Physics of auroral phenomena : proceedings of the 36th Annual seminar, Apatity, 26 February – 01 March, 2013 / [ed. board: A. G. Yahnin, A. A. Mochalov]. - Апатиты : Издательство Кольского научного центра РАН, 2013. - 215 с. : ил., табл.

B.C. Исмагилов и др. Пункты регистрации УНЧ магнитных литосферных возмущений расположены в сейсмоактивных зонах, как правило, много ближе к их локальным источникам, чем к источникам ионосферных возмущении. Поэтому градиенты УНЧ магнитных литосферных возмущений вдоль земной поверхности по величине больше, чем для УНЧ ионосферных возмущений. Для выделения УНЧ эмиссий^ литосферного происхождения в работах [7-10] предложен фазово-градиентный метод, являющийся одним из разновидностей дифференциальных методов. Он позволяет определять аномальное поведение градиентов и фазовых скоростей УНЧ геомагнитных возмущений во время фазы подготовки сильного землетрясения и по направлению векторов градиентов и фазовых скоростей вдоль земной поверхности определять направление на будущий эпицентр. 11 марта 2011 г. недалеко от восточного побережья Японии произошло катастрофическое землетрясение с магнитудой М=9 балла по шкале Японского Метеорологического Агентства. Землетрясение сопровождалось цунами высотой до 20 м, разрушившее АЭС Фукусима. В данной работе исследуются аномальные магнитные возмущения, возникшие перед этим землетрясением в вековых вариациях магнитного поля Земли (МПЗ). Аномалии в вековых вариациях магнитного поля Земли На рис. 1 белыми треугольниками показаны магнитные станции. Используются данные, Есаши (ESA), Мизусава (MIZ) и Какиока (КАК). Обсерватории ESA и MIZ расположены в -170 -200 км севернее эпицентра катастрофического землетрясения произошедшего 11.03.2011 г. Расстояние между ESA и MIZ составляет~19 км, а расстояние между ESA и КАК составляет -332 км. Самая большая желтая звезда на рис. 1 схематически отмечает эпицентр землетрясения. Н, D и Z компоненты постоянного поля Земли за 11- летний период с 01.01.2000 по 31.01.2011 г. приведены на рис. 2. На заданном масштабе рисунка вариации магнитного поля на станциях Есаши и Какиока очень похожи. После 2006 года Z компонента увеличивается, D компонента - уменьшается, а Н компонента медленно уменьшается в течении всего 11-летнего периода. Вертикальная линия на рисунке отмечает момент катастрофического землетрясения. Очевидно, что вековая вариация главного магнитного поля Земли не связана с магнитной активностью. Разности соответствующих магнитных компонент двух пар разнесенных магнитных станций (ESA-MIZ, ESA-KAK) приведены на рис. 3. Нижняя кривая на рисунке является разностью вертикальных компонент станций Есаши и Мизусава: dZ(EM) = Zesa - Zmiz. Вторая снизу кривая отображает разность вертикальных компонент станций Есаши и Какиока dZ(EK) = Zesa - Zkak и т.д. Магнитуды землетрясений представлены в верхней части рис. 3. Использовались только землетрясения с М>4 и с эпицентральным расстоянием <150 км от станции Есаши. В дифференциальном сигнале (6 нижних кривых) отчетливо видны аномальные вариации с длительностью 1 - 3 года и амплитудой 1-5 нТл. Более отчетливо аномалии видны на второй панели сверху. Здесь показано отношение разностей вертикальных компонент к разностям горизонтальных компонент для станций Есаши и Мизусава: dZ(EM)/dH(EM) = (Zesa - Zmiz)/(Hesa - Hmiz). Черные стрелки под этой кривой отмечают моменты аномалий, а красные стрелки вверху отмечают моменты сейсмических толчков с магнитудой М>6. Очевидно, что моменты сильных землетрясений имеют задержку в 1 - 3 года относительно начальных моментов аномалий. Наиболее отчетливая аномалия, предшествующая катастрофическому землетрясению, длится дольше ранних аномалий и является более интенсивной. Области сейсмической активности, возникавшие в течение всего 11-летнего периода показаны на рис. 1 желтыми многолучевыми звездами. Магнитуды самых сильных землетрясений указаны внутри этих областей. После аномалии 2002 г. эпицентр землетрясения располагался около г. Сендай приблизительно в 100 км к югу от станции Есаши. В 2005 - 2007 г.г. эпицентр землетрясения был расположен под дном моря на расстоянии -150-200 км к юго-востоку от Есаши. В 2008 г. эпицентр располагался очень близко от станций Есаши и Мизусава (-50 км к юго-западу от станции Есаши). После 2009 г. сейсмичность проявилась под дном моря, где и произошло землетрясение с М=9. Обсуждение результатов Исследования динамической модели источников главного магнитного поля в работе [11] показали, что наиболее близкие к Японии геомагнитные полюса расположены в восточной Сибири и в Тихом Океане. Медленное смещение этих полюсов приводит к широкомасштабным изменениям вековых магнитных вариаций на территории Японии. Сравнивая шесть нижних кривых на рис. 2, можно заключить что пространственный масштаб этих вариаций должен быть очень большим. Следовательно, аномалии представленные на рис. 3 являются локальными и расположены близко к станциям Есаши и Мизусава Черные стрелки под второй сверху кривой (отношение dZ/dH для станций Есаши и Мизусава) на рис 3 отмечают четыре обнаруженные аномалии. Красные стрелки отмечают моменты сейсмических толчков с магнитудой М>6. Очевидно, что моменты сильных землетрясений имеют задержку в 1-3 года относительно стартов аномалий. Более того, эти землетрясения располагались в различных сейсмических зонах (желтые звезды на рис. 1). Сейсмическая зона с магнитудой М=7.0 появилась после возникновения магнитной аномалии в 2002 г. Средняя глубина сейсмических гипоцентров составляла -3 7 км (мы рассматриваем толчки с М>4). Магнитная аномалия 2005 г. (М=6.9) возникла перед началом сейсмической активности под 72