Электромагнитное поле Мирового океана и его использование для изучения строения дна и водной оболочки тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.12 ВАК РФ

Фонарев, Геннадий Александрович АВТОР
доктора физико-математических наук УЧЕНАЯ СТЕПЕНЬ
Москва МЕСТО ЗАЩИТЫ
1982 ГОД ЗАЩИТЫ
   
01.04.12 КОД ВАК РФ
Диссертация по физике на тему «Электромагнитное поле Мирового океана и его использование для изучения строения дна и водной оболочки»
 
 
Содержание диссертации автор исследовательской работы: доктора физико-математических наук, Фонарев, Геннадий Александрович

ВВЕДЕНИЕ.

ЧАСТЬ I. МОРСКИЕ МАГНИТОТШУРИЧЕСКИЕ ПОЛЯ.

ГЛАВА I. ОБЩИЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ В РАСПРЕДЕЛЕНИИ МОРСКИХ

МАГНИТОХЕЛЛУРИЧЕСКИХ ПОЛЕЙ.

§ I. Представления о постоянной составляющей токов проводимости в Земле.

§ 2. Результаты измерений постоянной составляющей теллурических токов в Северном Ледовитом и Атлантическом океанах.

§ 3. Современное состояние вопроса о постоянной составляющей и понятие электромагнитного поля Мирового океана.

§ 4. Геоэлектрическая характеристика Мирового океана.

§ 5. Характеристика магнитотеллурического поля на поверхности океана.

§ 6. Электромагнитное поле в слое воды от приподнятого источника линейного типа (модель Прайса

Уайта).

§ 7. Электромагнитное поле токовой нити над неоднородной структурой (модель Уивера-Томаса).

§ 8. Основные закономерности в распределении электромагнитных вариаций в слое воды.

§ 9. Исследование вертикальных токов в океане.

§ 10. Влияние теллурических токов на поведение рыб. 98 ВЫВОДЫ.

ГЛАВА П. МЕТОДИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ МОРСКИХ МАГНИТОТЕЛЛУРИЧЕС

КИХ ИССЛЕДОВАНИЙ. III

§ I. Роль морских электромагнитных зондирований в изучении внутреннего строения Земли. III

§ 2. Классификация установок для морских электромагнитных зондирований.

§ 3. Градиентные зондирования при трехслойном разрезе.

§ 4. Градиентное магнитное зондирование.

§ 5. Об использовании модульных магнитометров в установках для морского зондирования.

§ 6. ЭДС индукции в контуре электрической установки. 152 ВЫВОДЫ.

ГЛАВА Ш. ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЕ ЗОНДИРОВАНИЕ В СЕВЕРНОМ ЛЕДОВИТОМ ОКЕАНЕ.

§ I. Геолого-геофизическая характеристика Северного

Ледовитого океана.

§ 2. Особенности кривых электромагнитного зондирования в ближней зоне полярной электроструи.

§ 3. Применение локальных МВЗ внутри зоны полярных сияний.

§ 4. К вопросу о влиянии геоэлектрических неоднородностей в Северном Ледовитом океане.

§ 5. Морское магнитотеллурическое профилирование.

§ 6. Практические результаты глубинных зондирований. 193 ВЫВОДЫ.

ЧАСТЬ П. ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ПОЛЯ ГИДРОДИНАМИЧЕСКОГО

ПРОИСХОЖДЕНИЯ.

ГЛАВА 1У. ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ПОЛЯ МОРСКОГО ВОЛНЕНИЯ.

§ I. Постановка задачи об электромагнитном поле морских поверхностных волн.

§ 2. Электромагнитное поля при трехслойном геоэлектрическом разрезе.

§ 3. Магнитное поле трехмерной волны в воздухе.

§ 4. Магнитные поля волнения на суше, около береговой черты.

§ 5. Экспериментальные исследования электромагнитных полей морского волнения.

§ 6. Электромагнитные эффекты акустических волн в океане.

§ 7. Влияние электрических полей волн и течений на

ВЫВОДЫ.

ГЛАВА У. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ПОЛЕЙ ГИДРОДИНАМИЧЕСКОГО ПРОИСХОЖДЕНИЯ В ОКЕАНОГРАФИИ.

§ I. Электромагнитный измеритель течений.

§ 2. Измерения с неподвижной платформы.

§ 3. Электромагнитный измеритель дрейфа льда.

§ 4. Электрическое поле двумерной прогрессивной волны.

§ 5. О природе волновых помех на записи ЭМИТа.

§ 6. Определение элементов волнения с помощью буксируемой электродной линии.

§ 7. Измерение длины волны и длины гребня.

§ 8. Измерение ротора скорости движения воды.

§ 9. Возможности глубинного зондирования на полях течений.^^

ВЫВОДЫ.

 
Введение диссертация по физике, на тему "Электромагнитное поле Мирового океана и его использование для изучения строения дна и водной оболочки"

В Постановлении ХХУ съезда КПСС об основных направлениях развития народного хозяйства СССР говорится о необходимости:"Расширить комплексные исследования Мирового океана. Расширить изучение земной коры и верхней мантии Земли в целях исследования процессов формирования и закономерностей месторождений полезных ископаемых. Шире развернуть геологоразведочные работы в шельфовых зонах морей и океанов, в первую очередь на нефть и газ" [ij . В Материалах ХХУ1 съезда КПСС ставится вопрос об "изучении строения, состава и эволюции Земли, биосферы, климата, Мирового океана, включая шельф" [z] .

Актуальность работ, связанных с Мировым океаном, обусловлена все возрастающей его ролью в жизни человечества. Это полностью относится к настоящей работе.

Электромагнитное поле Мирового океана, как физическое явление, изучается магнитологами, геоэлектриками и океанологами. Оно используется для исследования строения дна океана и его водной оболочки. В этом и заключается его практическая роль. Геофизические методы, в том числе электроразведка, играют ведущую роль в исследованиях геологического строения дна. Морские электромагнитные зондирования разделяются на разведочные и глубинные. В разведочном варианте обычно изучается строение осадочного чехла на дне внутренних морей и в шельфовых областях океанов на глубину от десятков метров до нескольких километров с целью поиска нефте-газо-вых и россыпных месторождений. Методы, использующие естественные электромагнитные поля - магнитотеллурическое и магнитовариацион-ные зондирования, являются наиболее глубинными методами электроразведки. При глубинных исследованиях решается комплекс задач, связанных с изучением особенностей глубинного (до нескольких сот километров) геоэлектрического строения определенного региона. В отличие от некоторых геофизических методов морские магнитотеллу-рические и магнитовариационные зондирования безвредны для ихтиофауны. Методы морских электромагнитных зондирований по своей оперативности не могут конкурировать, например, с морской магнитной съемкой. Применяемое оборудование у нас все еще является относительно дорогим и громоздким. Поэтому выбор места для зондирований, конкретность задачи и методика приобретают первостепенное значение•

Электромагнитные поля в морях и океанах представляют собой совокупность полей различных источников. Отметим специфические особенности в исследованиях морских электромагнитных полей.

1. Агрессивность морской среды, штормы и течения, химическая активность воды, громадные давления, труднодоступность твердого основания - дна - все это предъявляет новые требования к аппаратуре и методике. Отсюда также следует значительное увеличение стоимости работ по сравнению с работами сухопутными.

2. Морская вода - хороший проводник электричества. Поэтому морские токи имеют большую плотность и, как следствие этого, магнитные эффекты их значительны. Слой морской воды представляет совершенный экран для высокочастотных колебаний. Интенсивность более длиннопериодных колебаний на дне в той или иной степени ослаблена.

3. Возможность постановки приборов на разных глубинах. Это обстоятельство является благоприятным, так как расширяет методические возможности зондирования. Приборы относительно геоэлектрических неоднородностей могут быть расположены произвольным образом.

4. Возможность проведения абсолютных электрических измерений, что позволяет исследовать не только вариации, но и постоянные или медленно меняющиеся электрические поля.

5. Наличие специфических электрических и магнитных полей, обусловленных гидродинамическими, физико-химическими и биоэлектрическими процессами.

Если бы мы научились измерять и интерпретировать электрические поля физико-химического и биоэлектрического происхождения, то получили бы мощное средство изучения водной толщи океана. Однако, результаты изучения таковы, что перспективы использования полей этого типа остаются во многом неопределенными. Что же касается полей гидродинамического происхождения, то ситуация здесь иная. Уже сейчас ясно, что электромагнитные поля течений и волн являются существенными помехами при магнитотеллурических исследованиях. Сами поля несут информацию об источнике, т.е. об элемен-тых течений и волн, которые создают электромагнитные поля. Вырисовываются перспективы использования этих полей для изучения геоэлектрического разреза.

В последние годы формируется новое прикладное направление в морских исследованиях - изучение влияния электромагнитных полей на ихтиофауну, в частности, на рыб. В Советском Союзе в формировании этого направления со стороны геофизиков принимали участие И.И. Рокитянский, В.И. Почтарев, B.C. Шнеер, A.M. Городницкий и некоторые другие.

