

  • Адушкин В.В., Спивак А.А. Влияние напряженного состояния земной коры на результаты разрушения горных пород взрывом
    Взрывное дело, 2013 , No. 109, p. 3-25

    В статье рассмотрен подход к определению влияния горного давления на разрушающее действие взрыва в твердой среде. Показано, что эффективность взрывного дробления горных пород зависит от соотношения между величиной действующих напряжений и прочностными характеристиками породы.

  • В.А.Харламов, Д.Н.Локтев, Ю.С.Рыбнов. Локация источников акустических сигналов с помощью сейсмоакустической группы
    Динамические процессы в геосферах, 2013 , No. 4, p. 150-157

    Большой опыт проведения геофизического мониторинга различных территорий показывает, что сейсмологические наблюдения необходимо дополнять наблюдениями за акустическими возмущениями. Использование микробарометров в составе сейсмической группы при геофизическом мониторинге в Нижегородской области в 2012 году показало, что возможно не только выделить низкоскоростные сейсмические сигналы (сигналы со скоростью распространения близкой к скорости звука), которые вызваны акустическими возмущениями, но и провести локацию этих сигналов в пространстве

  • Е.Г. Козловская, О.А. Усольцева и рабочая группа POLENET/LAPNET Изучение локальной сейсмичности в Северной Фенноскандии по данным проекта POLENET/LAPNET
    Динамические процессы в геосферах, 2013 , No. 4, p. 138-150

    Определены новые параметры гипоцентров землетрясений, произошедших в Северной Фенноскандии. Обрабатывались события, зарегистрированные сейсмическими станциями проекта POLENET/LAPNET в период с 2007 по 2009 года. Расчеты проводились параллельно по программе Hypoellipse и методом сеточного поиска. В результате землетрясения были разбиты на 4 группы: события с неустойчивой локацией, поверхностные землетрясения, глубинные землетрясения и возможные взрывы. Для землетрясений ошибка определения глубины менее 6,5 км, среднеквадратичная невязка менее 0,5 с. Глубокие события расположены в вытянутой с севера на юг области, которая относится к древней Ботниа-балтийской мегазоне.

  • Санина И.А., Нестеркина М.А., Н.Л.Константиновская, Горбунова Э.М. Идентификация нетектонических сигналов от близкорасположенных источников малоапертурной сейсмической антенной «Михнево»
    Геофизические исследования, 2013 , No. 4, p. 34-45

    Среди слабых сейсмических сигналов особое место занимают имеющие разный генезис импульсы длительностью от 1-2 до 8-10 с. Как правило, большинство исследований направлено на анализ природных сигналов, связанных с проявлением естественной активности отдельных блоков земной коры; при этом часто к природным ошибочно относят техногенные из-за сходства их параметров - длительности, частотного состава и т.п. Представлены результаты выделения среди всех импульсов, регистрируемых при наблюдениях на малоапертурной сейсмической антенне Михнево, техногенных сигналов от источников, расположенных на поверхности (передвигающиеся автомашины, работающие агрегаты и т.п.) и на глубине (бурение скважины до 46 м). Отдельно рассмотрены сигналы внешнего (экзогенного) происхождения, связанные с проходящим грозовым фронтом, которые также могут быть ошибочно отнесены к тектоническим

  • Косарев И.Б., Соловьев С.П Теоретические оценки величины электрических сигналов в экспериментах с образцами горных пород низкой пористости
    Динамические процессы в геосферах, 2013 , No. 4, p. 207-214

    Проведены предварительные оценки характеристик электрической поляризации, возникающей при ударном воздействии на образцы горных пород, проявляющие аномальный пьезоэлектрический эффект. Физическая модель поляризации построена на основе механизма движущихся заряженных дислокаций. Конкретные расчёты проведены для образца из мрамора.

  • Ковалева И.Х., Ковалев А.Т., Попель С.И., Попова О.П. Электромагнитные эффекты, генерируемые в ионосфере Земли при падении метеороида
    Динамические процессы в геосферах, 2013 , No. 4, p. 41-50

    Рассмотрены электромагнитные возмущения различной природы и масштаба, сопровождающие падения метеороидов. Предложен новый механизм генерации электромагнитного сигнала в диапазоне частот от Гц до кГц при таких падениях. Проанализированы особенности падения Челябинского метеороида. Проведены оценки возмущений параметров ионосферной плазмы и характеристики электромагнитных сигналов, которые могут быть зарегистрированы на Земле или спутниками.

  • Рыбнов Ю.С., Попова О.П. и др. Оценка Челябинского болида по инфразвуковым измерениям
    Динамические процессы в геосферах, 2013 , No. 4, p. 21-31

    Приведены результаты регистрации инфразвука от Челябинского болида акустическими станциями, расположенными на территории России и Казахстана. Дана оценка энергии болида и определены координаты его разрушения в атмосфере по инфразвуковым данным. Энергия болида, оцененная по двум методикам, находится в диапазоне 415 ± 97 кТ и 445 ± 142 кТ, а местоположение его разрушения расположено между пунктами Коркино–Еманжелинск–Первомайский.

  • Попова О.П., Шувалов В.В. и др. Параметры Челябинского метеороида: анализ данных
    Динамические процессы в геосферах, 2013 , No. 4, p. 10-20

    Ударная волна, возникшая при входе крупного метеороида 15 февраля 2013 года в Челябинской области, привела к возникновению значительной области повреждений. По официальным данным, пострадали 7320 зданий и 1613 человек обратились за медицинской помощью. Это первое событие, демонстрирующее к каким последствиям может привести вход даже не очень крупного (16-20 метров в диаметре) космического объекта. Другая особенность Челябинского события состоит в том, что имеется большое количество разнообразных данных, в том числе инструментальных, которые позволяют изучить это событие и его последствия более детально, чем это обычно удается. С 9 по 24 марта сотрудники ИДГ и ИНАСАН посетили район падения и собрали информацию об области разрушений. Анализ инфразвуковых данных, данных по излученной энергии и по разрушению остекления, позволил оценить энергию Челябинского болида в 300-600 кт ТНТ. Предложенная модель энерговыделения позволила описать область разрушений, вытянутую до 90 км в направлении, перпендикулярном траектории. Эта модель согласуется и с зарегистрированными временами прихода УВ в различные точки. Принципиальным в этой модели является протяженный характер энерговыделения, связанный как с пролетом, так и с разрушением метеороида, в основном на высотах 40-23 км.

  • Шувалов В.В., Артемьева Н.А. Физические явления при падении небольших космических тел на землю и их моделирование
    Вестник РФФИ, 2013 , No. 3, p. 16-23

    В статье описаны физические процессы при входе космических тел в атмосферу Земли (торможение, абляция, фрагментация) и современнее численные методы их моделирования. Взаимодействие с атмосферой тела размером порядка 80 м приводит к эффектам, наблюдавшимся при падении Тунгусского космического тела – вывалу леса, образованию массивного мезосферного облака, состоящего из частицы космического вещества и льда. Челябинский метеороид был примерно в 4-5 раз меньше, но ударная волна, дошедшая до поверхности оказалась достаточно сильной, чтобы выбить стекла на площади порядка 2000 км2. По-видимому, тела размером порядка 10-100 м являются наиболее опасными для современного человечества: они многочисленны, но их трудно обнаружить; не достигая поверхности земли, они, тем не менее, могут нанести большой ущерб при попадании в густонаселенные районы.

  • Барышников Н.А., Беляков Г.В., Турунтаев С.Б., Филиппов А.Н. Лабораторное моделирование двухфазных струйных течений
    Труды РГУ имени И, 2013 , No. 3, p. 15-29

    Получены экспериментальные данные об изменении распределения насыщенности вытесняющей жидкости в поровом пространстве плоскопараллельного пористого массива, заполненном вытесняемой жидкостью большей вязкости. Исследована математическая модель развития неустойчивости двухфазного потока в виде пальцев (fingers) вытесняющей жидкости. Результаты моделирования сопоставлены с экспериментальными результатами.

  • А.Н. Беседина, Е.А. Виноградов, Э.М. Горбунова, Г.Г. Кочарян, В.К. Марков, Д.В. Марков, Л.М. Перник, Н.А. Садриева. Реакция системы пласт-скважина на сейсмическое воздействие
    Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал), 2013 , No. 4, p. 154-162

    Выполненный анализ результатов натурных наблюдений показывает, что даже при низкоамплитудных динамических воздействиях возможно формирование неупругих гидрогеологических эффектов. Проведенные лабораторные эксперименты позволили выявить некоторые механизмы, ответственные за неупругую реакцию скважины на динамическое воздействие. Показано, что существенное влияние на динамику уровня флюида оказывает эффект растяжения малопрочного слоя в сейсмической волне, а в ряде случаев и низкочастотные колебания, обусловленные перетеканием флюида из пласта в скважину и обратно.

  • Адушкин А.В. Деформационный преобразователь для наблюдения остаточных смещений в горных выработках
    Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал), 2013 , No. 4, p. 229-231

    Для регистрации радиальных перемещений стенок зарядных шпуров разработан датчик, чувствительный элемент которого выполнен в виде пластинки из оптически активного материала. Механическая деформация преобразуется в интерференционную картину поляризованных лучей.

Прочие публикации

  • Козлов С.И., Ляхов А.Н. Вероятностно-статистические модели ионосферы для решения задач распространения радиоволн
    Международная Байкальская молодежная научная школа по фундаментальной физике (БШФФ-2013), 2013 , p. 21-26

  • Беккер С.З., Козлов С.И., Ляхов А.Н . Вопросы моделирования ионосферы для расчета распространения КВ, ДВ, СДВ на протяженных трассах при решении прикладных задач
    Труды XVI Всероссийской научно-практической конференции «Актуальные проблемы защиты и безопасности», 2013, vol. 1 , p. 172-176

  • Беккер С.З. Статистическое моделирование D-области ионосферы для расчета распространения СДВ-ДВ
    Труды 56 научной конференции МФТИ «Актуальные проблемы фундаментальных и прикладных наук в современном информационном обществе» (Тезисы докладов), 2013, vol. 1 , p. 122-123

  • Ряховский И.А., Гаврилов Б.Г., Поклад Ю.В., Ермак В.М. Распространение радиосигналов, вызванных искусственной модификацией ионосферы, в волноводе Земля-ионосфера
    Тезисы докладов Второго Всероссийского семинара-совещания «Триггерные эффекты в геосистемах», 2013 , p. 18-21

  • Соловьев С.П., Рыбаков В.А., Полетаев А.С. Модернизация аппаратуры для наблюдений за атмосферным электрическим полем и токами на ГФО «Михнево»
    Материалы Всероссийской конференции «Глобальная электрическая цепь», 2013 , p. 89-90

  • Khristoforov Boris. Investigation of Shock Wave Parameters at Explosives Blasts in the Tubes with Air
    Universal Journal of Engineering Science, 2013 , p. 28-33

