Анализ трендов скоростей на станциях и окружающая среда

На фоне линейного тренда на всех станциях видны осцилляции с разными периодами. Для объяснения возможной природы наблюдаемых периодических вариаций скоростей сейсмических волн проведено сопоставление СВАН-диаграмм временных рядов сейсмических скоростей и СВАН-диаграмм рядов изменения скорости вращения Земли, геомагнитного индекса А и чисел Вольфа с 1960 г. по 2005 г. (рис. 3.3).

На рис. 3.4 приведены низкочастотные (НЧ) и высокочастотные (ВЧ) СВАН-диаграммы для всех станций. Их анализ и сопоставление показали следующее. Для всех станций можно выделить с той или иной степенью четкости и продолжительности общие периоды: 10-12, 7-9,5-6,3-4,1.5-2-летний и окологодовой ритмы. Эти периоды прослеживаются на станциях в разные интервалы времени, и особенно это касается времени проявления максимальной амплитуды.

Наблюдаются отдельные интервалы времени, общие для многих станций, когда происходят некоторые сбои, перестройки спектрально-временной картины, выражающиеся в одном случае в резком переходе от высоких частот к более низким или наоборот (станции Пулково, Ельцовка, Арти, Свердловск, Тикси), либо наблюдаются внезапное прекращение или появление ритмов (станции Обнинск, Пржевальск, Бодайбо).

Это интервалы 1970-1973, 1975-1977, 1989-1990 гг. Анализ сильнейших мировых сейсмических событий показал, что в эти годы произошли землетрясения в Перу (1970 г.), в Китае (1976 г.), в Иране (1990 г.). Можно с осторожностью предположить, что отмеченные особенности на СВАН-диаграммах, имеющие некоторое сходство с десинхронизацией (ресинхронизацией), проявились как реакция на сильные глобальные воздействия — сильнейшие землетрясения.

Временные ряды среднемесячных значении чисел Вольфа (а), индекса геомагнитного поля Земли в нТл (б), скорости вращения Земли (в)

Рис. 3.3. Временные ряды среднемесячных значении чисел Вольфа (а), индекса геомагнитного поля Земли в нТл (б), скорости вращения Земли (в)

На рис. 3.5 приведены НЧ- и ВЧ-СВАН-диаграммы временных рядов среднемесячных значений скорости вращения Земли, геомагнитного индекса и чисел Вольфа за 1960-2005 гг. На СВАН-диаграммах для чисел Вольфа с исключительной четкостью виден переменный по амплитуде известный 10-11-летний цикл. Он намечается также и для двух других рядов, но значительно менее четко и для локальных временных интервалов.

Анализ показал, что за наблюдаемый интервал времени в рядах скорости вращения Земли, индекса Ар и чисел Вольфа присутствуют ритмы 7-12 лет, при этом максимальную амплитуду в разные интервалы времени имеют ритмы 10-11 лет. Высокочастотные достаточно интенсивные ритмы 1.5-2 года характерны для рядов индекса геомагнитной активности и чисел Вольфа, а интенсивные и четкие годовые и полугодовые ритмы — для рядов скорости вращения Земли и индекса геомагнитной активности.

СВАН-диаграммы временных рядов эффективных скоростей пробега первой продольной волны от глубокофокусных Гиндукушских землетрясений для сейсмических станций, расположенных в разных сейсмотектонических условиях

Рис. 3.4. СВАН-диаграммы временных рядов эффективных скоростей пробега первой продольной волны от глубокофокусных Гиндукушских землетрясений для сейсмических станций, расположенных в разных сейсмотектонических условиях: а — Обнинск, б — Ельцовка, в — Пулково, г — Тикси, д — Арти, е — Свердловск, ж — Пржевальск, з — Бодайбо

Наблюдаются некоторые временные особенности СВАН-диаграмм этих рядов: 1975 г. — начало максимальной амплитуды 10-11-летнего цикла для чисел Вольфа; 1980 г. — начало четких ритмов 10-11-летнего периода в ряде скорости вращения Земли; 1986-1987 гг. — начало максимальных амплитуд 10-11-летнего цикла в рядах скорости вращения Земли и максимальной амплитуды для периодов 0.5,1.2 года и 10 лет в рядах индекса геомагнитной активности.

ВЧ- и НЧ-СВАН-диаграммы временных рядов среднемесячных значений чисел Вольфа (а), индексов геомагнитной активности Ар(б) и скорости вращения Земли (в) с 1960 г. но 2005 г

Рис.3.5. ВЧ- и НЧ-СВАН-диаграммы временных рядов среднемесячных значений чисел Вольфа (а), индексов геомагнитной активности Ар(б) и скорости вращения Земли (в) с 1960 г. но 2005 г. На осях ординат — циклы/год

Сопоставление СВАН-диаграмм рядов W со СВАН-диаграммами рядов изменения сейсмических скоростей показало, что ритмы 10-12 лет, 1.5-2 года и окологодовые присутствуют во всех рассматриваемых процессах. Возможно, что 11-12-летний ритм, так или иначе прослеживающийся во всех рядах землетрясений, связан с вариациями солнечной активности.

Возможно также влияние вариаций скорости вращения Земли. Об этом может свидетельствовать, в частности, наличие в рядах, полученных по землетрясениям, годового ритма. Дело в том, что, как показано в работе, существует годовая периодичность сейсмичности северного и южного полушарий, причем не в противофазе (как можно было бы ожидать, если считать, что причина заключается в климатических различиях), а в фазе.

Амплитуды и время проявления этих ритмов зависят от строения литосферы под станциями наблюдения. Все это говорит о существовании как общих глобальных воздействий на литосферу, так и индивидуальной реакции отдельных объемов литосферы на эти воздействия.

Читать далее по теме:
Партнеры проекта - в помощь студентам

Предоставление практической помощи в написании студентам, работающим над курсовыми, рефератами и дипломными работами. Поисковая помощь, редактирование, корректура, форматирование, проверка на плагиат.

zaochnik
Напишем
Перейти к верхней панели