Отметим основные вехи в развитии морских электромагнитных исследований. Начало им положил великий английский физик М. Фара-дей. В 1832 году на заседании Королевского общества он прочитал лекцию "Земная магнитоэлектрическая индукция", в которой показал, что при движении воды в магнитном поле Земли в морях и океанах возникнуть электрические токи [з] , Ученый сам пытался измерить электрический ток в реке Темзе, опуская электроды с моста Ватерлоо. Однако, все его попытки оказались безуспешными из-за несовершенства измерительной аппаратуры. Тем не менее М. Фарадей еще при жизни застал сообщение об удачных измерениях электрических полей приливных течений в Английском канале, выполненных в 1851 году С. Волластоном /~4/ . М. Фарадей также изучал электрические поля морских рыб. Свои опыты он проводил на мраморном электрическом скате. М. Фарадей доказал, что биоэлектричество ничем не отличается от других видов электричества. В 1838 году М. Фарадей определил структуру электрических полей у сома и угря /~128

Пионером в исследованиях морских теллурических токов является советский ученый, ихтиолог по образованию, А.Т. Миронов[ь-П]. Исследуя поведение морских рыб в воде, он обнаружил у них хорошо выраженный электротаксис - способность реагировать на направление электрических полей в морской воде. Это навело А.Т. Миронова на мысль о том, что в морях должны существовать естественные электрические токи. Требовалось преодолеть предубеждение геофизиков, считавших, что в морской воде, которая является хорошим проводником, не могут возникать разности потенциалов, достаточные для регистрации электроизмерительной аппаратурой. Измерения, проведенные в 1935 году в заливах Мурманского побережья, подтвердили догадку А.Т. Миронова о наличии там значительных электрических полей. Это послужило началом исследований теллурических токов в Баренцевом море, а затем и в Черном море. Постоянную составляющую теллурических токов в море А.Т. Миронов считал определяющим фактором при массовых миграциях рыб, ориентирующихся при своих передвижениях по линиям тока в океане. Весьма важным был вывод А.Т. Миронова о связи токов в море с вариациями магнитного поля Земли и с солнечной активностью. Работы А.Т. Миронова были продолжены академиком В.В. Шулейкиным и его учениками [s-io] . Основное направление их работ в течение более чем двух десятилетий было связано с постоянной составляющей теллурических токов и аномальным геомагнитным полем Земли.

В 1946-50 годы американским ученым фон Арксом был разработан ГЕК - геомагнитный электрокинетограф - устройство, измеряющее скорость морских течений на ходу судна [ll] . Отечественный образец такого прибора, называемого у нас ЭМИТом или электромагнитным измерителем течений, создан В.В. Новышем [iz] . Работы по исследованию возможностей электромагнитных способов измерения скоростей послужили стимулом для изучения естественных электрических полей в океане, в первую очередь, электрических полей течений. Из ученых, работающих в этой области в пятидесятые годы, отметим из зарубежных М. Лонге-Хиггинса, М. Стерна и Г. Стоммела /l3j, а из отечественных академика А.Н. Тихонова, Ю.М. Михайлова, А.Г. Свешникова и В.В. Гласко [lA-Ib],

Впервые на возможность практического использования магнито-теллурических полей в море обратил внимание в 1953 году Л. Кань-яр, который наряду с академиком А.Н. Тихоновым, заложил основы магнитотеллурических методов зондирования /l7j . Л. Каньяром предложена градиентная электрическая установка. Кроме того, он же высказал идею разнесенной регистрации электрического и магнитного полей, когда электрическое поле регистрируется внутри водного слоя, а горизонтальные составляющие магнитных вариаций - на берегу. В настоящее время у нас в стране и за рубежом исследованиями электромагнитных явлений в морях и океанах занимается большой отряд ученых. В СССР работы такого рода проводятся в Институте земного магнетизма, ионосферы и распространения радиоволн АН СССР, в Институте Океанологии АН СССР, в Тихоокеанском океанологическом институте ДВНЦ АН СССР, в Сахалинском комплексном НИИ ДВНЦ АН СССР, в Сахалинском комплексном НИИ ДВНЦ АН СССР, в Морском гидрофизическом институте АН УССР, на кафедре физики земной коры Ленинградского университета, на кафедре гидрофизики Дальневосточного университета и т.д. По совокупности полученных результатов, в первую очередь, следует отметить из советских ученых В.В. Соче-льникова, М.Н. Бердичевского, М.С. Жданова, Л.Л. Ваньяна и И.Л. Трофимова, а из зарубежных Ч. Кокса, Д. Ларсена и Д. Филлоу. Их работы неоднократно упоминаются в дальнейшем и читатель легко найдет их в списке цитированной литературы. В известной монографии В.В. Сочельникова "Основы теории естественного электромагнитного поля в море", написанной на основе соответствующей докторской диссертации, большое внимание уделяется общим для суши и моря вопросам теории магнитотеллурического поля с учетом сферичности Земли. Экспериментальный материал в монографии представлен в очень незначительном объеме. Наша же работа носит,в основном, экспериментальный характер. Кроме того, часть вопросов, рассмотренных у нас,в работе В.В. Сочельникова не рассматривались вообще.

Остановимся на некоторых общих важных результатах последних лет в области магнитотеллурических исследований. Наряду с индукционным возбуждением теллурических токов сейчас серьезно рассматривается гальванический тип возбуждения (ТМ-волна). По данным В.И. Дмитриева, ошибки в определении импеданса при приближении ТМ-волны должны быть невелики [is] , но необходимы экспериментальные работы, которые бы внесли количественную определенность в вопрос о соотношении индукционного и гальванического типов возбуждения. Этот же вопрос стоит и в исследованиях электромагнитных полей гидродинамического происхождения.

Большим достижением следует признать разработку М.Н. Берди-чевским» Л.Л. Ваньяном, Э.Б. Файнбергом, Н.М. Ротановой метода глобального магнитовариационного зондирования /*Х9] . С помощью этого метода по данным магнитных обсерваторий получен осреднен-ный "континентальный" геоэлектрический разрез. Метод спектральных импедансов, наиболее полно описанный в монографии В.В. Сочельникова, в перспективе должен найти применение в морских исследованиях при зондированиях на полях течений и при крупномасштабных магнитотеллурических площадных наблюдениях.

Л.Л. Баньяном предложен метод локального магнитовариационноможности также и при производстве морских электромагнитных зондирований.

Важный экспериментальный результат был получен в I960 году Л.Н. Жигаловым. Им установлено, что с увеличением глубины океана вариации вертикальной составляющей уменьшаются и даже исчезают совсем [zi] . Р. Роден оценил влияния океана на магнитные вариации с периодами б, 12 и 24 часа. В качестве первичного поля были взяты вариации вертикальной составляющей. Для бегущей волны отмечается ассиметрия в аномальных эффектах: эти эффекты больше на восточном берегу и меньше на западном крае океана [zz] .

Совокупность электромагнитных явлений, связанных с границей континент-океан, получила название "берегового эффекта", изучение которого является важной составной частью морских электромагнитных исследований. Береговой эффект зависит от контраста электрических проводимостей суши и моря, от формы береговой черты, от геоэлектрических разрезов, от рельефа дна и т.д, что свидетельствует о его сложности. Со времени открытия в Антарктиде С.М. Мансуровым и П.К. Сенько берегового эффекта по настоящее время число работ, посвященных ему, исчисляется многими десятками. В Советском Союзе наиболее детальные исследования берегового эффекта проведены на Дальнем Востоке Л.Л. Ваньяном и Б.Е. Мардерфельдом с соавторами [z&] . Автор настоящей работы был в числе первых, заяв дальнейшем он был соавтором ряда статей на эту тему. , В целях сохранения стройности изложения и из опасения чрезмерного увеличения объема, автор диссертационной работы не включил в нее резуго зондирования метод существенно дополняет наши воз вивших о береговом эффекте на международном симпозиуме льтаты, относящиеся к исследованию берегового эффекта. Изучение берегового эффекта является частной задачей электродинамики неоднородных сред. Сюда же относятся задачи изучения аномальных электромагнитных полей, создаваемых морскими геоэлектрическими неод

• г нородностями. Решение такого типа задач представляется в настоящее время делом чрезвычайно актуальным. Вначале расчеты морских магнитотеллурических полей были ограничены результатами В.В. Со-чельникова и А.Я. Гольмштока, которые в несколько видоизмененной форме использовали метод интегральных уравнений В.И. Дмитриева и Е.В. Захарова [z§J . В последнее время в МГУ и ИЗМИРАН были выполнены расчеты аномальных электромагнитных полей над типичными структурами дна океана (глубоководные желоба, подводные горы и т.д.). Анализ электромагнитных аномалий над типичными океаническими структурами проведен О.Н. Дцановой и М.Н. Бердичевским [26J . Исследования аномальных электромагнитных полей в Земле подытожены в фундаментальной монографии М.Н. Бердичевского и М.С. Жданова [z?].

