Physics of auroral phenomena : proceedings of the 34th Annual seminar, Apatity, 01 - 04 March, 2011 / [ed.: A. G. Yahnin, A. A. Mochalov]. - Апатиты : Издательство Кольского научного центра РАН, 2011. - 231 с. : ил.

ВОЗМУЩЕНИЯ В ПОЛНОМ ЭЛЕКТРОННОМ СОДЕРЖАНИИ ИОНОСФЕРЫ ПЕРЕД ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЕМ В ГАИТИ 12 ЯНВАРЯ 2010 Г.: НАБЛЮДЕНИЯ И МОДЕЛИРОВАНИЕ А.А. Намгаладзе1, О.В. Золотов1, Б.Е. Прохоров2,3 1Мурманский государственный технический университет, Мурманск, Россия; ZolotovO@gmail.com 2Helmholtz Centre Potsdam, GFZ German Research Centrefor Geosciences, Telegrafenberg, Potsdam, Germany 3 University Potsdam, Applied Mathematics, Interdisciplinary Center fo r Dynamics o f Complex Systems (DYCOS), 14476Potsdam, Germany Abstract. Regular GPS (Global Positioning System) observations provided by the IGS (International GNSS Service) community have been analyzed and differential TEC maps have been built for the period of Jan. 1-14, 2010. Significant TEC disturbances have been discriminated before the Haiti Jan. 12, 2010 earthquake: TEC increases near the epicenter and magnetically conjugated areas, stronger by magnitude at the Southern hemisphere; migration of anomalies to the night-side and full destruction at daytime with the terminator and subsolar point approaching. External electric current between the Earth and the ionosphere flowing over the fault has been considered as cause of the corresponding electric field and electromagnetic [ExB] drift of the F2-layer ionospheric plasma. Vertical plasma transportation to the region with high/low loss rates leads to formation of the anomalous TEC disturbances. This hypothetical external electric current has been used as input for the electric potential equation in the first-principle numerical time-dependent 3D Upper Atmosphere Model (UAM) calculations. UAM TEC simulation results agree with the TEC observations by magnitude and geometrical characteristics when external current density has magnitude of about 2TO'8A/m2 in the area of about 200 km along the meridian and 4000 km along the parallel. Some recommendations on pre-seismic TEC signatures for the forthcoming shock events are given. “Physics o fAuroral Phenomena ”, Proc. XXXIVAnnual Seminar, Apatity, pp. 170 -173 2011 © Kola Science Centre, Russian Academy of Science, 2011 Polar Geophysical Institute Введение Настоящая работа является продолжением наших исследований по изучению воздействия на ионосферу электрических полей сейсмического происхождения. Вариации полного электронного содержания (ПЭС) ионосферы анализировались на примере землетрясения 12 января 2010 г. в 21:53:10 UT (16:53:10 LT) Гаити. Согласно данным USGS (U.S. Geological Survey) магнитуда землетрясения составила М 7.0, географические координаты эпицентра — (18.443°N, 72.571°W), глубина залегания гипоцентра — D 13 км. Данное землетрясение исследовалось рядом авторов. Так, Пулинец и Цыбуля [2010] на основе анализа широтно-временных вариаций ПЭС на географической широте, ближайшей к эпицентру землетрясения (20°), построенных с помощью карт ПЭС установили следующие особенности этих вариаций: искажение формы экваториальной аномалии; общее уменьшение электронного содержания в экваториальной аномалии в дни, предшествующие землетрясению; локальное увеличение электронной концентрации в области ионосферы на широте эпицентра; усиление дополнительного максимума на широте 30°N и формирование дополнительного максимума в магнитосопряженной точке. Akhoondzadeh and Saradjian [2011] анализировали для этого же землетрясения временные вариации ПЭС, полученные по глобальным картам полного электронного содержания в ближайшем к эпицентру землетрясения узле (15°S, 170°W), с использованием методов (1) интерквартильного анализа, (2) вейвлет- преобразований и (3) калмановской фильтрации. Авторы ограничиваются заключением, что все три метода обнаружили аномальные вариации ПЭС, трактуемые как предвестники, в интервале 1-15 дней до землетрясения. Тем не менее, анализ рис. 4 в их работе позволяет получить больше информации: предвестники преимущественно наблюдались за 1-4 дня до землетрясения всеми методами, время существования проявления аномалии соответствует 00-08 LT и 14-20 LT для случая интерквартильного анализа, 14-20 LT для вейвлет-анализа, 02-12 LT и 14-20 LT для калмановской фильтрации, т.е. отсутствуют в околополуденные часы. Мы также исследовали морфологические особенности вариаций ПЭС перед землетрясением 12 января 2010 г , Гаити [Золотов и др , 2011]. В отличие от работы [Пулинец и Цыбуля, 2010] рассматривались не широтно-временные вариации, а пространственные карты ПЭС, рассчитывались отклонения не в абсолютных единицах (TECU), а относительные (в %) отклонения от фоновых значений. В отличие от работы [Akhoondzadeh and Saradjian, 2011] мы не ограничивались одноточечными наблюдениями в эпицентре, что позволило нам определить не только время и режим существования аномалий, но и их пространственные характеристики, такие как линейные размеры, привязка к географическому месту, наличие магнитосопряженных эффектов. 170