УДК 537.86

ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОЙ ПРОВОДИМОСТИ ПОДСТИЛАЮЩЕЙ ПОВЕРХНОСТИ ВОЛНОВОДА ЗЕМЛЯ–ИОНОСФЕРА
ПО РЕЗУЛЬТАТАМ ПРИЕМА ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ПОЛЕЙ
В СРЕДНЕЙ ЗОНЕ АКТИВНОГО ИСТОЧНИКА

Санкт-Петербургский филиал Института земного магнетизма, ионосферы
и распространения радиоволн им. Н.В. Пушкова РАН, г. Санкт-Петербург, Россия

e-mail: tereshchenko@gmail.com

Главное

– показана эффективность зондирования литосферы активным источником

– показано, что в диапазоне 0.3–95 Гц хорошим приближением для определения проводимости в районе с. Варзуга является двухслойная модель земной коры

Аннотация. Выполнены экспериментальные исследования сигналов контролируемого источника в средней зоне в различных геофизических условиях. В эксперименте измерялись пять компонент электромагнитного поля в диапазоне 0.3–95 Гц. На основании этих наблюдений был произведен расчет эффективной проводимости подстилающей поверхности и дана интерпретация полученных результатов.

Ключевые слова: КНЧ, распространение радиоволн, импеданс, электромагнитное поле, проводимость

Цитируйте эту статью как: Терещенко П.Е. Оценка эффективной проводимости подстилающей поверхности волновода Земля–ионосфера по результатам приема электромагнитных полей в средней зоне активного источника // Наука и технологические разработки. 2019. Т. 98, № 4. С. 34–42. [Тематический выпуск “Методические разработки для электромагнитных зондирований с управляемыми источниками”]. https://doi.org/10.21455/std2019.4-3

Финансирование

Работа выполнена при поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (проекты №№ 19-05-00823 и 18-05-00528).

Литература

Баранник М.Б., Колобов В.В., Селиванов В.Н., Куклин Д.В., Жамалетдинов А.А., Шевцов А.Н. Портативный генератор для глубинного зондирования и мониторинга сейсмоактивных зон с применением промышленных линий электропередачи // Сейсмические приборы. 2012. Т. 48, № 4. С.67–80.

Жамалетдинов А.А. Новое о строении континентальной земной коры по результатам электромагнитных зондирований с мощными контролируемыми источниками поля // Докл. Академии наук. 2011. Т. 438, № 4. С.538–542.

Жамалетдинов А.А., Шевцов А.Н., Велихов Е.П., Скороходов А.А., Колесников В.Е., Короткова Т.Г., Рязанцев П.А., Ефимов Б.В., Колобов В.В., Баранник М.Б., Прокопчук П.И., Селиванов В.Н., Копытенко Ю.А., Копытенко Е.А., Исмагилов В.С., Петрищев М.С., Сергушин П.А., Терещенко П.Е., Самсонов Б.В., Бируля М.А. Смирнов М.Ю., Корья Т., Ямпольский Ю.М., Колосков А.В., Бару Н.А., Поляков С.В., Щенников А.В., Дружин Г.И., Джозвиак В., Реда Я., Щорс Ю.Г. Исследование взаимодействия электромагнитных волн КНЧ-СНЧ диапазона (0.1–200 Гц) с земной корой и ионосферой в поле промышленных линий электропередачи (эксперимент “FENICS”) // Геофизические процессы и биосфера. 2015. Т. 14, № 2. С.5–49.

Жданов М.С. Теория обратных задач и регуляризация в геофизике. М.: Научный мир, 2007. 710 с. ISBN: 978-589-176-445-3

Ковтун А.А. Строение коры и верхней мантии на северо-западе Восточно-Европейской платформы по данным магнитотеллурического зондирования. Л.: Изд-во ЛГУ, 1989. 284 с.

Колобов В.В., Куклин Д.В., Шевцов А.Н., Жамалетдинов А.А. Многофункциональная цифровая измерительная станция КВВН-7 для электромагнитного мониторинга сейсмоактивных зон // Сейсмические приборы. 2011. Т. 47, № 2. С.44–58.

Макаров Г.И., Новиков В.В., Рыбачек С.Т. Распространение электромагнитных волн над земной поверхностью. М.: Наука, 1991. 195 с.

Марпл-мл. С.Л. Цифровой спектральный анализ и его приложения. М.: Мир, 1990. 584 с.

Tereshchenko E.D., Sidorenko A.E., Tereshchenko P.E. Effect of ionosphere and inhomogeneity of the Earth structureon the polarization characteristics of magnetic field at frequencies of 0.2–200 Hz in the near-field zoneof a horizontal grounded antenna // Technical Physics. 2019. V. 64, N 7. P.1029–1035. https://doi.org/10.1134/S1063784219070259

Сведения об авторе

ТЕРЕЩЕНКО Павел Евгеньевич – старший научный сотрудник, Санкт-Петербургский филиал Института земного магнетизма, ионосферы и распространения радиоволн им. Н.В. Пушкова РАН. 199034, г. Санкт-Петербург, Университетская наб., д. 5, лит. Б. Тел.: +7(921) 337-49-02. E-mail: tereshchenko@gmail.com

METADATA IN ENGLISH

About the journal

NAUKA I TEKHNOLOGICHESKIE RAZRABOTKI (SCIENCE AND TECHNOLOGICAL

DEVELOPMENTS), ISSN: 2079-5165, eISSN: 2410-7948, DOI: 10.21455/std; https://elibrary.ru/title_

about.asp?id=32295; http://std.ifz.ru/. The journal was founded in 1992.