Теоретические и экспериментальные исследования электромагнитных полей морского волнения были начаты за рубежом раньше, чем в Советском Союзе /28, 29]. В качестве теоретической модели использовалась потенциальная волна в самых разнообразных вариантах: без учета и с учетом самоиндукции, внутренняя и поверхностная, двумерная и трехмерная /~30/ . Наиболее детальный и в то же время достаточно общий анализ электромагнитных полей потенциальных волн провели В.В. Сочельников и А.Я. Гольмшток [зт] . Новые возможности в изучении электромагнитных полей волнения открылись, когда начались наблюдения в прибрежной зоне, начатые по инициативе В.Н. Митрофанова, Л.М. Абрамовой и B.C. Бычкова^32J . В теоретическом аспекте в то же время была предпринята удачная попытка перехода к изучению модели электромагнитного поля вихревого волнения Отметим также работу М.М. Богородского, в которой рассматривается связь между гидродинамическими параметрами волнения, заданного в виде двумерного спектра и электрическим полем, которое выражается также в спектральной форме /збJ. В области изучения электромагнитных полей течений важным элементом явилось описание B.C. Шнеером и С. Малиным лунно-суточных вариаций океанического происхождения по данным береговых обсерваторий /~37, Зв] . Попытка объяснения выхода магнитного поля приливных течений на поверхность была сделана С. Чепменом и П. Кендаллом /39J, однако, эта задача еще требует своего корректного решения. Т. Сан-фордом в общем виде дано решение задачи об электромагнитном поле течения произвольного вида /40] . В.В. Сочельниковым и А.Я. Голь-мштоком показано, что при некоторых условиях импеданс, определенный по полю течения, не отличается от магнитотеллурического импеданса/31/ . А.Б. Лейбо и В.Ю. Семеновым показано, что индукционная часть поля течений (ТЕ-волна) обусловлена наличием вертикальной составляющей скорости, а гальваническая (ТМ-волна) - ротором скорости [41] . Принципиальная задача об электрическом профилировании слоя осадков в океане была решена С.М. Коротаевым, B.C. Шнеером и И.Л. Трофимовым

42, 43J . Нельзя не отметить новые результаты, полученные в изучении некоторых "малоизвестных" эффектов. К ним относится работа А.Б. Лейбо, посвященная электрокинетическим эффектам, обусловленным относительным перемещением взвешенных частиц, переменным давлением на дно моря и движением жидкости в придонном слое [м] . Большой интерес вызывает обнаруженный A.M. Городницким с соавторами "биоэлектрический эффект" /45/ . Природа этого эффекта связана с образованием электрических потенциалов порядка нескольких милливольт в местах скопления планктона. И, наконец, отметим результаты С.М. Коротаева, полученные при изучении электромагнитного фильтрационного поля субмаринных источников /42], Необходимость экспериментальных исследований морских элекромагнитных полей потребовала разработку специальной аппаратуры. Традиционная аппаратура в наземном исполнении для решения специфических морских геофизических задач была пригодна только в некоторых случаях (работа на островах, в прибрежных зонах, на припайных и дрейфующих льдах). Поскольку в наиболее информативных вариантах морских магнитотеллурических исследований требуется регистрировать вариации тех или иных компонент электромагнитного поля на дне водного бассейна, когда отсутствует возможность непосредственного вмешательства человека в настройку аппаратуры в процесс измерения, то основной отличительной чертой такой аппаратуры является ее полная автономность. Ввиду сложности и специфичности требований, предъявляемых к донной магнитотеллурической аппаратуре, она пока реализована лишь в виде единичных, уникальных экземпляров, далеко не удовлетворяющих потребности геофизической разведки и океанологии. Отметим разработки такой аппаратуры, с которой были получены практические экспериментальные результаты.

Ю.М. Полонским (Шморгео) разработана и испытана автономная донная пятикомпонентная станция для магнитотеллурических исследодлиной в несколько сот метров с неполяризующимися электродами. Датчики магнитного поля - магнитные вариометры с индукционными преобразователями. Станция испытывалась на Балтийском, Каспийском и Черном морях; получены экспериментальный материал для разведочного варианта зондирования.

Донная, с магнитостатическими датчиками трехкомпонентная магнитовариационная станция ААНИИ (авторы Н.Д. Низяев, B.C. Шне-ер) предназначена для длительной автономной регистрации на глубимагнитного поля на дне пролива Ермак в архипелаге Земля Франца-Иосифа. ваний на шельфе

Датчиками электрического поля служат линии помощью этой станции наблюдались вариации

О.М. Пятибратом (ИЗМИРАН) разработана и изготовлена трехком-понентная донная автономная феррозондовая станция Станция использовалась при магнитотеллурических исследованиях в Баренцевом, Черном, Каспийском и Охотском морях.

В.А. Мачининым (ИЗМИРАН) разработана протонная вариационная станция с разнесенными по вертикали датчиками /49^. Станция может использоваться в буйковом и плавающем вариантах. Она испытыва-лась в Каспийском и Охотском морях и были получены записи вариаций, используемые для введения поправок при морской магнитной съемке и для электромагнитного зондирования. В физико-механическом институте АН УССР создана многокомпонентная донная станция Большую работу в создании морской электромагнитной аппаратуры проводят сотрудники ИЗМИРАН В.Н. Бобров, Ю.А. Бурцев и другие.

За рубежом разработка морской магнитовариационной аппаратуры ведется в направлении усовершенствования феррозондовых магнитометров, вариометров с тонкопленочными датчиками и магнитостати-ческих вариационных станций [ы] • Из электрометрической аппаратуры можно отметить "свободно падающий зонд", который благодаря специально^ стабилизатору, вращается вокруг вертикальной оси при опускании и подъеме /~52j. При этом горизонтальная электродная линия длиной в несколько дециметров также вращается с частотой I гц, за счет чего существенно снижается влияние ЭДС электродов на результаты измерений. Такого рода прибор мало пригоден для магни-тотеллурического зондирования, но для измерения электрического поля в водном слое прибор такого рода имеет определенные перспективы. Для измерения электрических полей на дне океана и у нас, и за рубежом ориентируются как на длинные электродные линии, так и на измерители с малой измерительной базой /~53/ . Разработкой измерителей с малой базой или "солевых мостов" у нас занят ряд институтов (ИЗМИРАН, СНИИМ). Качество электродов играет первостепенную роль при измерениях электрических полей в море. Из работ, посвященных непосредственно исследованию электродов, следует отметить работы В.В. Новыша и М.М. Богородского].

Однако, несмотря на большое количество опробованных экспериментальных установок для измерения электромагнитных полей в морях и океанах ни в СССР, ни за рубежом не создана серийная аппаратура, пригодная для регулярных и достаточно массовых измерений. Этим, в первую очередь, объясняется скудость экспериментальных данных для акваторий.

В предлагаемой диссертации обобщены результаты научной работы автора в Институте земного магнетизма, ионосферы и распространения радиоволн АН СССР более чем за двадцатипятилетний период. Первые работы автора не вошли в диссертацию, но на их основе были сделаны все последующие работы. Нами использован экспериментальный материал, полученный в экспедициях ИЗМИРАН в Северном Ледовитом, Атлантическом, Индийском океанах, в Черном, Баренцевом, Японском, Восточно-Сибирском морях. В число экспедиций входят работы на немагнитной шхуне "Заря", антарктическая и высокоширотные арктические экспедиции, работы на гидрографических судах и т.д. Автор принимал непосредственное участие в большинстве экспедиционных работ.

Целью диссертационной работы является исследование электромагнитного поля океана, как физического явления, в прикладном аспекте - исследование возможностей использования естественного электромагнитного поля для изучения дна окена, его водной оболочки, а также влияния этого поля на ихтиофауну.

Диссертация состоит из введения, двух частей (пять глав), заключения и библиографии (250 названий). В диссертации 267 страниц текста, 90 рисунков, 9 таблиц. В работе использована практическая система единиц СИ.

 
Заключение диссертации по теме "Геофизика"

Основные результаты работы сводятся к следующему.

X. Абсолютные электрические измерения в ряда районов Мирового океана свидетельствуют в пределах погрешности измерений 0,5-Х мкв/м об отсутствии постоянной составляющей глобального масштаба. Аналога главному магнитному полю Земли в электрическом поле найдено не было. Это позволяет определить электромагнитное поле Мирового океана как суперпозицию полей различных источников (магнито-теллурических, гидродинамических, физико-химических, грозовых) со сложным распределением во времени и пространстве.

2. Установлены основные закономерности в распределении магни-тотеллурических полей в слое морской воды. Горизонтальные компоненты электрических и магнитных вариаций распределены по вертикали неодинаковым образом:

Для электрического поля характерно уменьшение скин-эффекта и слабая зависимость его от электрического сопротивления пород, лежащих под водой.

Для магнитных полей наблюдается резкое увеличение скин-эффекта и значительная зависимость его от сопротивления подстилающего воду основания.

3. В рамках единой модели электромагнитного поля даны классификация и анализ методических возможностей установок для морских электромагнитных зондирований. Выделен новый тип, характерный для морских акваторий, так называемых градиентных установок.

Предложен градиентный магнитный метод зондирования (авторское свидетельство № 169704). Проведен анализ физических основ метода. Выполнены практические зондирования градиентной магнитной установкой. Предложенный метод получил признание и используется как в СССР, так и за рубежом (США, Канада и т.д.).

4. Описаны особенности в применении метода локального магнитов ариационного зондирования внутри зоны полярных сияний, в Северном Ледовитом океане. Предложен и опробован практически способ определения расстояния от точки наблюдения до источника вариаций на основе экспериментальных данных. Успешное проведение локальных МВЗ в Северном Ледовитом океане доказывает перспективность этого метода в глубинном варианте в районах действия ионосферных электроструй.