  • М.М.Башкиров, А.Г.Волобуев, И.А.Володин, В.В.Вороненков, В.Г.Дмитриев, А.А.Конотоп, В.Н.Косякин, Ю.А.Полушковский, Г.П.Почанин, А.И.Рязанцев, А.Э.Саввин, В.И.Сергеев, З.Н.ФедороваЧаплыгин, А.А. . Результаты экспериментальных исследований ЕН-антенны /
    Антенны», 2013 , No. 11, p. 53-72

  • Anatoly Filippov, Georgiy Belyakov, Nikolay Baryshnikov, Aliya Tairova Filtration of Aqueous Suspension through Porous Medium
    27th ECIS Conference, 2013 , p. 1-6

  • Anastasiya Gabova, Georgiy Belyakov, Nikolay Baryshnikov, Aliya Tairova, Anatoly Filippov. Theoretical and Experimental Study of Aqueous Suspension Filtration through Model of a Porous Medium
    Int, 2013 , p. 02-07

  • Иванов А.Ю., Голубов Б.Н., Евтушенко Н.В. Активизация грифонов в Северном Каспии по данным космической радиолокации
    Земля из космоса - наиболее эффективные решения, 2013 , No. 16, p. 114–119

  • S.B. Turuntaev, E.V. Zenchenko, O.Y. Melchaeva Permeability changes due to pore pressure discharge (laboratory study)
    SEG Technical Program Expanded Abstracts 2013, 2013 , p. 2747-2751

  • O.Y. Melchaeva, S.B. Turuntaev and E.V. Zenchenko Laboratory Study of Microseismicity Due to Rapid Fluid Pressure Drop.
    Proceedings of the 75th EAGE Conference & Exhibition incorporating SPE EUROPEC 2013, 2013 , p. 2214-4609

  • T. Zmushko, S. Turuntaev, Kulikov V. Mine seismicity of Vorkuta coal mine
    Rock dinamics and applications – state of the art: Proceedings of the 1st International conference on rock dynamics and applications (RocDyn-1), 2013 , p. 6-8

  • S.B. Turuntaev, T.Yu. Zmushko, S.V. Vorokhobina, Eremenko A.A. Mine seismicity and blasting in Tashtagol iron-ore mine
    Rock dynamics and applications – state of the art, 2013 , p. 6-8

  • Турунтаев С.Б., Зенченко Е.В., Мельчаева О.Ю., Шовкун И.Д. Экспериментальное изучение возникновения микросейсмических событий при падении порового давления (лабораторные исследования)
    Триггерные эффекты в геосистемах, 2013 , p. 54-66

    Возникновение сейсмических событий при закачке жидкости в недра рассматривается в многочисленных работах и объясняется уменьшением эффективных напряжений при увеличении порового давления. Падение порового давления также может вызывать разрушение породы и сейсмические события, однако механика этих процессов отличается от случая роста порового давления. В настоящей работе описываются результаты серии лабораторных экспериментов, в которых пористые образцы насыщались жидкостью под высоким давлением, давление затем резко сбрасывалось. В экспериментах было найдено, что при сбросе давления жидкости в образце образуются микротрещины, о наличии которых можно судить по увеличению проницаемости материала после нескольких циклов закачки/сброса порового давления и по акустической эмиссии. Было показано, что уровень акустической эмиссии определяется градиентом порового давления, а не его величиной, как в случае закачки. Предлагается метод оценки изменения проницаемости образца, показана возможность оценки проницаемости по изменению акустической эмиссии и порового давления.

  • Sergey Turuntaev, Olga Melchaeva and Evgeny Zenchenko Formation Fracturing by Pore Pressure Drop (Laboratory Study)
    Effective and Sustainable Hydraulic Fracturing, 2013 , p. 978-953

  • Виноградов Е.А., Горбунова Э.М., Рикман В.Ю., Свинцов И.С., Новиков В.А. Вариации уровня воды в скважине во время восхода и захода солнца
    Триггерные эффекты в геосистемах: материалы 2-го Всероссийского семинара-совещания ИДГ РАН, 2013 , p. 162-169

    Исследовались вариации уровня воды во время восхода и захода солнца в скважине, расположенной на территории геофизической обсерватории ИДГ РАН «Михнево». Поскольку суточные вариации уровня воды зависят от множества причин и сильно отличаются в различные дни, то для выявления общего тренда данные очищались от влияния давления, приливной компоненты, низкопериодной составляющей и шума, после чего вычислялся средний уровень за месяц при синхронизации данных по моменту восхода, захода солнца или астрономического полдня. Были проанализированы три месяца: апрель 2009, июль 2011 и январь 2012 гг. Выявлены общие тенденции повышения среднего уровня воды в районе восхода, затем его снижения с достижением минимума в районе астрономического полдня, затем вновь повышения с последующим снижением среднего уровня воды в районе захода солнца.

  • Turuntaev S.B., Eremeeva E.I., Zenchenko E.V. Laboratory study of microseismicity spreading due to pore pressure change
    Journal of Seismology, 2013, vol. 17 , p. 137-145

  • А.Н. Беседина, Е.А. Виноградов, Э.М. Горбунова, Г.Г. Кочарян, В.К. Марков, Д.В. Марков, Л.М. Перник, Садриева Н.А. Реакция системы пласт-скважина на сейсмическое воздействие
    Триггерные эффекты в геосистемах: материалы 2-го Всероссийского семинара-совещания ИДГ РАН, 2013 , p. 153-162

    Выполненный анализ результатов натурных наблюдений показывает, что даже при низкоамплитудных динамических воздействиях возможно формирование неупругих гидрогеологических эффектов. Проведенные лабораторные эксперименты позволили выявить некоторые механизмы, ответственные за неупругую реакцию скважины на динамическое воздействие. Показано, что существенное влияние на динамику уровня флюида оказывает эффект растяжения малопрочного слоя в сейсмической волне, а в ряде случаев и низкочастотные колебания, обусловленные перетеканием флюида из пласта в скважину и обратно.

  • Остапчук А.А., Кочарян Г.Г., Марков В.К., Павлов Д.В., Салтыков Н.В. Влияние структурных свойств нарушения сплошности на режим сдвигового деформирования
    Триггерные эффекты в геосистемах: материалы 2-го Всероссийского семинара-совещания, 2013 , p. 134-147

    В лабораторных экспериментах изучено влияние структуры материала-заполнителя на формирование различных режимов сдвигового деформирования нарушения сплошности и, в частности, на переход от режима стабильного скольжения к прерывистому (стик-слипу). Эволюция силовых цепочек, которые образуются и разрушаются в процессе сдвига по трещине, их протяженность и количество полностью определяют тип деформирования – стабильное скольжение, стик-слип или промежуточные режимы.

  • Кочарян Г.Г., Остапчук А.А., Павлов Д.В., Режим деформирования разломных зон и инициирующий потенциал сейсмических колебаний
    Триггерные эффекты в геосистемах (Москва, 2013 , p. 35-46

    Доминирующий режим скольжения определяется, скорее характеристиками конкретного участка разлома, чем внешними вариациями напряженного состояния, которые, вероятно, играют роль триггера. Эффект внешнего воздействия на разломную зону в значительной степени определяется режимом ее деформирования. В случае квазистабильного скольжения с небольшим количеством низкоамплитудных подвижек, кумулятивный сейсмический момент, реализованный через динамические срывы, уменьшается многократно. При развитом стик-слипе, внешнее воздействие способно снизить амплитуды отдельных динамических событий, хотя кумулятивная величина излученной энергии остается неизменной. В условиях переходных режимов скольжения амплитуда динамических срывов может даже увеличиться при внешнем воздействии.

  • Башилов И.П., Волосов С.Г., Королёв С.А., Николаев А.В. Методы синхронизации записей в стационарных и мобильных сейсмических группах
    Вестник НЯЦ РК, 2013 , No. 2, p. 31-39

    Выявлены основные причины разного рода сбоев синхронизации записей сейсмических станций, входящих в состав как отечественных, так и зарубежных сейсмических групп. Исходя из этого, предложены средства для обеспечения надежной и точной синхронизации станций. Их работа основывается на периодической подстройке цикла выборки АЦП регистратора станции сигналом точного времени, формируемым GPS-приемником. Такой подход позволяет не только установить соответствие каждого отсчета АЦП астрономическому времени, но и обеспечить одновременность выборок АЦП всех станций сейсмической группы с точностью до 10 мкс, что особенно важно для решения ряда геофизических задач. Проведены экспериментальные исследования и опытная эксплуатация разработанной аппаратуры.

  • Овчинников В.М., Каазик П.Б. Краснощеков Д.Н. Свойства волн PKP, проходящих через восточную часть ядра земли
    Современные методы обработки и интерпретации сейсмологических данных, 2013 , p. 226-231

    На основе анализа дифференциальных невязок волн PKPDF и PKPBC на полярных трассах выделены 4 группы данных c существенно различающимися величинами невязок для сейсмических лучей, зондирующих внутреннее ядро по трем почти параллельным в широтном направлении профилях. На профиле к северу от Австралии, по наблюдениям на временной сети наблюдений Lapnet, область изотропии простирается до глубины 190-200 км. На среднем профиле по данным станции SYO верхняя часть внутреннего ядра в районе под Австралией до глубины порядка 220-240 км характеризуется изотропией. На большей глубине отмечаются признаки анизотропии, которая невелика и составляет не более 0,5%. На южном профиле по данным станции SNAA каких-либо проявлений сейсмической анизотропии не установлено: дифференциальные времена на экваториальных и полярных трассах статистически неразличимы во всем диапазоне исследованных глубин от 140 до 360 км.

  • Ан В.А., Годунова Л.Д., Каазик П.Б. Оценка тренда времени пробега волны Р на сейсмических станциях Каджи-Сай, Манас, Арал
    Современные методы обработки и интерпретации сейсмологических данных, 2013 , p. 28-31

    Выполнены оценки линейного тренда времени пробега продольной волны (δtp) в интервале 1968-1989 гг. на трассах от площадки Балапан (Bal) Семипалатинского полигона до станций Каджи-Сай (KDS), Манас (MNS) и Арал (ARL). На трассах Bal – KDS (Δ = 7,93°) и Bal – ARL (Δ = 8,71°) оценки совпадают с ранее полученными результатами – уменьшение δtp в календарном времени на трассах Bal – Талгар (Δ = 6,78°), Bal – Пржевальск (Δ = 7,50°), Bal – Фрунзе (Δ = 7.70°), Bal – Нарын (Δ = 8,78°). Однако на трассе Bal – MNS (Δ = 8,68°) δtp в календарном времени увеличивается. Возможно, это обусловлено тем, что период времени наблюдений и количество экспериментальных данных на этой трассе минимальны по сравнению с другими трассами. Необходимы дальнейшие исследования вариаций времени пробега продольной сейсмической волны в среднеазиатском регионе.

  • Ан В.А., Годунова Л.Д., Каазик П.Б Изменения времени пробега продольной волны на трассе Невадский полигон - сейсмические станции Иультин, Сеймчан, Бодайбо, Закаменск
    Вестник НЯЦ РК, 2013 , No. 2, p. 56-63

    По сейсмограммам станций Иультин, Сеймчан, Бодайбо и Закаменск исследован линейный тренд времени пробега продольной волны на трассе от Невадского полигона (NTS) в интервале 1963–1992 гг. Все трассы расположены в азимутальном створе 331.5° ± 4,5° от NTS, что может уменьшить влияние неоднородностей среды в области эпицентров испытаний. Оценки линейного тренда на всех трассах не противоречат ранее полученным результатам. Если оценивать тренд как равномерный по всей траектории сейсмического луча, то по результатам предыдущих исследований граница изменения полярности тренда времени пробега продольной волны от уменьшения к увеличению оценивается глубиной порядка 1100–1200 км.

