Труды КНЦ вып.38 (ГЕЛИОФИЗИКА вып. 4/2016(38))

Введение Под мезомасштабными электрическими полями в ионосфере понимаются возмущения с горизонтальными размерами от нескольких сотен до тысячи километров. В отличие от возмущений, связанных с геомагнитной активностью и проявляющихся глобально, мезомасштабные электрические поля имеют локальный характер. В качестве одной причин их формирования указываются грозовая активность, тайфуны, штормы и т. д. По данным спутниковых измерений над областями развития тропических циклонов и штормов, магнитуда возмущений относительно фоновых условий достигает 20 мВ/м [1]. В последнее время особое внимание уделяется электрическим полям до 10-15 мВ/м, наблюдаемым над районами подготовки сильных землетрясений [2-4]. Посредством электромагнитного дрейфа плазмы F2-слоя ионосферы они создают возмущения электронной концентрации и полного электронного содержания, рассматриваемые в качестве ионосферных предвестников сейсмических событий [5-6]. Механизм появления этих полей в ионосфере до сих пор остается под вопросом. На этот счет существует две точки зрения, и обе основываются на генерации вертикального электрического тока над разломом. Первая заключается в значительном росте электрической проводимости воздуха вследствие повышенной ионизации [7], другая основывается на генерации в атмосфере стороннего электрического тока, обусловленного, в отличие от тока проводимости, разделением и вертикальным переносом заряженных частиц неэлектрическими силами [8-9]. В данной работе рассмотрены ключевые моменты каждого из предлагаемых механизмов на примере Вэньчуаньского землетрясения (Ms 8.0), произошедшего 12 мая 2008 г. в 14:28 по местному времени в юго-западной части Китая (31°N, 103°E). Механизм Радиоактивным почвенным газам, эманирующим из разлома на стадии подготовки землетрясений, часто отводится ключевая роль при обсуждении генерации сейсмогенного электричества [7]. Являясь усиленным источником ионизации воздуха по сравнению с естественной радиоактивностью, радон способствует повышенному ионообразованию и, следовательно, росту электрической проводимости воздуха. Существует множество работ, посвященных измерениям концентрации радона, свидетельствующих о ее росте в приземном слое в несколько раз относительно фоновых значений за несколько дней и недель до главных подземных толчков (см. например, работы [10-11]). Однако, как показывают расчеты, при росте концентрации радона в 2 раза электрическая проводимость увеличивается не более чем на 10-20 % [12-13], а рассчитанное электрическое поле в ионосфере в этом случае меньше наблюдаемых спутниками полей на три порядка [14-15]. Кроме того, статистически значимой корреляции между ростом концентрациеи радона и землетрясениями до сих пор не установлено [16-17]. Иначе обстоит дело в присутствии аэрозолей — металлических и органических частиц, к которым быстро прилипают свободные электроны. Образовавшиеся крупные заряженные частицы, в отличие от первичных зарядов, рекомбинируют на порядки медленнее, вследствие чего концентрация зарядов в воздухе растет [18]. 108