5. Экспериментально показано, что слой морских осадков существенно увеличивает суммарную продольную проводимость верхней пачки слоев в морских геоэлектрических разрезах. Это обстоятельство положено в основу морского магнитотеллурического профилирования (ММТП). Выполнена площадная съемка суммарной продольной проводимости осадочного слоя в одном из районов Северного Ледовитого океана. Показана перспективность и практическая значимость ММТП.

6. Глубинное морское электромагнитное зондирование реализовано в следующих вариантах установок: а) поверхностная установка Тихонова-Каньяра; б) поверхностная магнитовариационная установка; в) градиентная магнитная установка.

7. Вертикальная составляющая теллурических токов в океане не обнаружена. На основе этого сделан вывод о возможности пренебрежения гальваническими эффектами ионосферного происхождения при интерпретации данных морских электромагнитных зондирований.

8. Практически результаты глубинного зондирования позволили в первом приближении районировать акваторию Северного Ледовитого океана по геоэлектрическим характеристикам. Выявлены зоны как с высокоомными, так и с низкоомными разрезами. Отмечается репрезентативность интерпретационной модели Тихонова-Каньяра на значительной части Мирового океана.

9. Решена задача об электромагнитном поле трехмерного вихревого волнения при трехслойном геоэлектрическом разрезе. В волне такого типа возникают две системы токов, соответствующие ТЕ и ТМ волнам и имеющие существенно разные свойства. В электромагнитном поле волнения выделен диапазон, в котором отсутствует частотная зависимость для компонент поля. Получены простые формулы для определения суммарной продольной проводимости слоя осадков, а также проводимости дна по электромагнитному полю волнения.

10. Проведены измерения электромагнитных полей волнения. На основе экспериментальных данных дано обоснование модели электромагнитного поля трехмерного вихревого волнения. Установлены основные закономерности распределения магнитного поля волнения в воздухе.

11. Проведен анализ влияния теллурических токов на показания ЭМИТа, которое оказалось весьма значительным. Рассмотрены пути увеличения эффективности электромагнитного измерения течений.

На основе анализа электрического поля двумерных прогрессивных волн раскрыт механизм возникновения волновых помех на записи ЭМИТа.

Предложен и практически опробован способ определения элементов волнения с помощью буксируемой электродной линии.

12. Выполнен анализ возможностей использования электромагнитных методов для целей океанографии (метод неподвижных электродных линий для определения элементов приливо-отливных течений в условиях повышенной геомагнитной активности, электромагнитный измеритель дрейфа льда, способы определения длины волны и длины гребня по электрическому полю, измерения дивергенции электрического поля и ротора скорости движения воды). Сделаны оценки электромагнитных эффектов акустических волн в океане.

13. Решена обратная задача зондирования на электромагнитных полях течений в случае градиентного геоэлектрического разреза дна океана. Определена глубина зондирования на полях течений.

14. Важной прикладной задачей в настоящее время становится изучение влияния и роли естественных электрических полей и токов в жизни рыб. Показана определенная связь между уловами рыбы и геомагнитной активностью. Это создает предпосылки прогнозирования некоторых элементов более общего прогноза по рыболовству. В солнечно-земных связях солнечная корпускулярная активность действует на рыб через теллурические токи. Этот результат является единственным в гелиобиологии, когда физический механизм явления раскрыт до конца.

15. Предложен механизм ориентации некоторых видов рыб по электрическому току морских течений. Экспериментально доказано влияние теллурических полей и электрических полей волнения на рыб. Определена чувствительность рыбы к изменению электрического поля.

Сформулируем основные направления развития исследований электромагнитного поля Мирового океана:

1) Изучение строения дна океана методами, использующими магнит отеллурические поля (магнитотеллурические, магнитовариацион-ные, градиентные методы). В этом направлении уже получены полезные результаты, но основная работа еще впереди;

2) Использование электромагнитных полей гидродинамического происхождения для измерения гидродинамических характеристик, а также для зондирования дна океана. Исключая использование электромагнитного измерителя течений, работа в этом направлении только начинается;

3) Поскольку восприятие рыбами слабых электрических полей является доказанным фактом, то изучение влияния и роли естественных электрических полей в жизни рыб оформляется в настоящее время в одно из направлений, лежащее на стыке морской геоэлектрики и ихтиологии.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

 
Список источников диссертации и автореферата по физике, доктора физико-математических наук, Фонарев, Геннадий Александрович, Москва

1. Материалы ХХУ съезда КПСС. Изд-во полит лит. 1976, 256 с.

2. Материалы ХХУ1 съезда КПСС. Изд. Политическая литература, М., 1981, 224 с.

3. Фарадей М. Экспериментальные исследования по электричеству. Изд. АН СССР, М., 1947, 848 с.

4. Wollaston С. Soc. Tel. Engrs. 10, 50, 1881, 50-51.

5. Миронов А.Т. Об изучении электрических токов в море. Журнал геофизики № 6, вып. 5, 1936, 474-484.

6. Миронов А.Т. Электрических ток в море и действие тока на рыбу. Труды МГИ, I, 1948, 56-74.

7. Миронов А.Т. Обзор состояния электрического тока в Черном море. Изв. АН СССР, серия геогр. и геофиз. 12, № 2, 1948, 89-97.

8. Шулейкин В.В. Магнитное поле и Мировой океан. Доклады АН СССР, 76, № I, 1951, 57-60.

9. Шулейкин В.В. Физика моря. Изд. Наука, М., 1968, 1083 с.

10. Корнева Л.А. Аномальное геомагнитное поле и эквивалентная ему система токов Мирового океана. Доклады АН СССР, 76, № I, 1951, 49-52.

11. Arx W.S. An electromagnetic method for measuring the velocities of acean currents from a ship under way. Papers in Phys. Ocean and Met., Mass. Jnst of Techn., Woods Holl Ocean Inst, XI, № 3, 1950, I-61.

12. Тихонов А.Н., Свешников А.Г. О медленном движении проводящей среды в стационарном магнитном поле. Изв. АН СССР, сер. геофиз., № I, 1959, 49-58.

13. Гласко В.Б., Свешников А.Г. Об электрических полях, вызванных магнитным полем Земли в морских течениях. Геомагн. и аэр., I, № I, 1961, 23-81.

14. Михайлов Ю.М. К определению коэффициента К электромагнитного метода измерения скоростей морских течений. Труды НИЗМИР, вып. 12, 1957, 241-247.

15. Cagniard L. Basic theory of the magnetotelluric method. Geophisics, 18, № 3, 1953, 305-317.

16. Дмитриев В.И. О выборе математических моделей в задачах магнитотеллурического зондирования. Сб. Электромагнитные зондирования Земли и Луны, МГУ, 1975,

17. Файнберг Э.Б., Фискина М.В., Ротанова Н.М. Экспериментальные данные по глобальному электромагнитному зондированию Земли. Сб. Исследование пространственно-временной структуры геомагнитного поля. Наука, М., 1977, I02-II3.

18. Ваньян Л.Л. Основы электромагнитных зондирований. Недра, М., 1965, 109 с.

19. Жигалов Л.Н. О некоторых особенностях вариаций вертикальной составляющей магнитного поля Земли в Северном Ледовитом океане. Геомагнитные возмущения, изд. АН СССР, М., I960.

20. Roden R.B. The effect ofan ocean on magnetic diurnal variations. Geopn. J. Roy. Astr. Soc., 8, 1964, 375-387.

21. Мардерфельд Б.Е. Береговой эффект в магнитных вариациях,1. Наука, М., 1977, 80 с.

22. Rokitjansky J.J., Senko Р.К., Mansurov S.M., Kalinin J.К.and Fonareb G.A. The Coast Effect in the variations of the Earth's Electromagnetic Field. J, of Geomagn. and Geolectr., 15, № 4, 1964, 271-274.

23. Сочельников В.В. Основы теории естественного электромагнитного поля в море. Гидромет., Л., 1979, 216 с.

24. Жданова О.Н., Бердичевский М.Н. Анализ электромагнитных аномалий над типичными океаническими структурами. Сб. Математические методы в геоэлектрике. ИЗМИРАН, М., 1982, 53-65.

25. Бердичевский М.Н., Жданов М.С. Интерпретация аномалий переменного электромагнитного поля Земли. Недра, М., 1981, 327 с.

26. Warburton F., Caminiti R. The induced magnetic field of sea waves. J. of Geoph. Res, 69, № 2, 1964, 43II-43I8.

27. Fraser D.C. The magnetic fields ocean waves. Geoph. Y. Roy. Ast. Soc, 11, №5, 1966, 507-517.

28. Weaver Y.T. Magnetic vields associated with ocean waves and swells. Y. of Geoph. Res, 70, № 8, 1965, I92I-I929.

29. Сочельников В.В., Гольмшток А.Я., Могилатов B.C. Теоретическая оценка электромагнитного поля морских течений и волн. Геомагнитные исследования, № 16, Наука, М., 1975, 43-58.

30. Абрамова Л.М., Бычков B.C., Митрофанов В.Н. и др. Экспериментальные исследования электромагнитных полей в прибрежной зоне залива Анива. Геомагн. исслед., № 16, Наука, М., 1975, 5-7.

31. Абрамова Л.М., Митрофанов В.Н., Скрябин С.А. О вертикальной составляющей напряженности электрического поля, индуцируемого движением морской воды. Сб. Морские, электромагнитные поля, ИЗМИРАН, 1975, 3-9.