  • .Ан В.А., Годунова Л.Д., Каазик П.Б Изменения времени пробега продольной волны на трассе Невадский полигон - сейсмические станции Иультин, Сеймчан, Бодайбо, Закаменск.
    Вестник НЯЦ РК, 2013 , No. 2, p. 56-63

    По сейсмограммам станций Иультин, Сеймчан, Бодайбо и Закаменск исследован линейный тренд времени пробега продольной волны на трассе от Невадского полигона (NTS) в интервале 1963–1992 гг. Все трассы расположены в азимутальном створе 331.5° ± 4,5° от NTS, что может уменьшить влияние неоднородностей среды в области эпицентров испытаний. Оценки линейного тренда на всех трассах не противоречат ранее полученным результатам. Если оценивать тренд как равномерный по всей траектории сейсмического луча, то по результатам предыдущих исследований граница изменения полярности тренда времени пробега продольной волны от уменьшения к увеличению оценивается глубиной порядка 1100–1200 км.

  • Локтев Д.Н., Спивак А.А., Харламов В.А. Барическая составляющая микросейсмического фона
    Триггерные эффекты в геосистемах: П-й Всероссийский семинар-совещание, 2013 , p. 239-248

    Рассмотрены результаты синхронной регистрации барических вариаций в приземном слое атмосферы и микросейсмических колебаний на геофизической обсерватории "Михнево" ИДГ РАН. Показано, что длиннопериодные барические возмущения, вызванные циклонической деятельностью в атмосфере, оказывают влияние на длиннопериодную составляющую микросейсмического фона. Барические возмущения, связанные с прохождением атмосферных фронтов, вызывают вариации амплитуды микросейсмического фона в высокочастотной области спектра на частотах 4-8 Гц. Получено также, что барические возмущения атмосферных фронтов приводят к заметному повышению интенсивности релаксационных процессов в земной коре по сравнению с циклонами, барические возмущения от которых характеризуются существенно большей длительностью и мощностью.

  • Адушкин В.В., Рябова С.А., Спивак А.А., Харламов В.А. О возможном влиянии геомагнитных вариаций на сейсмический фон
    Триггерные эффекты в геосистемах: П-й Всероссийский семинар-совещание, 2013 , p. 211-222

    Приведены и анализируются данные инструментальных наблюдений за вариациями геомагнитного поля и сейсмических колебаний на поверхности земной коры, выполненных на геофизической обсерватории «Михнево» ИДГ РАН. Приводится статистика магнитных бурь с внезапным началом (SSC-события) и внезапных геомагнитных импульсов (SI-события) за период 2008-2012 гг. Показано, что для геомагнитных вариаций типа SSC и SI наблюдаются повышенные амплитудные вариации сейсмического фона в частотном диапазоне 0,01-0,1 Гц. Установлена количественная зависимость между максимальной амплитудой вариации среднеквадратической скорости колебаний в сейсмическом фоне и амплитудой геомагнитных вариаций.

  • Иванченко Г.Н., Лукишов Б.Г., Спивак А.А., Харламов В.А. Особенности сейсмомагнитного эффекта в зоне влияния разлома
    Динамические процессы в геосферах, 2013 , No. 4, p. 200-206

    Приводятся результаты синхронных инструментальных наблюдений за геомагнитными вариациями, вызванными распространением сейсмических волн через тектонический разлом. Получены зависимости сейсмомагнитного эффекта от амплитуды сейсмического сигнала. Впервые показано, что амплитуда сейсмомагнитного эффекта максимальна в зоне влияния разлома и уменьшается экспоненциально с расстоянием до его серединной линии.

  • Artemieva N. Russian skyfall (Solar System News and Views)
    Nature, 2013, vol. 503 , p. 202-203

    Короткая научно-популярная статья, описывающая падение Челябинского метеорита и научные статьи об этом явлении, опубликованные в том же выпуске журнала.

  • Artemieva N. and Shuvalov V. Let the sky fall
    Meteorite magazine, 2013, vol. 19 , p. 12-16

    Научно-популярная статься о физических процессах, сопровождающих падение космических тел на землю. Сравнение Тунгусского события с падением Сихоте-Алиньского и Челябинского метеоритов.

  • Popova O., Jenniskens P., Shuvalov V., Emel'yanenko V., Rybnov Y. ,Kharlamov V.,Kartashova A. , Biryukov E., Khaibrakhmanov S. , Glazachev D. , Trubetskaya I. Chelyabinsk meteoroid entry and airburst damage,
    Proceedings of the Meteoroids 2013 Conference, 2013 , p. 26-30

    A field study of the Chelyabinsk Airburst was conducted in the weeks following the event on February 15, 2013. To measure the impact energy, the extent of the glass damage was mapped by visiting over 50 villages in the area. To determine how that energy was deposited in the atmosphere, the most suitable dash-cam and video security camera footage was calibrated by taking star background images at the sites where video was taken. Shadow obstacles in videos taken at Chelyabinsk and Chebarkul were calibrated. To measure the nature of the damaging shockwave, arrival times were measured from the footage of 34 traffic cameras, data saved on a single timed server. To measure the impact of the shockwave, some 150 eyewitnesses were interviewed to ask about their personal experiences, smells, sense of heat, sunburn, etc. Meteorite find locations, shape, and size were documented by interviewing the finders and photographing the collections. Some of these meteorites were analyzed in a consortium study to determine what material properties contributed to the manner in which the meteoroid broke in the atmosphere. The results paint the first detailed picture of an asteroid impact airburst over a populated area. This information may help better prepare for future impact hazard mitigation scenarios.

  • Kulikov V.I., Etkin M.B. Seismic and acoustics observations of large-scale Kambarata explosion
    7- th world conference on explosives & blasting, 2013 , p. 158–166

    The results of the registration seismic and air waves of Kambarata explosion at epicentral distances from 400 m to 50 km. From these data are determined attenuation seismic waves and built isoseists seismic intensity of the explosion at the industrial buildings and dwelling houses of the region. Engineering inspection of these facilities after the explosion showed that the explosion was provided by the seismic safety of protected structures. Study air waves showed that they formed exclusively lifting dome soil. Their amplitude was negligible and is not dangerous for the glazing houses in the region.

Прочие публикации

  • Korost D.V., Gerke K.M. Computation of Reservoir Properties Based on 3D-Structure of Porous Media
    SPE Technical Paper 162023-MS, 2012 , p. 16-18

  • Gerke K.M., Karsanina M.V., Skvortsova E.B. Description and reconstruction of the soil pore space using correlation functions
    Eurasian Soil Science, 2012 , p. 861-872

  • Gerke K.M., Skvortsova E.B., Korost D.V. Tomographic method of studying soil pore space: Current perspectives and results for some Russian soils
    Eurasian Soil Science, 2012 , p. 700-709

  • O.Yu. Melchaeva, S.B. Turuntaev, E.V. Zenchenko, Eremeeva E.I. Permeability change estimation from microseismic event activity variations
    Proceedings of ECMOR XIII–13th European Conference on the Mathematics of Oil Recovery, 2012 , p. 10-13

  • S.B. Turuntaev, Melchaeva O.Y. Non-linear Analysis of Low-frequency Microseismic Background
    Extended abstracts, 2012 , p. 2-5

  • С.Б. Турунтаев, С.В. Ворохобина, Мельчаева О.Ю. Выявление техногенных изменений сейсмического режима при помощи методов нелинейной динамики
    Физика Земли, 2012 , No. 3, p. 52-65

  • D. Bobrov, J. Coyne, J. Given, U.Khukhuudei, I. Kitov, K. Sitnikov, S. Spiliopoulos, L. Zerbo Sumatera 2012 Aftershocks: Reviewed Event vs.
    Waveform Cross-Correlation Bulletin, 2012 , p. 754-763

    Our objective is to assess the performance of waveform cross-correlation technique, as applied to automatic processing of the aftershock sequence of the 2012 Sumatera (Mw=8.6) earthquake, relative to the Reviewed Event Bulletin (REB) issued by the International Data Centre. The REB includes ~1150 aftershocks between April 11 and May 23 with (IDC) body wave magnitudes from 3.05 to 6.19. The aftershocks cover a slightly unusual V-shaped area. The cross correlation technique allows a flexible approach to signal detection, phase association and event building. To automatically recover the sequence, we selected sixteen aftershocks with mb(IDC) between 4.5 and 5.0 from the IDC Standard Event List (SEL3) available on April 13. These events evenly but sparsely cover the whole area. After a superficial manual review these aftershocks were designated as master events. Waveform templates from only seven array stations with the largest SNR for the signals from the main shock were used to calculate cross-correlation coefficients. All detections obtained by cross-correlation were then used to build events according to the IDC definition, i.e. at least three primary stations with accurate arrival times, azimuth and slowness estimates. The qualified events populated the cross-correlation Standard Event List (XSEL). The XSEL was compared with two IDC products: the final automatic bulletin (SEL3) and the interactive bulletin (REB). There are some valid events missed in the REB but found in the XSEL. As a bootstrap exercise to confirm the significance of the XSEL findings, a large portion of the newly built events was reviewed interactively by experienced analysts. In order to investigate the influence of all defining parameters (cross correlation coefficient threshold and SNR, F-statistics and F-K analysis, azimuth and slowness estimates, relative magnitude, etc.) on the final XSEL we have constructed relevant frequency distributions for all detections and only for those which were associated with the XSEL events. These distributions are also station and master dependent. This allows the introduction of accurate threshold for all defining parameters.

  • D. Bobrov, I. Kitov, L. Zerbo Perspectives of Cross-Correlation in Seismic Monitoring at the International Data Centre
    Pure and Applied Geophysics, 2012 , p. 1-30

    We demonstrate that several techniques based on waveform cross correlation are able to significantly reduce the detection threshold of seismic sources worldwide and to improve the reliability of arrivals by a more accurate estimation of their defining parameters. A master event and the events it can find using waveform cross correlation at array stations of the International Monitoring System (IMS) have to be close. For the purposes of the International Data Centre (IDC), one can use the spatial closeness of the master and slave events in order to construct a new automatic processing pipeline: all qualified arrivals detected using cross correlation are associated with events matching the current IDC event definition criteria (EDC) in a local association procedure. Considering the repeating character of global seismicity, more than ninety per cent of events in the Reviewed Event Bulletin (REB) can be built in this automatic processing. Due to the reduced detection threshold, waveform cross correlation may increase the number of valid REB events by a factor of 1.5 to 2.0. Therefore, the new pipeline may produce a more comprehensive bulletin than the current pipeline – the goal of seismic monitoring. The analysts’ experience with the cross correlation event list (XSEL) shows that the workload of interactive processing might be reduced by a factor of 2 and even more. Since cross correlation produces a comprehensive list of detections for a given master event, no additional arrivals from primary stations are expected to be associated with the XSEL events. The number of false alarms, relative to the number of events rejected from the Standard Event List 3 in the current interactive processing, can also be reduced by the use of several powerful filters. The principal filter is the difference between the arrival times of the master and newly built events at three or more primary stations, which should lie in a narrow range of a few seconds. In this study, one event at a distance of about 2000 km from the main shock was formed by three stations, with the stations and both events on the same great circle. Such spurious events are rejected by checking consistency between detections at stations at different backazimuths from the source region. Two additional effective pre-filters are f-k analysis and Fprob based on correlation traces instead of original waveforms. Overall, waveform cross correlation is able to improve the REB completeness, to reduce the workload related to IDC interactive analysis, and to provide a precise tool for quality check for both arrivals and events. Some major improvements in automatic and interactive processing achieved by cross correlation are illustrated using an aftershock sequence from a large continental earthquake. Exploring this sequence, we describe schematically the next steps for the development of a processing pipeline parallel to the existing IDC one in order to improve the quality of the REB together with the reduction of the magnitude threshold.