EVALUATION OF THE EFFECTIVE CONDUCTIVITY
OF THE UNDERLYING SURFACE ACCORDING TO THE RESULTS OF RECEIVING ELECTROMAGNETIC FIELDS
IN THE MIDDLE ZONE OF THE ACTIVE SOURCE
IN THE EARTH–IONOSPHERE WAVEGUIDE

P.E. Tereshchenko

St. Petersburg Branch of Pushkov Institute of Terrestrial Magnetism, Ionosphere and Radio Wave
Propagation Russian Academy of Sciences, St. Petersburg, Russia

e-mail: tereshchenko@gmail.com

Highlights

– The efficiency of sounding the lithosphere by an active source is shown

– A two-layer model of the Earth's crust is a good approximation for the conductivity in the region of Varzuga

Abstract. Experimental studies of signals from a controlled source in the middle zone under various geophysical conditions have been performed. In the experiment, five field electromagnetic components were measured in the range 0.3–95 Hz. Based on these observations, the effective conductivity of the underlying surface was calculated and an interpretation of the results was given.

Keywords: ELF, radio wave propagation, impedance, electromagnetic field, conductivity

Cite this article as: Tereshchenko P.E. Evaluation of the effective conductivity of the underlying surface according to the results of receiving electromagnetic fields in the middle zone of the active source in the Earth–ionosphere waveguide, Nauka i Tekhnologicheskie razrabotki (Science and Technological Developments), 2019, vol. 98, no. 4, pp. 34–42. [Special issue “Methodological developments for electromagnetic controlled source soundings”]. [in Russian]. https://doi.org/10.21455/std2019.4-3

References

Barannik M.B., Kolobov V.V., Selivanov V.N., Kuklin D.V., Zhamaletdinov A.A., Shevtsov A.N. Portable generator for deep electromagnetic soundings and monitoring of seismically active zones with the use of industrial power transmission lines, Seismic Instruments, 2013, vol. 49, no. 3, pp. 275–284.

Kolobov V.V., Kuklin D.N., Shevtsov A.N., Zhamaletdinov A.A. The KVVN_7 multifunction digital measuring station for electromagnetic monitoring of seismoactive zones, Seismic Instruments, 2012, vol. 48, no. 1, pp. 75–84, https://doi.org/10.3103/S0747923912010069

Kovtun A.A. Crustal and Upper Mantle Structure in the Northeastern Part of East European Platform from Magnetotelluric Sounding. Leningrad, USSR: LGU, 1989. 284 p.

Makarov G.I., Novikov V.V., Rybachek S.T. Electromagnetic Waves Propagation over the Earth's Surface. Moscow: Nauka, 1991. 195 p.

Marple S.L.Jr. Digital Spectral Analysis: With Applications. Prentice Hall, 1987. (Prentice-Hall Series in Signal Processing). 492 p. ISBN: 978-0132141499

Tereshchenko E.D., Sidorenko A.E., Tereshchenko P.E. Effect of ionosphere and inhomogeneity of the Earth structureon the polarization characteristics of magnetic field at frequencies of 0.2–200 Hz in the near-field zone of a horizontal grounded antenna, Technical Physics, 2019, vol. 64, no. 7, pp. 1029–1035, https://doi.org/10.1134/S1063784219070259

Zhamaletdinov A.A. The new data on the structure of the continental crust based on the results of electromagnetic sounding with the use of powerful controlled sources, Doklady Earth Sciences, 2011, vol. 438, part 2, pp. 798–802. https://doi.org/10.1134/S1028334X11060146

Zhamaletdinov A.A., Shevtsov A.N., Velikhov E.P., Skorokhodov A.A., Kolesnikov V.E., Korotkova T.G., Ryazantsev P.A., Efimov B.V., Kolobov V.V., Barannik M.B., Prokopchuk P.I., Selivanov V.N., Kopytenko Yu.A., Kopytenko E.A., Ismagilov V.S., Petrishchev M.S., Sergushin P.A., Tereshchenko P.E., Samsonov B.V., Birulya M.A., Smirnov M.Yu., Korja T., Yampolski Yu.M., Koloskov A.V., Baru A., Poljakov S.V., Shchennikov A.V., Druzhin G.I., Jozwiak W., Reda J., Shchors Yu.G. Study of interaction of ELF–ULF range (0.1–200 Hz) electromagnetic waves with the Earth’s crust and the ionosphere in the field of industrial power transmission lines (FENICS Experiment), Izvestiya, Atmospheric and Oceanic Physics, 2015, vol. 51, no. 8, pp. 826–857, https://doi.org/10.1134/ S0001433815080083

Zhdanov M.S. The Theory of Inverse Problems and Regularization in Geophysics. Moscow: Nauchnyimir, 2007. 710 p. ISBN: 978-589-176-445-3

About the author

TERESHCHENKO Pavel Evgen’evich – St. Petersburg Branch of Pushkov Institute of Terrestrial Magnetism, Ionosphere and Radio Wave Propagation Russian Academy of Sciences. 199034, St. Petersburg, Universitetskaya nab., 5, lit. B. Tel.: +7(921) 337-49-02. E-mail: tereshchenko@gmail.com