32. Лейбо А.Б., Семенов В.Ю. Электромагнитное поле, индуцированное волновым движением жидкости. Геомагн. и аэрон. 15, № 2, 1975, 231-234.

33. Лейбо А.Б., Семенов В.Ю., Фонарев Г.А. Расчет магнитных полей, индуцируемых волнами в глубоком море с учетом вязкости воды. Геомагнитные исследования № 16, Наука, М., 1975, 30-33.

34. Богородский М.М. Оценка электрических полей, создаваемых двумерным спектром волнения. Сб. Морские электромагнитные поля, ИЗМИРАН, 1975, 71-81.

35. Шнеер B.C. Луннопериодическая вариация магнитного поля на острове Хейса. Геомагнетизм и аэрономия, 7, № 2, 1966, 359-362

36. Malin S.R. Luni-solar daily variations of the geomagnetic field at observatories in the British Jsland during the J.G. Y. Geoph. J. Roy. Astr. Soc., 13, № 4, 1967, 397-401.

37. Kendall P., Chapman S. Model calculations on sea tidal generation of electric currents and magnetic fields. Quart. J. Mech. and Appl. Math., 23, № 4, 1970, 535-547.

38. Sanford T.B. Motionally induced electric and magnetic fields in the sea. J. of Geoph. Res 76, 15, 1971, 3477-3490.

39. Лейбо А.Б., Семенов В.Ю. Условия возникновения токов в дне моря, индуцированных движением воды. Геом. и аэрон., 18,5, 1975, 899-902.

40. Коротаев С.М. Исследование электромагнитных полей течений и их применение в некоторых задачах морской геологии, Автореферат диссертации, ИЗМИРАН, 1979, 16 с.

41. Трофимов И.Л., Коротаев С.М., Шнеер B.C. Определение суммарной продольной проводимости морских осадков и полных потоков по электромагнитному полю течений. Геомагнетизм и аэрономия, 18, № 2, 1978, 319-323.

42. Лейбо А.Б. Электрокинетические явления, связанные с морскими волнами. Геомагн. и аэрон. 17, № 3, 1977, 502-506.

43. Деменицкая P.M., Городницкий A.M. Измерение электрических полей в океане, Недра, Л., 1979, 88 с.

44. Полонский Ю.М. Разработка морской магнитовариационной станции для исследований методом магнитотеллурических зондирований. Сб. Морская геолог, и геофиз. 2, Недра, Л., 1971, 152-156.

45. Низяев Д.А., Шнеер B.C. Донная магнитовариационная станция, Авт. свид. № 258643.

46. Пятибрат О.М. Морская донная „онен.ная феррозо^овая

47. МВС. Доклад на семинаре фундаментальные проблемы морских электромагнитных исследований, ИЗМИРАН, 1979.

48. Мачинин В.А., Куткин В.В. Автономный морской протонный вариометр-градиентометр. Доклад на семинаре "Фундаментальные проблемы морских электромагнитных исследований", ИЗМИРАН, 1979.

49. Корепанов В.Е. Состояние разработок морских магнитовариацион-ных и магнитотеллурических станций. Сб. Изучение глубинного строения земной коры и верхней ментии на акваториях морей и океанов электромагнитными методами. ИЗМИРАН, М., 1981, 16-22.

50. Filloux J.H. Observation of very lom freguency electromagnetic signals in the ocean. Seripps Jnst of Oceanography, USA, Preprint, 1978.

51. Dreyer R.Y., Sanford T.B. A free fall electfomagnetic current meter-instrumentations. Proceedings of the JERE Conferenceof electronice enginering in ocean tehn, London, 1972,353-370.

52. Filloux J.H. Technigues and instrumentation for study of natural electromagnetic induction of sea. Phys. Earth and Planet. inter., 7, 1973, 323-328.

53. Новыш В.В., Богородский М.М. Сб. Морские электромагнитные поля, ИЗМИРАН, 1976, 26-70.

54. Rooney W.I. Earth Currents Ch. VI, Ferrest. Magn. and

55. Electr. Ed. by Fleming J.A. 1939.

56. Краев А.П. Основы геоэлектрики. Ч. I, Гостоптехиздат, 1952, 587с

57. Weinstein В. Ueber Erdstrome. Electrotechnische Zeitshrift. Berlin 1884-1886 Jahr.

58. Weinstein B. Die Erdstrome in deutschen Reichstelegraphen mit dem erdmagnetishen erscheinungen. Braunschweig, 1900.

59. Корнева Л.А. Построение и анализ карт аномального геомагнитного поля. Труды МГИ, 7, 1956.

60. Корнева Л«А. Аномальное геомагнитное поле и электрические токи, связанные с Мировым океаном. Автореферат диссертации МГИ,1. М., 1953, 8с.

61. Корнева Л.А. 0 несимметричной относительно земной оси части геомагнитного поля в районах Арктики и Мирового океана. Доклады АН СССР, 107, № 5, 1956, 679-682.

62. Гусев A.M. Вестник АН СССР 2, 1955.

63. Рыжков Ю.Г. Измерения электрических токов в океане. Труды Ан-тарктич. компл. эксп. Изд-во АН СССР, М., 1958.

64. Рыжков Ю.Г. Измерение электрического тока в океане. Доклады АН СССР, ИЗ, № 4, 1957, 787-790.

65. Шулейкин В.В. Теллурические токи в океане и магнитное склонение. Доклады АН СССР, 119, № 2, 1958, 257-260.

66. Cullwick E.G. Electromagnetism and Relativity London, 1957.

67. Einstein A. und Lanb J. Uber die electromagnetischen Grundleichungen fur bewegte Korper, Ann. L. Phys. B. 26, H8, 1908.

68. Имянитов И.М. Приборы и методы для изучения электричества атмосферы. Изд. тех.-теор. лит., М., 1957, 483 с.

69. Корсунский Л.М. Электромагнитные гидрометрические приборы. Изд. Гос. Ком. ст., мер. и изм. приб., М., 1964.

70. Runcorn S.K. The earth's core. Trans. Am. Geoph. Union, 35, 1954.

71. Roberts P.H. and Lowes P.J. Earth Currents of deep internal origin. J. of Geoph. Res. 66, Ho 4, 1961.

72. Runcorn S.K. Measurements of planetary electric currents. Nature, 4, v. 202, 1964.

73. Runcorn S.K. Electric currents in the Earth. Discovery, 25, No 8, 1964.

74. Duffus H.J., Towler N.R. On planetary voltages, Ocean tides and electrical conductivity below the Pacific. Can. J. Earth

75. Sci, 11, No 7, 1974, 873-892.

76. Городничева О.П. ЭМИТ в приэкваториальной зоне Атлантики. Геомагн. и аэрон., 4, § I, 1964, 205.

77. Шулейкин В.В. Краткий курс физики моря. Гидромет., Л., 1959.

78. Guibout P., Lizeray J.C. Measures affectue'es dans l1ocean1.dien a l'aide du courantomitre a electrodes remonque'es.

79. Cahiers oceanogr. 11, Ho 3, 1959.

80. Tehernia P., Lacombe H., Guibout P. Sur quelques nouvelles observations hydrologigues relatives a la region equatoriale de 1' ocean Indien Bull. inf. Com. centr. ocean, et. e'tudes cotes 10, Ho 3, 1958.

81. Леденев В.Г. Измерения поверхностных течений в Южном океане электромагнитным методом. Тр. Сов. антарк. эксп., т. 20, 1962.

82. Worthington L.V. Three detailed cross-sections of the Gulf Stream Tellus, No 2, 1954.

83. Arx W. Notes on the surface velocity profile and horizontal shear across the width of the Gulf Stream. Tellus, 4, No 3, 1952.

84. Puglister F.C. Gulf Stream 60. Progr. Ocean I. 1963.

85. Морошкин К.В., Богданов М.А. Результаты применения электромагнитного измерителя течений в Индийском океане и южной части Тихого океана. Сов. Антарк. эксп. № 5, 1962.

86. Сиротов К.М. Изучение изменчивости режима океана и атмосферы. Океанология, I, № 5, 1961, 922-923.

87. Knauss J.A. The structure of the Pacific equatorial counter-current. J. Geoph. Res, 66, No 1, 1961.

88. Martin J. Utilisation du courantometre electrique a electrodes remorqness. Annee geophys, intern. Particif franc. S. 10, P 1, 1962.

89. Понсов А.Г. Методические работы по определению течения ЭМИТом. ГУГМС. Отчет о 2-м рейсе э/с "Шокальский" I, Фонды ГОИН, 1961.

90. Arx W. Measurements of subsurface currents by submarine Deep-See Res. 10, No 3, 1963.

91. Городничева О.П. Отчет о работе с ЭМИТом на э/с "Ломоносов". Фонды ИЗМИРАН, 1963.

92. Фонарев Г.А. Исследование теллурических токов в водном бассейне Центральной Арктики. Диссертация на соискание ученой степени канд. физ.-мат. наук, ААНИИ-ИЗМИРАН, 1965, 137 с.

93. Шулейкин В.В. Сложное магнитное поле Земли и Мировой океан Природа, № 12, 1978, 12-26.