  • Адушкин В.В., Попель С. И. Мелкодисперсные частицы в природных и техногенных геосистемах
    Физика Земли, 2012 , No. 3, p. 745-755

    Приведены результаты по мелкодисперсным частицам в природных и техногенных геосистемах. Рассмотрение ограничивается случаями твердой Земли, тропосферы и стратосферы. Даны определения основных мелкодисперсных объектов в геофизике (нанокристаллы, нано- и микромасштабные частицы, нанокластеры, нанопористые материалы, коллоидные частицы, аэрозоли и т.д.). Приведены особенности механических свойств нанообъектов и определены предельные размеры, при которых указанные особенности играют существенную роль. Описаны исследования мелкодисперсных частиц, образованных в экспериментах по разрушению горных пород. Проведено обсуждение роли мелкодисперсных частиц в Атмосферных Коричневых Облаках, а также влияния указанных облаков на климатические изменения. Рассмотрены следующие примеры участия мелкодисперсных частиц в межгеосферных взаимодействиях: космическая пыль; извержение вулкана Эйяфьядлайокюдл (Исландия); вихревой перенос мелкодисперсных частиц из тропосферы в стратосферу.

  • Голубь А.П., Дольников Г.Г., Захаров А.В., Зеленый Л.М., Извекова Ю.Н., Копнин С.И., Попель С.И. Плазменно-пылевая система в приповерхностном слое освещенной части Луны
    Письма в ЖЭТФ, 2012, vol. 95, No. 4, p. 198-204

    Рассмотрена плазменно-пылевая система в приповерхностном слое освещенной части Луны. Найдены максимальные высоты подъема пыли. Показано отсутствие мертвой зоны в области лунных широт около 800, в которой, как предполагалось [Stubbs et al. // Adv. Space Res. 2006. V. 37. P. 59], частицы пыли не могут подниматься над поверхностью Луны. Определены распределения пыли по размерам и высотам.

  • Шувалов В.В., Артемьева Н.А., Кузьмичева М.Ю., Лосева Т.В., Светцов В.В., Хазинс В.М. Выбросы из кратеров - маркеры ударных катастроф
    Физика Земли, 2012, vol. 48, No. 3, p. 241-255

    В статье рассматривается роль выбросов из ударных кратеров в эволюции Земли и планет Солнечной системы. Методами численного моделирования исследуются аккреция и эрозия планет, перераспределение планетного вещества в результате ударов крупных космических тел и вызываемые ими межгеосферные взаимодействия, несимметричность распределение выбросов вблизи кратерного вала и возможность небаллистического переноса выбросов. Проводится сравнение воздействия на геосферы ударных событий и вулканических извержений.

  • Лосева Т.В., Спивак А.А., Кузьмичева М.Ю. Дипольная модель генерации электрических импульсов при релаксационных процессах в земной коре
    ДАН, 2012, vol. 442, No. 3, p. 401-404

    Разработана дипольная модель генерации электрических и магнитных импульсов в земной коре при электрической поляризации горных пород с низким водосодержанием в результате квазинезависимого поворота структурного блока при его релаксации в стесненных условиях. Электрические моменты диполей изменяются со временем в соответствии с амплитудой дифференциальных движений. Проведено численное 3D моделирование электродинамических процессов при различной ориентации блоков. Показано, что амплитуда электрического и магнитного импульсов, возникающих в окрестности активной грани деформирующегося блока, хорошо согласуется с результатами регистрации электрического поля в приповерхностном слое земной коры в зоне влияния тектонически активной Курайской структуры (Горный Алтай). Модель позволяет проводить сравнение разных участков земной коры по относительной величине параметров механического источника путем сравнения расчетных и экспериментальных данных.

  • Хазинс В.М. Моделирование медленных турбулентных течений в атмосфере, инициированных литосферными источниками возмущений
    Физика Земли, 2012 , No. 3, p. 93–100

    Приводятся результаты численных экспериментов, выполненных с помощью упрощенной нестационарной модели турбулентного потока вязкого сжимаемого газа для двух классов течений, масштаб которых сравним с высотой тропосферы. В одном из них (на примере метана) исследована возможность достижения легкими газами тропопаузы при их интенсивном выделении из литосферы и определены необходимые для этого объемы. Во втором случае исследовано взаимодействие ветрового потока с орографическими неоднородностями и продемонстрировано развитие интенсивного вихревого процесса.

  • Ляхов А.Н., Козлов С.И. Влияют ли факторы космической погоды на возникновение авиационных происшествий?
    Геомагнетизм и аэрономия, 2012, vol. 52, No. 1, p. 135–140

    На основании статистического анализа банка данных Национального Бюро по безопасности на транспорте США показывается отсутствие влияния факторов космической погоды на авиационные происшествия. Рассмотрены типичные логические и методические ошибки, возникающие в такого рода исследованиях, и приводятся аргументы в пользу бесперспективности дальнейших исследований по данному вопросу.

  • Егошин А.А., Ермак В.М., Зецер Ю.И., Козлов С.И., Кудрявцев В.П., Ляхов А.Н., Поклад Ю.В., Якименко Е.Н. Влияние метеорологических и волновых процессов на нижнюю ионосферу в условиях минимума солнечной активности по экспериментальным данным о распространении СДВ–ДВ в средних широтах
    Физика Земли, 2012, vol. 48, No. 3, p. 101-112

    Представлены статистические характеристики уровней радиосигналов среднеширотных радиостанций, работающих в СДВ–ДВ диапазонах, и зарегистрированных приемником, расположенным в геофизической обсерватории (ГФО) ИДГ РАН “Михнево” (54.94° с.ш.; 37.73° в.д.) в 2007–2010 гг. Указанные эксперименты позволили продемонстрировать, что в условиях глубокого солнечного минимума, т.е. отсутствия возмущающих факторов “сверху”, связанных с солнечной и геомагнитной активностью, наблюдаются интенсивные вариации уровней радиосигналов. Причина таких вариаций, на наш взгляд, связана с возмущениями “снизу”, определяемыми метеорологическими и волновыми процессами в средней и нижней атмосфере.

  • Адушкин В.В., Спивак А.А. Приповерхностная геофизика: комплексные исследования литосферно-атмосферных взаимодействий в окружающей среде
    Физика Земли, 2012 , No. 3, p. 3-21

    Формулируются основные направления и задачи исследований по проблеме межгеосферных взаимодействий на приповерхностных участках континентальной земной коры, представляющих наибольший интерес с точки зрения формирования условий жизнедеятельности человека. Установлены основные периодичности вариаций геофизических полей, определяющие природные ритмы окружающей среде. Рассматриваются взаимодействие и преобразование геофизических полей (электрическое поле в грунте и в приземном слое атмосферы, поля радоновых эманаций и микросейсмических колебаний). Отмечается важная роль тектонических нарушений и слабых возмущений твердой Земли в виде лунно-солнечного прилива и барических вариаций в атмосфере в формировании режимов геофизических полей на границе земная кора-атмосфера. Данные, полученные в результате синхронных инструментальных наблюдений, демонстрируют взаимовлияние и значимую корреляцию между амплитудными вариациями геофизических полей разной природы. Ключевые слова: геофизические поля, гравитационное взаимодействие, деформация, земная кора, тектонические разломы.

  • Адушкин В.В., Спивак А.А., Харламов В.А. Влияние лунно-солнечного прилива на вариации геофизических полей на границе земная кора-атмосфера
    Физика Земли, 2012 , No. 2, p. 14--26

    На основе результатов инструментальных наблюдений выполнен анализ временных вариаций геофизических полей на границе земная кора-атмосфера. Выделены основные периодичности и цикличности вариаций, совпадающие с соответствующими вариациями приливной силы в приземном слое атмосферы. На основании корреляционных соотношений делается заключение о том, что основным фактором, определяющим околосуточные и двухнедельные вариации электрического поля в грунте, эманационного поля радона, уровня подземных вод и поля микросейсмических колебаний является лунно-солнечный прилив. Анализируется также роль твердоприливной деформации в вариациях жесткости разломных зон и формировании блоковых движений в земной коре, в частности, прецессии структурных блоков. Причиной прецессионно-нутационного движения блоков является разновременная реакция блока и примыкающей к нему тектонической структуры, выполняющей роль межблокового промежутка, на продольную (вдоль разломной зоны) и поперечную (нормально к разлому) компоненты приливной деформации.

  • Лукишов Б.Г., Спивак А.А., Тер-Семенов А.А. Вариации геомагнитного поля при распространении сейсмических волн через разлом
    ДАН, 2012, vol. 442, No. 2, p. 259--262

    Приведены результаты систематических инструментальных наблюдений за вариациями геомагнитного поля в зонах влияния тектонических разломов при распространении сейсмических волн разной интенсивности. Показано, что сейсмические волны с амплитудой, превышающей 5-10 мкм/с, при распространении через разломную зону всегда вызывают вариации геомагнитного поля. При более слабых сейсмических возмущениях эффект имеет "мерцательный" характер, причем относительная частота возникновения эффекта падает с уменьшением амплитуды сейсмической волны. Впервые установлена количественная зависимость между максимальным значением полного вектора вариаций индукции геомагнитного поля в зоне разлома и амплитудой сейсмического возмущения.

  • Лосева Т.В., Спивак А.А., Кузьмичева М.Ю. Дипольная модель генерации электричсеких импульсов при релаксационных процессах в земной коре
    ДАН, 2012, vol. 442, No. 3, p. 401--404

    Разработана новая численная модель генерации электрических импульсов в земной коре системой электрических диполей, равномерно распределенных по активной поверхности релаксирующего структурного блока при его стесненном повороте. Электрические моменты диполей изменяются со временем в соответствии с амплитудой дифференциальных движений. Показано, что амплитуды электрических импульсов и степень их затухания с расстоянием до источника соответствуют данным инструментальных наблюдений.