94. Шулейкин В.В. Некоторые особенности вековых изменений магнитного склонения над океаном. Доклады АН СССР, 137, № 4, 1961,848

95. Aubert Maurice, Oceanic area's influence on the range of multi-annual variations of the earth's magnetic field in Prance. Phys. Earth and Planet Inter. 9, No 4, 1975.

96. Мардерфельд Б.Е. Аномальное поведение вековых вариацийна территории Дальнего Востока. Труды СахКНИИ ДВНЦ АН СССР, вып. 37, 1975.

97. Горшкова Т.А. К вопросу о региональных аномалиях. Сб. Магнитные аномалии земных глубин, Наукова Думка, Киев, 1976.

98. Симоненко Т.Н. Условия классификации региональных магнитных аномалий. Сб. Магнитные аномалии земных глубин, Наукова Думка, Киев, 1976.

99. Vestine Е. The geomagnetic field, its description and analysis, v. 2, 1947.

100. Почтарев В.И., Голуб Д.П. Крупные региональные аномалии (на примере Южного Каспия). Сб. Магнитные аномалии земных глубин, Наукова Думка, Киев, 1976.

101. Баглаенко Н.В., Волкомирская Л.В., Дмитриев В.И., Ротанова Н.М., Фонарев Г.А. Интерпретация кривых магнитовариационного зондирования в восточной части Северного Ледовитого океана. Доклады АН СССР, 249, № 5, 1979, Ю77-Ю78.

102. Океанология. Гидрофизика океана. Наука, М., 1978.

103. Воусе R.E Electrical Resistivity of Modern Marine Sediments from Bering Sea. J. Geoph. Res., 73, 1968.

104. Монин А.С. История Земли. Недра, Л., 1977, 228 с.

105. Тозер Д.К. Электропроводность мантии. Сб. Земная кора и верхняя мантия, Мир., М., 1972, 67-85.

106. Ковтун А.А. Особенности геомагнитных вариаций на морях и океанах. Геомагнитная активность и ее прогноз. Наука, М., 1978,34,

107. Новыш В.В., Фонарев Г.А. Некоторые результаты электромагнитных исследований в Северном Ледовитом океане. Геомагнетизми аэрономия. 6, № 2, 1966, 406-409.

108. Фонарев Г.А. 0 вариациях морских теллурических токов. Геомагнетизм и аэрономия, I, № 3, 1961, 417-420.

109. Бреховских Л.М. Волны в слоистых средах. Изд. АН СССР, М., 1956, 502 с.

110. Фонарев Г.А. Морские теллурические токи и их связь с магнитными вариациями. Геомагн. и аэроном. I, № I, 1961, 82-86.

111. Гасаненко Л.Б. Импеданс поля низкочастотного прямолинейного тока, приподнятого над горизонтально-слоистой землей. Сб. Электромагнитное зондирование и магнитотеллурические методы разведки, ЛГУ, Л., 1963, 47-58.

112. ПО. Ковтун А.А., Ходзевич А.В. Поле токовой струи над типичными морскими разрезами. Уч. записки ЛГУ, № 391, 1977.

113. I. Дмитриев В.И. Электромагнитные поля в неоднородных средах.

114. Изд. МГУ, М., 1969, 131 с.

115. Дмитриев В.И., Волкомирская Л.Б., Фонарев Г.А. Алгоритмрасчета электромагнитных полей линейного источника в проводящем слое. Сб. Морские электромагнитные поля. ИЗМИРАН, 1976,82.

116. ИЗ. Weaver J.T., Thomas D.J. The electromagnetic field within a discontinous mieropuesations near a coastlne Geoph. J.R. Astr. Soc., 28, Ho 2, 1972.

117. Новыш В.В., Фонарев Г.А. О теллурических токах в Северном Ледовитом океане. Геомагнетизм и аэрономия, 3, № 6, 1964.

118. Фонарев Г.А., Иванов В.И. Магнитные поля морских теллурических токов. Геомагнетизм и аэрономия, 6, № 3, 1966,544-547.

119. Тихонов А.Н., Четаев Д.Н., Моргунов В.А., Чантладзе И.К., Шаманин С.В., Герасимович Е.А. О магнитотеллурических исследованиях земной коры. Доклады АН СССР, 217, № 5 , 1974, 1065.

120. Сох C.S., Filloux J.H. and Larsen J.C. Electromagnetic studies of ocean currents and electrical conductivity below the ocean-floor. The Sea, 4, part 1, 1971, 33-51.

121. Рыжков Ю.Г. Измерения электрических токов в океане. Доклады АН СССР, ИЗ, № 4, 1957, 787-790.

122. Сейфулин Р.С. Вертикальная составляющая регионального стационарного электрического поля в Восточном Забайкалье. Геология и геофизика, 4, 1965.

123. Соловьев Л.Г. Об измерении электрических полей в море. Доклады АН СССР, 138, № 2, 1961, 445-447.

124. Фонарев Г.А. 0 вертикальных электрических токах в Северном

125. Ледовитом океане. Геом. и аэрон., 3, № 4, 1962, 784-785.

126. Фонарев Г.А., Шнеер B.C. К вопросу о вертикальных электрических полях течений. Проблемы Арктики и Антарктики, вып. 31, 1969, 48-52.

127. Larsen J.C. Marine electromagnetic studies Acta Geod., Geoph. et Montanist. Acad. Sci., Hungary, 11, 1976, 36.

128. Протасов В.P. Биоэлектрические поля в жизни рыб. ЦНИИТЭАРХ, М., 1972, 228 с.

129. Лаздин А.В., Протасов В.Р. Электричество в жизни рыб. Наука, М., 1977.

130. Bulletin. Statistique des Peches Maritimes, Copenhague, 1906-1973.

131. Bulletin. JAGA Geomagnetic data, Meppel, Holland, 1932-1965.

132. Brown H.R., Ilynsky О.В., Muraveiko V.M., Gorshkow E.S., Fonarev G.A. Evidence that geomagnetic variations canbe detected by lorenzinian ampullae, Nature, 277, No 5968,1979, 648-649.

133. Фон Герцен P.П., Ли У.Х.К. Тепловой поток в океаническихобластях. Сб. Земная кора и верхняя мантия. Мир., М., 1972.

134. Белоусов В.В. Земная кора и верхняя мантия океанов. Наука, М., 1968, 256 с.

135. Магницкий В.А., Жарков В.Н. Природа слоев пониженных скоростей сейсмических волн в верхней мантии Земли. Сб. Проблемы строения земной коры и верхней мантии. № 7, Наука, М., 1970.

136. Деменицкая P.M. Кора и мантия Земли. Недра, М., Х975« 256 с.

137. Рикитаки Р. Аномалия электропроводности в верхней мантии. Сб. Земная кора и верхняя мантия, Мир, М., 1972.

138. Виньян JI.JI. Что мы знаем об астеносфере. Доклад на I всесо-юзн. семинаре по фундаментальным проблемам морских электромагнитных исследований. ИЗМИРАН, 1978.

139. X4I. Хитаров Н.И. Физико-химические особенности глубинных процессов и вопросы глобальной тектоники. Наука, М., 1976, 24 с.

140. Сочельников В.В., Калашников Н.И., Состояние разработки комплекса методов глубинной морской геофизики: магнитотеллури-ческого зондирования и теплового потока. Сб. Проблемы морских электромагнитных исследований ИЗМИРАН, М., 1981, II—14.

141. Cox C.S. Electromagnetic induction in the oceans and inferences on the constitution of the Earth. Seripps Inst, of Oceanogr., USA, Prepr., 1978. 23 p.

142. Mc Donald K.L. Penetration of the Geomagnetic Secular Field through a Mantee with Variable Conductivity. J. Geoph. Res. 62, No 1, 1957, II7-I4I.

143. Рокитянский И.С. Исследование аномалий электропроводности методом магнитовариационного профилирования, Наукова Думка, Киев, 1975, 280 с.

144. Ваньян Л.Л., Светов Б.С., Сочельников В.В., Фонарев Г.А. Исследования естественных электромагнитных полей в море.

145. Сб. Морское магнитотеллурическое зондирование. ИЗМИРАН, 1978, 3-18.

146. Родионов А.В., Фонарев Г.А. Магнитовариационное зондирование на поверхности моря и на дне. Сб. Геофизич. исслед. строения земн. коры и верхней мантии в зоне перехода от азиат, контин. к Тихому океану, ДВНЦ АН СССР, вып. 30, Владивосток, 1975, 295-297.

147. Дмитриев В.И., Волкомирская Л.Б., Фонарев Г.А. Анализ электромагнитного поля источников линейного типа применительно к зондированиям на акваториях. Сб. Морские электромагнитные поля, ИЗМИРАН, 1976, 89-95.

148. Бердичевский М.Н., Ваньян Л.Л. Перспективы глубинных зондирований на акваториях. Изв. АН СССР, Физика Земли, № II, 1969.

149. Трофимов И.Л., Фонарев Г.А. Градиентные способы глубинных электромагнитных зондирований на океане. Геомагн. и аэрон. II, № 4, 1971, 301-305.

150. Трофимов И.Л., Фонарев Г.А. О применимости градиентных методов на океане. Геомагн. и аэрон. 12, № 2, 1972.

151. Фонарев Г.А. Способ морской электроразведки. Авторское свидетельство № 169704.

152. Poehls К.A. and Von Herzen R.P Electrical resistivity structure beneath the North-West Atlantic Ocean, Geoph. J.R. astr. Soc., 47, 1976, 331.

153. Мердерфельд Б.Е., Родионов А.В., Фонарев Г.А. Амплитудно-фазовый метод определения мощности непроводящего слоя верхней мантии на акваториях (для трехслойной модели). Труды СахКНИИ, 26, 1972, 160-170.

154. Бердичевский М.Н., Брюнелли Б.Е. Теоретические предпосылки магнито-теллурического профилирования. Изв. АН СССР, сер.геофиз. № 7, 1959, I06I-I069.

155. Матвеев Б.К., Юдин М.Н., Понсов В.А. Некоторые результаты опытных магнитотеллурических зондирований в Пермской области. Сб. Магнитотеллурические методы изучения земной коры и верхней мантии, Наука, 14, 1969, 220-224.

156. Filloux J.H. An ocean bottom D component magnetometer Geophysics, 32, Ho 6, 1967,978-979.

157. Мардерфельд Б.Е., Родионов А,В,, Фонарев Г.А. Определение глубины до проводящего слоя мантии при помощи наблюдений горизонтальных компонент геомагнитного поля на поверхности и на дне океана. Геомагн. и аэрон,, № 6, Х970, II22-II23.

158. Ваньян Л.Л., Харин Б.П., Осипова И.Л., Спивак В.А. Электропроводность океанической астеносферы вблизи побережья Калифорнии. Изв. АН СССР, физика Земли, № 6, 1977.

159. Launey L. Conductivity under the oceans: Interpretation of a magnetotelluric sounding 630 km off the Califomian Coast. Phys. Earth and Planet. Interiors, No 8, 1974, 83.

160. Трофимов И.Л. Опыт градиентного магнитного зондирования в Тихом океане. Геомагн. и аэрон., 15, № I, 1975, I8I-I82.

161. Vanjan L.L., Kharin E.P., Shilovsky P.E. On the upper-mantle electrical conductivity near the Bermudes. Phys. of the Earth and Plan., Inter., 16, 1978.

162. Волкомирская Л.Б., Фонарев Г.А. Сравнение двух типов установок для морского электромагнитного зондирования. Сб. Морские электромагнитные исследования. ИЗМИРАН, М., 1975, 41-45.

163. Трофимов И.Л., Фонарев Г.А., Шнеер B.C. Опыт зондирования градиентной магнитной установкой. Сб. Методика геофиз. иссл. океанов. Наука, М., 1974, 177-179.

164. Hoffman А.А., Horton C.W. An analysis of some magneto-telluric from Tikhaya Bay, USSR. J. Geoph. Res., 71, No 16, 1966.

165. Green A.W., List B.H. The Use of a Total-Field Magnetometer in the Magnetotelluric Method of Vertical Resistivity Profiling. J. Geoph. Res. 68, No 3, 1963.

166. Фонарев Г.А., Волкомирская Л.Б. Оценка возможностей использования модульных магнитометров в некоторых установках для морского зондирования. Геомагн. и аэрон., № 2, 1978, 377-378.

167. Бердичевский М.Н., Жданов М.С., Трофимов И.Л., Фонарев Г.А. Об использовании модульных магнитометров в морских магнито-вариационных исследованиях. Доклад. Сб. "Фундамент, проблемы морских электромагнитных исследований", ИЗМИРАН, М., 1980,249.

168. Богданов М.А., Иванов Ю.А. Токи в море и измерение течений прибором ЭМИТ. Труды ИОАН, 29, I960.

169. Виноградов П.А. Некоторые выводы из наблюдений градиента-потенциала на разных глубинах озера Байкал. Труды НИЗМИР, вып. 15 (25), 1959, 164-177.

170. Hessler V.P. Characteristic of telluric current an land and sea based stations. J. of Phys. Soc. Japan, 17, Suppl. A.I, p. I, 1962.

171. Сочельников В.В., Чжу Р.Н., Вайсбанд В.Б., Есин Н.В., Поды-мов И.С. Способ измерения морских волн, Авт. свидетельство СССР № 620896.

172. Карасик A.M. Опыт количественной интерпретации магнитных аномалий Амеразийского бассейна Северного Ледовитого океана. Сб. Проблемы геофиз. иссл. полярных обл. Земли, Недра, Л.

173. Зоненштейн Л.П., Натапов Л.М., Савостин Л.А., Ставский А.П. Современная тектоника плит Северо-Восточной Азии в связи с раскрытием Северной Атлантики и Арктического бассейна, Океанология, 18, № 5, 1978, 846-853.

174. Любимова Е.А., Никитина В.Н., Томара Г.А. Тепловые поля внутренних и окраинных морей СССР. Наука, М., 1976, 224 с.

175. Хизен Б. Внутренние краевые моря. В сб. Верхняя мантия, Мир, М., 1975.

176. Hermance J.F. Electromagnetic induction in the Earth by-moving ionospheric current sistems. Geoph. J. Roy Astr. Soc., 55, No 3, 1978.

177. Дмитриев В.И., Бердичевский М.Н. Новый подход к анализу условий применимости модели Тихонова-Каньяра в МТЗ. Тезисы 5-ой Всесоюзной школы-семинара по электром. зондиров. Науко-ва Думка, Киев, 1978, 3.

178. Ваньян Л.Л., Харин Е.П. Некоторые закономерности геомагнитных бухт в средних широтах. Геолог, и геофиз., № 9, 1963.

179. Билинский А.И. Некоторые вопросы теории и методики глубинных электромагнитных исследований в поле суббури. Канд. диссерт., ИЗМИРАН, 1973.

180. Волкомирская Л.Б. Математическое моделирование источника в авроральной зоне для оценки возможностей локального МВЗ. Изв. АН СССР, Физика Земли, II, 1978, 100-102.

181. Волкомирская Л.Б., Лейбо А.Б., Семенов В.Ю. О статистической обработке данных электромагнитного зондирования. Геом. и аэрон. 19, № 3, 1978, 530-537.

182. Волкомирская Л.Б., Фонарев Г.А. Об экспериментальном определении расстояния до источника вариаций для целей МВЗ. Геомагн. и аэрон., 18, № 6, 1978, II30-II32.

183. Абрамова Л.М., Новыш В.В., Пятибрат О.М., Фингер Д.Л., Фонарев Г.А., Шнеер B.C., Щербакова А.С. Локальные аномалии геомагнитных вариаций на дне моря. Геом. и аэрон., 14, № 6, 1974, II29-II30.

184. Ваньян Л.Л., Фонарев Г.А. Связь электромагнитных вариаций срельефом дна океана. Геомагн. и аэрон., 7, № 2, 1967,380-382.

185. Денискин Н.А. Магнитотеллурическое зондирование в Северном Ледовитом океане. Сб. Магнитотеллурические методы изучения земной коры и верхней мантии, Наука, М., 1969,215-219.

186. Фонарев Г.А. Кривые магнитотеллурического зондирования в Северном Ледовитом океане. Сб. Магнитотеллурические методы изучения земной коры и верхней мантии, Наука, М., 1969,219-220

187. Денискин Н.А., Липская Н.В. Результаты магнитотеллурических зондирований в районе дрейфа станции "Северный полюс-13". Доклады АН СССР, 284, 1968, 1320-1323.

188. Бердичевский М.Н., Ваньян Л.Л., Осипова И.Л. К теории глубинного магнитовариационного зондирования. Физика Земли,1. I, 1972, 90-94.

189. Трофимов И.Л. Магнитотеллурические зондирования в Северном Ледовитом океане и некоторые вопросы морских электромагнитных исследований. Диссертация на соискание ученой степени канд. физ.-мат. наук, ИЗМИРАН, 1972, 162 с.

190. Hessler V.P. Telluric Current Micropulsations on Artie Drifting Stations Charlie, Nature, 12, No 4750, 1960.

191. Swift D.W and Hessler V.P., A Comparison of Telluric Current and Magnetic Field Observations in the Arctic Ocean. J. of Geoph. Res., 69, No 9, 1964.

192. Трофимов И.Л., Фонарев Г.А. Некоторые результаты глубинных магнитотеллурических зондирований в Северном Ледовитом океане. Физика Земли, № 4, 1974, 89-92.

193. Трофимов И.Л. Интерпретация кривых магнитотеллурического зондирования с учетом конечности удельного электрического сопротивления мантии. Геомагн. и аэрон., 13, Л? 6, 1973,1129.

194. Трофимов И.Л. Магнитотеллурическое зондирование в Канадской котловине. Геомагн. и аэрон. 19, № 5, 1979, 904-908.

195. Шмукер У., Янковски Я. Изучение геомагнитной индукции и электрическое состояние верхней мантии. Верхняя мантия, Мир, М., 1975.

196. Дмитриев В.И., Ротанова Н.М., Балыкина О.Н. Геомагн. и аэрон., 18, № 4, 1978, 755-5757.

197. Ротанова Н.М. Использование возмущенных вариаций для задач глубинного магнитовариационного зондирования. В сб. Изучение глубинной электропроводности по данным -вариаций, М., ИЗМИРАН, 1975.