Прочие публикации

  • Valery Shuvalov. A mechanism for the production of crater rays.
    Meteoritics and Planetary Science, 2011 , p. 1713-1718

    A mechanism for the production of crater rays is proposed that is based on the interaction of impact-induced shock waves with existing (old) craters. Numerical simulations are used to test this idea, and to study the influence of inherited craters’ size and location on the rays’ parameters. The results of the simulations show that crater rays (at least, some of them) could be produced through this mechanism.

  • Mann I., Pellinen-Wannberg A., Murad E., Popova O., Meyer-Vernet N., Rosenberg M., Mukai T., Czechowski A., Mukai S., Safrankova J., Nemecek Z. Dusty Plasma Effects in Near Earth Space and Interplanetary Medium
    Space Science Reviews, 2011 , p. 1-47

    We review dust and meteoroid fluxes and their dusty plasma effects in the interplanetary medium near Earth orbit and in the Earth’s ionosphere. Aside from in-situ measurements from sounding rockets and spacecraft, experimental data cover radar and optical observations of meteors. Dust plasma interactions in the interplanetary medium are observed by the detection of charged dust particles, by the detection of dust that is accelerated in thesolar wind and by the detection of ions and neutrals that are released from the dust. These interactions are not well understood and lack quantitative description. There is still a huge discrepancy in the estimates of meteoroid mass deposition into the atmosphere. The radar meteor observations are of particular interest for determining this number. Dust measurements from spacecraft require a better understanding of the dust impact ionization process, as well as of the dust charging processes. The latter are also important for further studying nanodust trajectories in the solar wind. Moreover understanding of the complex dependencies that cause the variation of nanodust fluxes is still a challenge.

  • Ivanov, B.A., and Pierazzo E. Impact cratering in H2O-bearing targets on Mars: Thermal field under craters as starting conditions for hydrothermal activity
    Meteoritics and Planetary Science, 2011 , p. 601-619

    We present a case modeling study of impact crater formation in H2O-bearing targets. The main goal of this work is to investigate the post-impact thermal state of the rock layers modified in the formation of hyper-velocity impact craters. We present model results for a target consisting of a mixture of H2O-ice and rock, assuming an ice/water content variable with depth. Our model results, combined with results from previous work using dry targets, indicate that for craters larger than about 30 km in diameter the onset of post-impact hydrothermal circulation is characterized by two stages: first, the formation of a mostly dry, hot central uplift followed by water beginning to flow in and circulate through the initially dry and hot uplifted crustal rocks. The post-impact thermal field in the periphery of the crater is dependent on crater size: in mid-size craters, 30-50 km in diameter, crater walls are not strongly heated in the impact event, and even though ice present in the rock may initially be heated enough to melt, overall temperatures in the rock remain below melting, undermining the development of a crater-wide hydrothermal circulation. In large craters (with diameters more than 100 km or so), the region underneath the crater floor and walls is heated well above the melting point of ice, thus facilitating the onset of an extended hydrothermal circulation. These results provide preliminary constraints in characterizing the many water-related features, both morphologic and spectroscopic, that high-resolution images of Mars are now detecting within many Martian craters.

  • Popova O.P., Borovička J., Hartmann W.K., Spurný P., Gnos E., Nemtchinov I., Trigo-Rodríguez J.M. Very low strengths of interplanetary meteoroids and small asteroids
    Meteoritics & Planetary Science, 2011 , p. 1525-1550

    We have assembled data on 13 cases of meteorite falls with accurate tracking data on atmospheric passage. In all cases, we estimate the bulk strength of the object corresponding to its earliest observed or inferred fragmentation in the high atmosphere, and can compare these values with measured strengths of meteorites in the taxonomic class for that fall. In all 13 cases, the strength corresponding to earliest observed or inferred fragmentation is much less than the compressive or tensile strength reported for that class of stony meteorites. Bulk strengths upon atmospheric entry of these bodies are shown to be very low, 0.1 to approximately 1 MPa on first breakup, and maximal strength on breakup as 1–10 MPa corresponding to weak and ‘‘crumbly’’ objects, whereas measured average tensile strength of the similar meteorite classes is about 30 MPa. We find a more random relation between bulk sample strength and sample mass than is suggested by a commonly used empirical power law.We estimate bulk strengths on entry being characteristically of the order of 10-1–10-2 times the tensile strengths of recovered samples. We conclude that pre-entry, meter-scale interplanetary meteoroids are typically highly fractured or in some cases rubbly in texture, presumably as a result of their parent bodies’ collisional history, and can break up under stresses of a few megapascals. The weakness of some carbonaceous objects may result from very porous primordial accretional structures, more than fractures. These conclusions have implications for future asteroid missions, sample extraction, and asteroid hazard mitigation.

  • Valery Shuvalov Ejecta deposition after oblique impacts: An influence of impact scale
    Meteoritics and Planetary Science, 2011 , p. 1713-1718

    Simple estimates suggest that ejecta blankets around larger craters should be more asymmetric than around smaller craters for the same oblique impact angle. Numerical simulations presented in the paper confirm that an increase in the scale of gravity-dominated craters (and in the size of the corresponding projectiles) increases the asymmetry of both impact craters and ejecta blankets around them.

  • Meyer, Corneila; Fritz, Jörg; Misgaiski, Martin; Stäffler, Dieter; Artemieva, Natalia A.; Hornemann, Ulrich; Moeller, Ralf; de Vera, Jean Pierre; Cockell, Charles; Horneck, Gerda; Ott, Sieglinde; Rabbow, Elke Shock experiments in support of the Lithopanspermia theory. The influence of host rock composition, temperature, and shock pressure on the survival rate of endolithic and epilithic microorganisms
    M&PS, 2011 , p. 701-718

    Shock recovery experiments were performed with an explosive set-up in which three types of microorganisms embedded in various types of host rocks were exposed to strong shock waves with pressure pulse lengths of lower than 0.5 μs: spores of the bacterium Bacillus subtilis, Xanthoria elegans lichens, and cells of the cyanobacterium Chroococcidiopsis sp. 029. In these experiments, three fundamental parameters were systematically varied (1) shock pressures ranging from 5 to 50 GPa, (2) preshock ambient temperature of 293, 233 and 193 K, and (3) the type of host rock, including nonporous igneous rocks (gabbro and dunite as analogs for the Martian shergottites and chassignites, respectively), porous sandstone, rock salt (halite), and a clay-rich mineral mixture as porous analogs for dry and water-saturated Martian regolith. The results show that the three parameters have a strong influence on the survival rates of the microorganisms. The most favorable conditions for the impact ejection from Mars for microorganisms would be (1) low porosity host rocks, (2) pressures <10-20 GPa, and (3) low ambient temperature of target rocks during impact. All tested microorganisms were capable of surviving to a certain extent impact ejection in different geological materials under distinct conditions.

  • Artemieva N. and Pierazzo E. The Canyon Diablo impact event: 2. Projectile fate and target melting upon impact
    M&PS, 2011 , p. 805-829

    Despite its centennial exploration history, there are still unresolved questions about Meteor Crater, the first recognized impact crater on Earth. This theoretical study addresses some of these questions by comparing model results with field and laboratory studies of Meteor Crater. Our results indicate that Meteor Crater was formed by a high-velocity impact of a fragmented projectile, ruling out a highly dispersed swarm as well as a very low impact velocity. Projectile fragmentation caused many fragments to fall separately from the main body of the impactor, making up the bulk of the Canyon Diablo meteorites; most of these fragments were engulfed in the expansion plume as they approached the surface without suffering high shock compression, and were redistributed randomly around the crater. Thus, the distribution of Canyon Diablo meteorites is not representative of projectile trajectory, as is usual for impactor fragments in smaller strewn fields. At least 50% of the main impactor was ejected from the crater during crater excavation and was dispersed mostly downrange of the crater as molten particles (spheroids) and highly shocked solid fragments (shrapnel). When compared with the known distribution, model results suggest an impactor from the SW. Overall, every model case produced much higher amounts of pure projectile material than observed. The projectile-target mixing was not considered in the models; however, this process could be the main sink of projectile melt, as all analyzed melt particles have high concentrations of projectile material. The fate of the solid projectile fragments is still not completely resolved. Model results suggest that the depth of melting in the target can reach the Coconino sandstone formation. However, most of the ejected melt originates from 30-40 m depth and, thus, is limited to Moenkopi and upper Kaibab material. Some melt remains in the target; based on the estimated volume of the breccia lens at Meteor Crater, our models suggest at most a 2% content of melt in the breccia. Finally, a high water table at the time of impact could have aided strong dispersion of target and projectile melt.

  • Копнин С.И., Моржакова А.А., Попель С.И., Шукла П.К. О некоторых процессах, сопровождающих зарядку частиц в ионосферной плазме
    Физика плазмы, 2011, vol. 37, No. 8, p. 745-755

    Исследованы эффекты, связанные с нейтральной компонентой запылённой ионосферной плазмы, влияющие на зарядку пылевых частиц. Вычислены микроскопические токи ионов на пылевую частицу с учётом эффекта взаимодействия ионов с нейтральными компонентами ионосферной плазмы. Вычисления проведены как для случая отрицательных зарядов пылевых частиц, так и для случая положительных зарядов, реализуемого в присутствии достаточно интенсивного ультрафиолетового или рентгеновского излучения. Кроме того, для последнего случая проведено исследование нагрева электронов при фотоэффекте. Оказывается, что эффективность нагрева электронов зависит от концентрации нейтральной компоненты. Определены области высот ионосферы, на которых указанные эффекты оказывают заметное влияние на зарядку нано- и микромасштабных пылевых частиц различного происхождения. Показано, что рассматриваемые эффекты важны при описании серебристых облаков, полярных мезосферных радиоотражений, а также физических явлений, в которых участвуют частицы метеорного происхождения.

  • Спивак А.А. Оценка жесткости разломных зон на основе сейсмических данных
    Физика Земли, 2011 , No. 7, p. 44---53

    На основе анализа нелинейных эффектов при распространении сейсмических волн определена механическая жесткость тектонических разломов разного ранга. Объектами исследований являлись тектонические структуры центральной части Восточно-Европейской платформы (Московская синеклиза и Воронежский кристаллический массив), а также разломные зоны горных массивов Балапан и Дегелен (Дегеленский магматогенный узел Центральночингизской зоны) в Казахстане. Получена зависимость жесткости разломных зон от их протяженности. Анализ данных свидетельствует о хорошо выраженных временных вариациях жесткости тектонических структур с периодами 13-15 сут, 27-32 сут и около 1 года. При этом как нормальная kn, так и сдвиговая ks жесткость разломных зон разного ранга могут изменяться соответственно в 1,3 (двухнедельные вариации) 1,5 (месячные вариации) и 2,5 раза (годовые вариации).

  • Адушкин В.В., Кочарян Г.Г., Санина И.А. О вкладе взрывных работ в развитие сейсмодеформационных процессов в регионе
    ДАН, 2011, vol. 441, No. 1, p. 92-94

    В настоящей работе на основе данных деформографических и сейсмических наблюдений представлена, насколько нам известно, впервые, оценка возможного вклада колебаний, создаваемых промышленными взрывами, в развитие сейсмодеформационных процессов на Восточно-Европейской платформе (ВЕП) и ее обрамлениях.

  • Кондратьев С.В. Влияние возмущающих факторов на течения жидкости во вращающемся резервуаре
    Динамические процессы в геосферах: сб, 2011 , No. 2, p. 19-25

    Приведены результаты экспериментального исследования течений, возникающих во вращающейся вокруг наклонной оси сфере. Показано, что в жидкости возникают стабильные образования в виде цилиндрических поверхностей, угловая скорость которых отличается от скорости вращения сосуда. Получены количественные оценки рассогласованности движений жидкости и сосуда под влиянием неровностей на поверхности сосуда и малого возмущающего фактора в виде пузыря воздуха.

  • Овчинников В.М., Каазик П.Б. Временные тренды невязок времен пробега сейсмических волн в земном ядре и дифференциальное вращение внутреннего ядра
    Динамические процессы в геосферах: сб, 2011 , No. 2, p. 10-19

    На основе совместного анализа временных трендов времен пробега сейсмических волн PKP(DF), PKP(BC) и PKP(AB) на 10 сейсмических станциях получена интервальная оценка скорости дифференциального вращения внутреннего ядра 0.3-0.7 градуса в год.

  • Кочарян Г.Г. Марков В.К., Марков Д.В., Перник Л.М. Экспериментальное исследование закономерностей деформирования малопрочных тонких слоев геоматериалов
    Физическая мезомеханика, 2011, vol. 14, No. 6, p. 63-70

    В работе приводятся результаты лабораторных экспериментов направленных на исследование особенностей деформирования тонких слоев геоматериалов в стесненных условиях. Результаты опытов интерпретированы с учетом современных данных о тонкой структуре сейсмогенных разломов. Исследованы закономерности влияния на напряженно-деформированное состояния таких параметров, как средний размер зерна заполнителя трещины, распределение частиц заполнителя по размерам, жесткость окружающего массива. Судя по полученным результатам, вклад в эффективную прочность дополнительных нормальных напряжений, обусловленных разуплотнением материала при динамическом распространении «разлома землетрясения», во многих случаях не является значительным.

  • Кочарян Г.Г., Остапчук А.А. Изменение жесткости разломной зоны в ходе сеймического цикла
    ДАН, 2011, vol. 441, No. 3, p. 384-387

    В работе впервые экспериментально оценен характер изменения жесткости межблокового контакта на разных стадиях процесса прерывистого скольжения и рассмотрены некоторые возможные следствия наблюдаемого явления. Показано, что на заключительной стадии цикла, перед началом динамического срыва, сдвиговая жесткость контакта радикально снижается, что может быть обнаружено в природе сейсмическими методами. Этот эффект может оказаться основой для разработки новых активных и пассивных методов мониторинга сейсмоактивных регионов.

  • Кочарян Г.Г., Виноградов Е.А., Горбунова Э.М. и др. Гидрогеологический отклик подземных коллекторов на сейсмические колебания
    Физика Земли, 2011 , No. 12, p. 50-62

    В работе анализируются данные наблюдений за изменением уровня воды в скважинах при воздействии сейсмических волн от удаленных землетрясений и взрывов. Показано, что в большинстве случаев величина постсейсмического изменения уровня пропорциональна корню квадратному из амплитуды волны деформаций. Средняя интенсивность остаточных изменений уровня составляет величину 1-5 см/микрострейн динамической деформации. Значительные отклонения от этого диапазона определяются особенностями строения пласта. В лабораторных экспериментах исследована возможность разрушения динамическими импульсами слабопроницаемых барьеров, формирующихся в трещинах массива при осаждении микрочастиц. Показано, что существенное увеличение трещинной проницаемости массива может происходить и в том диапазоне амплитуд колебаний, в котором разрушение породы или прорастание существующих трещин в результате прохождения сейсмической волны маловероятно. Установлена возможность постепенного накопления эффекта при длительном воздействии. Изменение количества открытых трещин и увеличение их эффективной проницаемости может привести к миграции флюидов, вариациям порового давления, а, следовательно, и всей гаммы механических характеристик локального участка массива.

Прочие публикации

  • Popel S.I. Dusty plasma processes in Earth's environments containing nano- and microscale grains
    Journal of Plasma Physics, 2010 , p. 525-537

    Plasma processes in the Earth’s environments containing nano- and microscale grains are described. Possible observational manifestations of dusty ionospheric plasmas during high-speed meteor showers are discussed. A unified explanation of ionization properties of the polar mesosphere under summer conditions is given. Dusty plasma processes are also considered in application to active geophysical rocket experiments which involve release of some gaseous substance in near-Earth space, the origin of the primary Earth’s crust, hydrosphere and atmosphere, and global electromagnetic Schumann resonances.

  • Gaimin Lu, Yue Liu, Youmei Wang, L. Stenflo, S. I. Popel, and M.Y. Yu. Fully Nonlinear Electrostatic Waves in Electron-Positron Plasmas
    Journal of Plasma Physics, 2010 , p. 267-275

    Fully nonlinear electrostatic waves in a plasma containing electrons, positrons, and ions are investigated by solving the governing equations exactly. It is found that both smooth and spiky quasistationary waves exist, and large-amplitude waves necessarily have large-phase velocities, but small-amplitude waves can be both fast and slow.

  • Ivanov, B.A., H.J. Melosh, and E. Pierazzo Basin-forming impacts: Reconnaissance modeling
    GSA Special Papers 465, 2010 , p. 29-49

    This paper is a current status report on a project focused on understanding the formation of large impact basins on terrestrial planetary bodies. A set of preliminary 2D axisymmetric numerical models of collisions of asteroids with diameters from 150 to 800 km with the Moon, Mars, and Mercury illustrates the main mechanical effects of planetary-scale impacts. The target body is modeled on a regular grid with a spatial resolution of 5 to 10 km. Self-gravity is included in the hydrocode. The main consequence of such an impact is a deep melt pool at the center of the basin. Model results are tentatively compared with known impact basins such as South Pole–Aitken on the Moon and Hellas on Mars.

  • Valery Shuvalov, Henning Dypvik, Filippos Tsikalas. The Impact Dynamics. In The Mjolnir Impact Event: Geology and Geophysics of a Lake Jurassic/Early Cretaceous Submarine Impact Structure
    Edited by Henning Dypvik, 2010 , p. 195-210

    Crater-ejecta correlation is an important element in the analysis of crater formation and its influence on the geological evolution. In this study, both the ejecta distribution and the internal crater development of the Jurassic/Cretaceous Mjølnir Crater (40 km in diameter; located in the Barents Sea) are investigated through numerical simulations. The simulations show a highly asymmetrical ejecta distribution and underscore the importance of a layer of surface water in ejecta distribution. As expected, the ejecta asymmetry increases as the angle of impact decreases. The simulation also displays an uneven aereal distribution of ejecta. The generation of the central high is a crucial part of crater formation. In this study, peak generation is shown to have a skewed development, from approximately 50 s to 90 s after impact, when the peak reaches its maximum height of 1 to 1.5 km. During this stage, the peak crest is moved about 5 km from an uprange to a downrange position, ending with a final central position which has a symmetrical appearance that contrasts with its asymmetrical development.

  • Hartmann W.K., Quantin C., Werner S.C., Popova O. Do young martian ray craters have ages consistent with the crater count system?
    Icarus 208 (2), 2010 , p. 621-635

    McEwen et al. (McEwen, A.S., Preblich, B.S., Turtle, E.P., Artemieva, N.A., Golombek, M.P., Hurst, M., Kirk, R.L., Burr, D.M., Christensen, P. [2005]. Icarus 176, 351–381) developed a useful test for the internal consistency of crater-count chronometry systems. They argued that certain multi-kilometer, fresh-looking martian craters with prominent rays should be the youngest or near-youngest craters in their size range. The ‘‘McEwen et al. test” is that the ages determined from crater densities of the smallest superimposed craters (typically diameter D _ 5–20 m) should thus be comparable to the expected formation intervals of the host primary. McEwen et al. concluded from MOC data that crater chronometry failed this test by factors of 700–2000. We apply HiRISE and other imagery to eight different young craters in order to re-evaluate their arguments. We use existing crater chronology systems as well as the reported observed production rate of 16 m craters (Malin, M.C., Edgett, K., Posiolova, L., McColley, S., Noe Dobrea, E. [2006]. Science 314, 1573–1557; Hartmann, W.K., Quantin, C., Mangold, N. [2007]. Icarus 186, 11–23; Kreslavsky[2007]. Seventh International Conference on Mars, 3325). Every case passes the McEwen et al. test. We conclude that the huge inconsistencies suggested by McEwen et al. are spurious. Many of these craters show evidence of impact into ice-rich material, and appear to have ice-flow features and sublimation pits on their floors. As production rate data improve, decameter-scale craters will provide a valuable way of dating these young martian geological formations and the processes that modify them.

  • Grieve R.A.R., Ames D.E., Morgan J.V., Artemieva N. The evolution of the Onaping formation at the Sudbury impact structure
    Meteoritics and Planetary Science 45, 2010 , p. 759-782

    The 1.4-1.6km thick Onaping Formation consists of a complex series of breccias and ``melt bodies'' lying above the Sudbury Igneous Complex (SIC) at the Sudbury impact structure. Based on the presence of shocked lithic clasts and various ``glassy'' phases, the Onaping has been described as a ``suevitic'' breccia, with an origin, at least in part, as fallback material. Recent mapping and a redefined stratigraphy have emphasized similarities and differences in its various vitric phases, both as clast types and discrete intrusive bodies. The nature of the Onaping and that of other ``suevitic'' breccias overlying impact melt sheets is reviewed. The relative thickness, internal stratigraphic and lithological character, and the relative chronology of depositional units indicate multiple processes were involved over some time in the formation of the Onaping. The Sudbury structure formed in a foreland basin and water played an essential role in the evolution of the Onaping, as indicated by a major hydrothermal system generated during its formation. Taken together, observations and interpretations of the Onaping suggest a working hypothesis for the origin of the Onaping that includes not only impact but also the interaction of sea water with the impact melt, resulting in repeated explosive interactions involving proto-SIC materials and mixing with pre-existing lithologies. This is complicated by additional brecciation events due to the intrusion of proto-SIC materials into the evolving and thickening Onaping. Fragmentation mechanisms changed as the system evolved and involved vesiculation in the formation of the upper two-thirds of the Onaping.

  • Адушкин В.В., Вайдлер П.Г., Дубовской А.Н., Перник Л.М., Попель С.И., Фридрих Ф. Свойства нано- и микромасштабных частиц, поступающих в окружающую среду при открытой разработке железорудных месторождений
    Геология рудных месторождений, 2010, vol. 52, No. 5, p. 418–426

    Проведено исследование свойств нано- и микромасштабных пылевых частиц, образующихся при массовых взрывах на железорудном карьере Лебединского горно-обогатительного комбината, в широком диапазоне размеров от 60 нм до 200 мкм. В ходе исследований получены данные о морфологии частиц, их магнитных свойствах, минералогическом и гранулометрическом составах. Обнаруженные минералы — кварц, магнетит и слюда. Основная часть пыли состоит из частиц разнообразной морфологии железистого кварцита, в массиве которого и производился взрыв.