198. Ваньян Л.Л., ШиловскиЙ П.П. Палетки для интерпретации глубинных зондирований. Тезисы докладов 5 Всесоюзной школы-семинара по электромагнитным зондированиям. Киев, Наукова Думка, 1978, 108.

199. Файнберг Э.Б. Об обратной задаче глубинного электромагнитного зондирования Земли. Геомагн. и аэрон. 21, № 4, 1981, 715.

200. Шиловский П.П. Интерпретация электромагнитных зондирований верхней мантии. Автореферат канд. дисс. ИОАН, М., 1982.

201. Боголепов К.В., Чиков Б.М. Геология дна океанов. М., Наука, 1976.

202. Larsen J.С. Geoph. J.R. Astr. Soc., 1970, 17-46.

203. Дорман Л.И. О возмущении магнитного поля при волновых и струйных движениях в проводящей среде. Сб. Вопросы магнитной гидродинамики и физики плазмы. АН Латв. ССР, Рига, 1962 , 63-70.

204. Гольмшток А.Я., Могилатов B.C., Сочельников В.В. Теоретическая оценка электромагнитного поля морских течений и волн. Геомагн. иссл. № 16, Наука, М., 1975 , 43-58.

205. Горская Е.М., Скрынников Р.Г., Соколов Г.В. Вариации магнитного поля, индуцированныедвижением морских волн на мелководье. Геомагн. и аэрон., 12, № I, 1972, 153-156.

206. Фонарев Г.А. Электрическое поле морских полн. Геомагн. исслед. № 13, Наука, М., 1971, 39-42.

207. Сочельников В.В., Гольмшток А.Я., Могилатов B.C. Влияние поверхностных и внутренних волн на результаты морской электроразведки. Изв. АН СССР, Физика Земли, № 10, 1975, 74-78.

208. Абрамова Л.М., Борец В.В., Митрофанов В.Н. Измерения электрического поля, индуцированного морскими волнами в прибрежной зоне. Геомагн. и аэрон. 14, № 6, 1974, II27-II28.

209. Семенов В.Ю. Влияние проводящего дна на электромагнитное поле, индуцированное морскими волнами. Сб. Морские электромагнитные поля, ИЗМИРАН, 1976, 3-12.

210. Козлов А.Н., Фонарев Г.А., Шумов Л.А. Результаты наблюдений магнитных полей морских волн. Геомагн. и аэрон., II, § 4, 1971, 741-742.

211. Семенов В.Ю., Фонарев Г.А. О затухании в атмосфере магнитного поля, индуцированного морскими волнами. Геомагн. и аэрон. 15, № 6, 1975, II27-II28.

212. Кротевич Н.Ф., Семенов В.Ю., Фонарев Г.А. Результаты экспериментальных наблюдений магнитного поля от морских волн. Геомагн. и аэрон., 17, № 6, 1977, I088-I09I.

213. Бычков B.C., Лейбо А.Б., Семенов В.Ю. Спектральный анализ геофизических наблюдений. Деп ВИНИТИ, № 359-75, 24, 1975.

214. Горская Е.М. Вариации магнитного поля, индуцированные движением морских волн на обрыве и на клине. Сб. Проблемы морских электромагнитных исследований. ИЗМИРАН, М., 1980,162-170.

215. Конторович В.М. Магнитная гидродинамика океана. Изд. АН Латв. ССР, Рига, 1962, I7I-I78.

216. Богородский В.В., Гусев А.В., Зуфрин A.M., Поляков А.П., Пономарев А.Н., Степанов Б.М. Синхронные измерения инфранизиочастотных акустических и электромагнитных волн в морской среде. Труды ДАНИИ, 374, 1980.

217. Mosnier J. Induction in the Earth's Crust: Observational Methods on Land and Sea. Geophysical Surveys 4, 1932,353-373.

218. Городницкий A.M., Глейзер И.К., Деменицкая P.M., Ходорковский А.Н. Влияние магнитного поля на ориентацию европейского угря. Геофизич. методы разведки в Арктике, вып. 7, Л., 1970.

219. Броун Г.Р., Ильинский О.Б., Муравейко В.М., Горшков Э.С., Почтарев В.И., Старунов В.А. Восприятие магнитного поля рецепторами ампул Лоренцини черноморских скатов. Физиол. журн.,63, № 2, 1977, 232-238.

220. Броун Г.Р., Ильинский О.Б., Муравейко В.М., Морозов П.А., Фоменко В.П., Фонарев Г.А. Восприятие электрорецепторами ампул Лоренцини электрических полей морских волн. Доклады АН СССР, 248, № I, 1979, 252-254.

221. Новыш В.В. 0 точности определения вертикальной компоненты геомагнитного поля для ЭМИТа. Океанология, 5, № 4, 1965, 718.

222. Балашков И.В., Гончаров И.И. Геоэлектрические измерители течений на ходу судна. Судпромгиз, Л., 1970, 176 с.

223. Фонарев Г.А. Влияние морских теллурических токов на работу ЭМИТа. Океанология, 8, № 4, 1968, 727-735.

224. Пушков А.Н., Фонарев Г.А. Некоторые результаты работы с ЭМИТом в Индийском океане на немагнитной шхуне "Заря", Геомагн. и аэрон., 10, № I, 1970, 177-180.

225. Сысоев Н.Н. Об учете и исключении влияния горизонтальной составляющей магнитного поля Земли при измерении течений электромагнитным методом на ходу судна. Труды И0АН, 19, 1956.

226. Карасик A.M., Нарядчиков В.Ф., Пятибрат О.М., Стремский В.П.,

227. Трубятчинский Н.Н., Фастовский У.В., Фонарев Г.А. Измерения модуля полного вектора геомагнитного поля в 1970-71 г. Труды Сов. Антаркт. Эксп. 61, 1973, 179-186.

228. Фонарев Г.А. Некоторые данные о теллурических токах в Баренцевом море. Геомагн. и аэрон., I, № 4, 1961, 417-420.

229. Лебедев А.А. К вопросу о влиянии геомагнитных возь^ущений на измерение течений ЭМИТом в Баренцевом море, Труды ГОИН, 40, 1957.

230. Фонарев Г.А., Шнеер B.C. О перспективах применения электромагнитного метода измерения скоростей в арктических районах. Проблемы Арктики и Антарктики, № 29, 1968» 89-96.

231. Фонарев Г.А., Шнеер B.C. Некоторые результаты работы с ЭМИТом в 1970-71 г. Труды Сов. Антаркт. Эксп., 61, 1973.

232. Шнеер B.C. Некоторые особенности работы электромагнитного измерителя течений СЭМИТ) в высоких широтах. Труды ААНИИ, 269, 1966. 120-126.

233. Фонарев Г.А., Шнеер B.C., Понсов А.Г. Наблюдения электрических полей приливных течений. Океанология, 13, № 2, 1973, 230

234. Дуванин А.И. Приливы в море. Гидромет. Л., I960.

235. Шнеер B.C., Фонарев Г.А. Локальные особенности магнитных вариаций в архипелаге Земля Франца-Иосифа. Геомагн. иссл. № 13, Наука, М., 1971, 20-23.

236. Longuet-Higgins M.S. The electrical and magnetic effects of tidal streams. Monthly Not. Roy. Astr. Soc., Geoph, Suppl. 5, No 8, 1949, 285-307.

237. Harvey R.R,, Larsen J.C., Montaner R. The Electric Field as a Tidal Current Monitor. Hawaii Ins. of Geophysics. Preprint, 1976, 30 c.

238. Сысоев H.H. Электромагнитный метод измерения течений на ходу корабля. Вестник АН СССР, № 2, 1956.

239. Демьянов Н'.И., Никитин М.М. К вопросу о глубинных течениях Арктического бассейна. Труды ААНИИ, 248, 1963.

240. Трофимов И.Л. К методике глубинного магнитотеллурического зондирования. Сб. Морские электромагнитные поля, ИЗМИРАН, 1976, 96-99.

241. Griws A., Fitterman J. Geomagnetic micropulsations due to the motion of ocean waves. J. Geoph. Res. 67, Ho 1, 1962.

242. Волков В.Г. Подавление волновых помех при работе с электромагнитным измерителем течений. Труды ГОИН, вып. 40, 1956.

243. Ескин Ф.И. Токи и пределы применения аппаратуры ЭМИТ. Вест. Ленингр. ун-та, № 24, 1969.

244. Towed current measuring sistem, model 150 А. Проспект фирмы ORE, 2 с.

245. Шерклиф Д. Курс магнитной гидродинамики, Мир, М., 1967, 320 с.

246. Семенов В.Ю., Фонарев Г.А. Измерение производных естественного электрического поля в море. Сб. Морское магнитотеллурическое зондирование, ИЗМИРАН, 1978, 71-74.

247. Альпин Л.М. Теория поля, Недра, М., 1966, 384 с.

248. Семенов В.Ю., Федорюк Ю.В. Измерение дивиргенции электрического поля в Ладожском озере. Геомагн. и аэрон. 20, № 3, 1980, 566-568.

249. Сочельников В.В. Влияние течений на результаты морских магнитотеллурических исследований. Физика Земли, № 9. 1976, 52.

250. Смагин В.П., Савченко В.Н., Фонарев Г.А. О возможности изучения морских электрических разрезов по электромагнитным полям течений. Геомагн. и аэрон., 22, № 4, 1982, 623-628.