  • Лосева Т.В., Кузьмичева М.Ю., Спивак А.А. Электрические и магнитные сигналы при стесненных движениях блоков земной коры
    ДАН, 2010, vol. 432, No. 5, p. 685-688

    Предложена модель генерации электрических и магнитных импульсов в земной коре при электрической поляризации горных пород с низким водосодержанием в результате квазинезависимого поворота структурного блока при его релаксации в стесненных условиях в качестве источника электрических и магнитных импульсов. В результате быстропротекающего стесненного поворота релаксирующего блока формируется дифференциальное смещение на контакте его активной грани с окружающими горными породами, что вызывает электрическую поляризацию вещества-заполнителя межблокового промежутка в результате преобразования его структуры и физико-механических свойств. Сформировавшаяся при этом система токов имеет импульсный характер и является источником электрических и магнитных импульсов, которые распространяются в пространстве. Приведены результаты численного 3D моделирования процесса генерации электрических и магнитных импульсов при дифференциальной подвижке активного структурного блока земной коры.

  • Шувалов В.В., Трубецкая И.А. Влияние внутреннего трения на деформацию разрушенного метеороида
    Астрономический Вестник, 2010, vol. 4, No. 2, p. 117-122

    Показано, что учет влияния внутреннего трения на деформацию разрушенного метеороида приводит к заметному (на 10–20 км) уменьшению высоты его торможения и, соответственно, высоты, на которой выделяется энергия. Обсуждается возможное уменьшения роли внутреннего трения за счет“акустической флюидизации” и проникновения ударно_сжатого газа через трещины внутрь разрушенного метеороида.

  • Хазинс В.М. Метод крупных вихрей в задачах всплытия высокотемпературных термиков в стратифицированной атмосфере
    ТВТ, 2010, vol. 2010, No. 3, p. 424-432

    Для задач всплытия высокотемпературного термика численно исследуются характерные особенности газодинамического потока при моделировании турбулентного перемешивания методом крупных вихрей. Продемонстрировано хорошее согласие динамики всплытия верхней кромки нагретого облака с экспериментальными и теоретическими данными при значении параметра метода (константы Смагоринского) порядка единицы, в то время как наиболее часто используются значения 0.1−0.2. Расчеты всплытия бесконечной системы регулярно расположенных у поверхности Земли термиков на достаточно подробных сетках позволили уточнить некоторые рассчитанные ранее характеристики подъема такой системы.

  • Адушкин В.В., Кудрявцев В.П. Глобальный поток метана в атмосферу и его сезонные вариации
    Физика Земли, 2010, vol. 46, No. 4, p. 350-357

    Проведён анализ закономерностей пространственно-временного поведения концентрации и массы метана, регистрируемого в различных регионах мира. В южном полушарии (ЮП) концентрация метана не зависит широты. В северном полушарии (СП) концентрация метана увеличивается с приближением к арктической зоне. Максимум концентрации СН4 в осенний период связан с действием в арктическом регионе СП дополнительных источников метана. Расчёты потока метана показали, что в ЮП поток метана в атмосферу Земли практически не зависит от сезона. В СП в осеннее время года наблюдается значительное увеличение потока метана и различие между максимальным потоком в августе-сентябре и потоком в декабре-январе достигает тройки. Дополнительная, ранее не учитываемая, мощность источников поддерживающих высокую эмиссию метана в осеннее время года на высоких широтах СП, оценивается в 100-120 Тг в год. Для соблюдения баланса между поступлением метана в атмосферу и его стоком в ЮП необходимы дополнительные, не учитываемые ранее источники мощностью более 300 Тг/год. Глобальный поток метана в атмосферу Земли должен составлять не менее 1050-1100 Тг в год.

  • Кишкина С.Б., Спивак А.А. Микросейсмический шум севера Европейской части России по результатам сейсмической регистрации в г. Воркута
    Вулканология и сейсмология, 2010 , No. 4, p. 69--80

    Проведены исследования микросейсмического шума для условий г. Воркуты в диапазоне частот 0,5-30 Гц. Представлена модель сейсмического шума в виде спектральных плотностей мощности скорости колебаний отдельно для дневного и ночного периодов времени в разных диапазонах частот. Абсолютный уровень шума в г. Воркута в диапазоне частот 1-5 Гц изменяется от -140 до -150 дБ в дневное время и в диапазоне от -152 до -158 дБ в ночное; в диапазоне 8-15 Гц – от -140 до -155 дБ в дневное и от -155 до -165 дБ в ночное время. Наблюдаются выраженные суточные вариации амплитуды шума в диапазонах частот 1,5–3 Гц и 14–17 Гц. В течение суток амплитуда шума изменяется на 7 дБ, причем, амплитуда вариации горизонтальной составляющей на 5 дБ выше амплитуды вариации вертикальной компоненты. Спектральные плотности мощности скорости колебаний в микросейсмическом фоне характеризуются наличием ряда спектральных пиков, центральная частота которых за весь период инструментальных наблюдений изменяется не более, чем на 0,15 Гц. Сейсмический фон г. Воркуты характеризуется наличием сейсмических событий от удаленных землетрясений и местных промышленных взрывов.

  • Кочарян Г.Г., Кишкина С.Б., Остапчук А.А. Сейсмический портрет разломной зоны. Что может дать анализ тонкой структуры пространственного расположения очагов слабых землетрясений?
    Геодинамика и тектонофизика, 2010, vol. 1, No. 4, p. 419-440

    Результаты обработки сейсмических данных и выявленные в процессе анализа закономерности расположения гипоцентров землетрясений сопоставляются в статье с данными изучения структуры разломов, модельных и численных экспериментов; приведено количественное исследование закономерностей локализации очагов внутри разломных зон. При помощи трехмерных построений продемонстрировано, что события локализуются в окрестности поверхности близкой к плоскости с почти постоянным углом падения. Причем основная масса событий оказывается сосредоточенной именно на этой условной плоскости. Судя по полученным результатам, область, в которой происходит активное деформирование при подготовке средних землетрясений представляет из себя совокупность локальных "полос", каждая из которых имеет характерный размер порядка 100 м, который, в свою очередь, сопоставим с техногенными возможностями воздействия на геосреду. Можно надеяться, что исследование не только пространственной, но и временной тонкой структуры сейсмичности в окрестности разломной зоны, позволит найти надежные ориентиры как места, так и времени осуществления подобных воздействий. Выявление характерных масштабов локализации сейсмичности может оказаться крайне важным в контексте задач о техногенном воздействии на разломную зону с целью частичного снятия напряжений.

  • Овчинников В.М., Каазик П.Б., Краснощеков Д.Н. О возможной аномалии скорости во внешнем ядре Земли
    ДАН, 2010, vol. 433, No. 6, p. 813-816

    Выполнены детальные экспериментальные исследования времен пробега сейсмических волн PKPdf и PKPbc зондирующих область земного ядра под Африкой. На основе установленных экспериментальных закономерностей предложена модель внешнего ядра с цилиндрической аномалией скорости продольных волн и определены количественно величина скоростной аномалии – 0.5-0.8% и радиус цилиндрической области -1375 км. Полученный результат существенным образом изменяет сложившиеся представления о величине анизотропии внутреннего ядра и видимо, связан с крупномасштабными движениями, предсказываемыми в ряде геодинамических моделей (в частности, моделях геодинамо).

  • Адушкин В.В., Кудрявцев В.П. Глобальный поток метана в атмосферу и его сезонные вариации
    Физика Земли, 2010, vol. 46, No. 4, p. 350-357

    Проведён анализ закономерностей пространственно-временного поведения концентрации и массы метана, регистрируемого в различных регионах мира. В южном полушарии (ЮП) концентрация метана не зависит широты. В северном полушарии (СП) концентрация метана увеличивается с приближением к арктической зоне. Максимум концентрации СН4 в осенний период связан с действием в арктическом регионе СП дополнительных источников метана. Расчёты потока метана показали, что в ЮП поток метана в атмосферу Земли практически не зависит от сезона. В СП в осеннее время года наблюдается значительное увеличение потока метана и различие между максимальным потоком в августе-сентябре и потоком в декабре-январе достигает тройки. Дополнительная, ранее не учитываемая, мощность источников поддерживающих высокую эмиссию метана в осеннее время года на высоких широтах СП, оценивается в 100-120 Тг в год. Для соблюдения баланса между поступлением метана в атмосферу и его стоком в ЮП необходимы дополнительные, не учитываемые ранее источники мощностью более 300 Тг/год. Глобальный поток метана в атмосферу Земли должен составлять не менее 1050-1100 Тг в год.

Прочие публикации

  • Адушкин В.В., Кочарян Г.Г., Павлов Д.В. и др. О влиянии сейсмических колебаний на развитие тектонических деформаций
    ДАН, 2009, vol. 426, No. 1, p. 98-100

    Приведенные в работе результаты инструментальных наблюдений позволили установить не описанные ранее закономерности процесса накопления в горном массиве и инженерных сооружениях малых деформаций. Показано, что воздействие колебаниями малой амплитуды вызывает остаточные перемещения, локализуемые на нарушениях сплошности. Установлена закономерность соответствия знака остаточных деформаций, связанных с динамическим воздействием, знаку квазистатических перемещений бортов нарушения. Показано, что в тех случаях, когда имеет место направленный деформационный тренд, регулярные динамические воздействия могут привести к существенному увеличению наблюдаемой скорости деформации трещины или разломной зоны.

  • Losseva T.V., Popel S.I., Yu M.Y, and. Ma J.X. Ambipolar Diffusion in Laboratory and Ionospheric Dusty Plasmas
    Journal of Plasma and Fusion Research 8, 2009 , p. 277-281

    A self-consistent model of the ambipolar diffusion of electrons and ions in dusty plasmas accounting for the local electric fields, the dust grain charging process, and the interaction of the plasma particles with the dust grains and neutrals is presented. The dependencies of the diffusion coefficient on the interaction of the electrons and ions with the dust grains as well as with the neutrals are investigated. It is shown that increase of the dust density leads to a reduction of the diffusion scale length, and this effect is enhanced at higher electron densities. The dependence of the diffusion scale length on the neutral gas pressure is found to be given by a power law, where the absolute value of the power exponent decreases with increase of the dust density. The electric field gradient and its effects are shown to be significant and should thus be taken into account in studies of dusty plasmas with not very small dust densities. The possibility of observing localized coherent dissipative nonlinear dust ion-acoustic structures in an asymmetrically discharged double-plasma and the importance of the ambipolar diffusion in ionospheric dusty plasmas are discussed.

  • Беседина Ю.Н., Попель С.И., Шукла П.К. Вихревые движения и перенос мелкодисперсных пылевых частиц в ионосфере
    ДАН, 2009, vol. 429, No. 2, p. 253–256

    Обсуждается перераспределение пылевых частиц в ионосфере в результате вихревых движений. Изучаются следующие возможности: захват и эволюция пылевых частиц в акустико–гравитационных (АГ) вихрях, формирование пылевых вихрей в результате вовлечения в вихревые движения большого числа пылевых частиц, образование вертикальных пылевых потоков (стримеров). Показано, что возбуждение АГ вихрей на высотах 110–130 км в результате развития неустойчивости АГ волн, связанной с ненулевым балансом потоков тепла за счет солнечного излучения, конденсации паров воды, инфракрасного излучения атмосферы и теплопроводности, приводит к существенному переносу пылевых частиц и их перемешиванию на высотах 110–120 км. Слои пылевых частиц в ионосфере толщиной порядка километра, образующиеся на высотах, меньших 120 км, распределяются по области существования АГ вихревых структур. В результате на высотах 110–120 км могут образовываться пылевые вихри. Оказывается возможным перенос частиц на высоты до 130 км. Одним из механизмов переноса пылевых частиц в ионосфере являются вертикальные потоки (стримеры), генерируемые пылевыми вихрями в результате развития параметрической неустойчивости.

  • Беседина Ю.Н., Попель С.И. Эволюция пылевых частиц в вихрях Россби
    Труды МФТИ 1, 2009 , No. 3, p. 52–56

    Обсуждается поведение пылевых частиц в атмосферных вихрях Россби и возможность их вертикального и горизонтального переноса. Рассматриваются солитонные решения уравнения Чарни–Обухова в виде суперпозиции дипольного и монопольного вихрей. Проведено численное моделирование поведения пылевой частицы в вихре Россби и получены траектории частиц различной массы. Показано, что частицы размерами меньше или порядка десяти микрометров могут находиться в вихре более двух недель, что позволяет этим частицам переноситься c вихрями на расстояния более 10 000 км.

Прочие публикации

  • Irina Alfatovna Sanina, Irina P. Gabsatarova, Oleg A. Chernykh, Oxana Y. Riznichenko, Sergey G. Volosov, Margarita A. Nesterkina, Natalya L. Konstantinovskaya. The MIKHNEVO small aperture array enhances the resolution property of seismological observations on the East European Platform
    An extended version of the paper presented at the 31st General Assembly of the European Seismological Commission, 2008 , p. 7-12

    The MIKHNEVO small aperture array of the NORES type (MHVAR) was installed in the central part of the East European Plat­form (EEP) in 2004. A short description of ar­ray configuration and instrumentation is provided. We consider two aspects of the contribution of the MHVAR data to the recording of seismic events in the EEP. First, we discuss three recent earth­quakes on the EEP and compare focus solutions received by the Geophysical Survey RAS and MHVAR jointly and independently. The travel- time and back-azimuth residuals for MHVAR coincide well with the source-specific station cor­rections, evaluated earlier for the stations within the Platform. The second aspect deals with the location and identification of weak local events at distances of up to 500 km from MHVAR. In 2007, MHVAR independently recorded 623 local events with magnitudes (ML = 0.79-3.24) which are identified as quarry blasts.

  • Кочарян Г.Г., Кулюкин А.А., Марков В.К., Марков Д.В., Перник Л.М. О критической скорости деформации разломных зон
    ДАН, 2008, vol. 418, No. 3, p. 383–386

    Опыт демонстрирует постоянство характерной скорости относительного смещения берегов сейсмогенных разломов. При различных тектонических условиях значение этого параметра изменяется всего лишь в пределах одного порядка величины - от единиц до первых десятков миллиметров в год. Естественно предположить, что такое постоянство определяется не столько условиями нагружения, сколько внутренними свойствами геосреды. В настоящей работе, на основе проведенных лабораторных экспериментов, предложена возможная интерпретация этой фундаментальной эмпирической закономерности.

  • Ляхов А.Н., Зецер Ю.И. Наблюдения низкочастотных колебаний электрического поля в ионосфере над разломами земной коры
    ДАН, 2008, vol. 420, No. 1, p. 116–119

    Представлены результаты анализа данных наблюдений спутника DE-2 над разломами земной коры. Показано, что в отсутствие сейсмической и геомагнитной активности в средних широтах над разломами в ионосфере могут наблюдаться значительные (до 1 мВ/м) низкочастотные (единицы Гц–десятки кГц) электрические поля и потоки высокоэнергичных частиц.

Публикации в периодических изданиях, включенных в Российский индекс научного цитирования (РИНЦ)

  • Адушкин В.В., Гамбурцева Н.Г., Нестеркина М.А., Санина И.А., Султанов Д.Д., Усольцева О.А. О связи вариаций времен пробега сейсмических волн с изменениями скорости вращения земли
    Физика Земли, 2007 , No. 3, p. 66-78

    Приведены результаты долговременного просвечивания литосферы сейсмическими волнами от глубокофокусных Гиндукушских землетрясений. Построены рады времен пробега первой продольной волны на постоянной базе для шести сейсмических станций наблюдений, расположенных на Русской (с/с Обнинск), Сибирской (с/с Ельцовка) платформах, Предуральском прогибе (с/с Арти), Центрально-Уральской мегазоне (с/с Свердловск), Забайкалье (с/с Бодайбо) и Сев. Тянь-Шане (с/с Пржевальск). Продол­жительность временного ряда для этих станций изменялась от 1964-1970 до 2007 года. Ряды времен пробега сейсмических волн для указанных станций характеризуются отрицательным линейным трендом разной величины, обусловленным изменением напряженно-деформированного состояния пород. Сопоставление величины трендов на разных станциях показывает, что изменения напряженного состояния пород литосферы оказываются относительно слабыми в асейсмичных регионах Русской и Сибирской платформ, Уральской мегазоне, и более значительными в условиях сейсмически активных регионов Тянь-Шаня, Забайкалья и Предуральском прогибе. Отмечена корреляция трендов временных рядов среднегодовых значений времен пробега сейсмических волн и временного ряда скорости вращения Земли. Наилучшая корреляция между рядами наблюдается для станций, расположенных на платформах, где сейсмичность и активные геодинамические процессы слабо выражены. В длиннопериодные интервалы торможения и ускорения скорости вращения Земли наблюдаются соответственно уменьшение и увели­чение времен пробега сейсмических волн. На фоне линейного тренда на всех станциях наблюдаются вариации времен пробега с периодами 0.3 года, 0.4-0.6 года, 0.9-1 год, 1.2-1.4 года, 2-3 года, 5-6 лет, 10-12 лет, которые находят соответствие в периодах нестабильности вращения Земли.

  • Субботин В.И., Орлов Ю.Н., Есьман В.И., Соловьев В.О., Суслин В.М., Христофоров Б.Д. Экспериментальные и численные исследования воздействия рентгеновского излучения на жидкометаллическую стенку камеры реактора ИТС
    Препринты ИПМ им, 2007 , No. 90, p. 1-18

  • Христофоров Б.Д. На морских испытаниях
    Защита и безопасность, 2007 , No. 3, p. 14

  • Христофоров Б.Д. Параметры радиационных и газодинамических процессов воздушных, приземных и наземных взрывов зарядов массой до 1000 т
    Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-техническое издание), 2007, vol. 4, No. 12, p. 226-230

Публикации в периодических изданиях, включенных в Российский индекс научного цитирования (РИНЦ)

  • Адушкин В.В., Кудрявцев В.П., Хазинс В.М. Водородная дегазация земли и озоновый слой
    ДАН, 2006, vol. 406, No. 2, p. 241-243

    В работе показана принципиальная возможность разрушения озонового слоя, когда озоноразрушающие (водород, вода) поступают в стратосферу в результате дегазации Земли. Определены условия, при которых наиболее вероятно образование озоновых «дыр». Показано, что степень разрушения озона зависит от сезона, широты и высоты. Наиболее глубокие озоновые аномалии могут формироваться в зимне-весенний период.

  • Ляхов А.Н., Хлыбов Е.С. Естественные ортогональные функции ионосферы Земли
    ДАН, 2006, vol. 409 , p. 819–821

    Представлены результаты анализа пространственно-временной динамики полного электронного содержания в ионосфере Земли методом комплексных естественных ортогональных функций (ЕОФ). Показано, что отклик на геомагнитную активность описывается второй ЕОФ, а сезонная и климатологическая изменчивость – первой ЕОФ. Предложенный метод позволяет разделять наблюдаемую изменчивость ионосферы на отдельные моды данных для исследования отклика среды на возмущения разной природы.

  • Ляхов А.Н., Зецер Ю.И., Фуллер-Роуелл Т. Возможные последствия смещения магнитных полюсов для структуры и динамики верхней атмосферы Земли
    ДАН, 2006, vol. 409, No. 5, p. 688–690

    Приведены результаты численного моделирования влияния изменения магнитного поля Земли на структуру и динамику ионосферы и верхней атмосферы.

Прочие публикации

  • Голубь А.П. Механизм образования приземного теплого слоя при сильном взрыве в воздухе
    Физика горения и взрыва, 2006, vol. 42, No. 4, p. 100

    С помощью математического моделирования демонстрируется принципиальная возможность образования у поверхности земли теплого слоя (метрового слоя эрозионных паров и воздуха с температурами несколько тысяч градусов и плотностью в 2050 раз меньше нормальной плотности воздуха) под действием распространяющегося на большие расстояния излучения огненного шара сильного взрыва при умеренной плотности потока лучистой энергии порядка 1 ГВт  м2 за время порядка 10 мс. Результаты численного исследования согласуются с данными наблюдений эффекта теплого слоя при испытаниях ядерного оружия.

Прочие публикации

  • В.Н. Костюченко, Г.Г. Кочарян, А.М. Будков, И.С. Свинцов. Новый сейсмический источник и некоторые перспективы его применения
    Геофизика, 2003 , No. 6, p. 17-24

    Проведенные исследования показали высокую эффективность предложенной схемы излучения сейсмических волн при помощи детонации воздушно-топливной смеси в скважине, расположенной в плотных породах. Такой метод имеет ряд преимуществ по сравнению с традиционными вибрационными и взрывными источниками – возможность излучения интенсивной поперечной волны, возможность расположения источника ниже зоны малых скоростей, достаточно высокая частота излучаемого сигнала, малое время между последовательными воздействиями и т.д. Разработанный метод может найти применение как при проведении сейсмических исследований, так и при стимуляции месторождений углеводородов.

Публикации в периодических изданиях, включенных в Российский индекс научного цитирования (РИНЦ)

Прочие публикации

  • Костюченко В.Н., Кочарян Г.Г., Павлов Д.В Деформационные характеристики межблоковых промежутков различного масштаба
    Физическая мезомеханика, 2002, vol. 5, No. 5, p. 23–42

    В работе приведены результаты исследований деформационных свойств нарушений сплошности различного строения и масштаба полученные с помощью разработанного авторами метода, основанного на анализе динамических параметров сейсмических колебаний, измеряемых в окрестности разлома или трещины. В качестве основных характеристик межблоковых промежутков используются нормальная и сдвиговая жесткости. Рассмотрены теоретические основы метода и результаты измерений, как в модельных опытах, так и в крупномасштабных экспериментах. Получены характерные значения жесткости разломов и трещин различных иерархических уровней – от мелких трещин до глубинных разломов. Показано, что жесткость обратно пропорциональна масштабу нарушения. Выявлена нелинейность деформационных характеристик межблоковых промежутков в области малых деформаций.