Исследование электрических свойств подстилающей среды и пространственно-временных характеристик электромагнитного поля по данным радиоизмерений и моделирования

Нагуслаева, Идам Батомункуевна

Исследование электрических свойств подстилающей среды и пространственно-временных характеристик электромагнитного поля по данным радиоизмерений и моделирования тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.03 ВАК РФ

Нагуслаева, Идам Батомункуевна АВТОР

кандидата физико-математических наук УЧЕНАЯ СТЕПЕНЬ

Улан-Удэ МЕСТО ЗАЩИТЫ

2010 ГОД ЗАЩИТЫ

01.04.03 КОД ВАК РФ

Диссертация по физике на тему «Исследование электрических свойств подстилающей среды и пространственно-временных характеристик электромагнитного поля по данным радиоизмерений и моделирования»

Автореферат диссертации на тему "Исследование электрических свойств подстилающей среды и пространственно-временных характеристик электромагнитного поля по данным радиоизмерений и моделирования"

004600243

На правах рукописи

Нагуслаева Идам Батомункуевна

ИССЛЕДОВАНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ПОДСТИЛАЮЩЕЙ СРЕДЫ И ПРОСТРАНСТВЕННО-ВРЕМЕННЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ПОЛЯ ПО ДАННЫМ РАДИОИЗМЕРЕНИЙ И МОДЕЛИРОВАНИЯ

Специальность 01.04.03 - радиофизика

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук

1 АПР ?ою

Иркутск-2010

004600243

Работа выполнена в лаборатории геоэлектромагнетизма Отдела физических проблем при Президиуме Бурятского научного центра СО РАН, г. Улан-Удэ

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор

Башкуев Юрий Будцич

Официальные оппоненты: доктор физико-математических наук,

профессор Сажин Виктор Иванович

Ведущая организация: Институт солнечно-земной физики СО РАН

Защита диссертации состоится "29" апреля 2010 г. в 10 часов на заседании диссертационного совета Д 212.074.04 при Иркутском государственном университете по адресу: 664003, г. Иркутск, бульвар Гагарина, 20.

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке ИГУ.

Автореферат разослан "_" марта 2010 г.

кандидат физико-математических наук, старший научный сотрудник Козлов Владимир Ильич

Ученый секретарь диссертационного сов£ кандидат физико-математических наук, доцент

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. В последние 10-15 лет сформировалось новое научное направление радиофизики - сейсмоэлектромагнетизм [1-5], включающее в себя высокоразрешающее радиозондирование неоднородных сред и радиофизические наблюдения за сейсмоэлектромагнитными эмиссиями в СНЧ-ОНЧ-НЧ диапазонах. Исследования в этом направлении проводятся в Японии, США, Китае, Греции, Италии, Франции, Мексике, Индии и некоторых других странах. В России высокая сейсмическая активность наблюдается на Камчатке, в Байкальской рифтовой зоне, на Алтае и Кавказе. Важной составной частью сейсмоэлектромагнетизм а является изучение электрических свойств (проводимости а и диэлектрической проницаемости е) земной коры сейсмоактивных областей. Это объясняется тем, что землетрясения как импульсные механические процессы всегда происходят в земной коре. Обзор литературы показал, что неоднородное распределение электрических свойств подстилающей среды в сейсмоактивной Байкальской Сибири исследовано недостаточно полно и всесторонне. В работе электрические свойства неоднородных природных сред рассматриваются с точки зрения взаимодействия среды и электромагнитных волн с использованием теории распространения радиоволн над импедансными структурами. При мониторинге электромагнитных процессов в нагруженных горных породах большое значение для его эффективности имеет выбор места расположения пункта наблюдения с соответствующим типом подстилающей среды. Наиболее интересными с этой точки зрения являются зоны разломов в земной коре, которые имеют длину до сотен километров и ширину от единиц метров до десятков километров. Анализ литературных данных показал, что радиофизическая модель разлома не создана. Поэтому одним из объектов исследований стали зоны разломов в земной коре. Одним из наиболее интересных типов подстилающей среды для выбора места расположения приемной аппаратуры являются слоистые среды типа "диэлектрик на проводнике", имеющие сильно-сильноиндуктивный поверхностный импеданс, например, "лед-соленая вода". С точки зрения радиофизики это задача о влиянии "посадочной" площадки на чувствительность и, в целом, эффективность работы сейсмоэлектромагнит-ного приемного комплекса. Аналогичные исследования в России и других странах в данном направлении не проводились. Таким образом, тема диссертации актуальна и находится в русле мировых научных приоритетов в области сейсмоэлектромагнетизма.

пространственно-временных характеристик естественного ОНЧ-электромагнитного поля по данным радиоизмерений и моделирования. Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

1) по данным радиоимпедансных зондирований, фондовым материалам электроразведки определить электрические свойства и геоэлектрическое строение сейсмоактивной Байкальской Сибири, создать карты ее геоэлектрического разреза;

2) оценить количественно влияние электрических характеристик и рельефа местности на распространение ОНЧ-НЧ электромагнитных волн над слоисто-неоднородными средами;

3) определить пространственно-временные характеристики ОНЧ естественного импульсного электромагнитного поля Земли (ЕИЭМПЗ) по данным многолетнего радиомониторинга и моделирования;

4) по данным мониторинга ЕИЭМПЗ провести корреляционный анализ электромагнитного и сейсмического процессов с целью выявления аномального изменения магнитной компоненты ЕИЭМПЗ перед землетрясениями;

5) усовершенствовать методику радиоволновых ОНЧ-НЧ-СЧ измерений и моделирования естественных и искусственных электромагнитных полей.

Научная новизна результатов заключается в следующем:

предложена и численно исследована модельная радиотрасса с пространственным изменением импеданса ё-соз(тЯ) периодической рельефной поверхности; определено количественно влияние двухслойной структуры "лед-соленая вода" на распространение поля земной волны;

- предложен способ определения поверхностного импеданса двухслойной структуры "диэлектрик на проводнике" по величине электропроводности проводника и толщине диэлектрика;

- создана электромагнитная модель разлома и проведено моделирование условий распространения радиоволн над ним; установлен повышенный уровень ОНЧ импульсного потока ЕИЭМПЗ над зоной разлома, обусловленный увеличением уровня поля над более проводящей средой;

- определены пространственно-временные характеристики ЕИЭМПЗ в ОНЧ диапазоне; обнаружено аномальное уменьшение уровня ЕИЭМПЗ перед сильными землетрясениями - эффект электромагнитного "сейсмического затишья";

- предложена методика радиокомпарирования поля, заключающаяся в измерениях электромагнитного поля при постоянном радиусе и разных углах на излучатель.

Практическая значимость. В работе показано, что при мониторинге электромагнитных процессов в нагруженных горных породах важное значение для его эффективности имеет выбор места расположения пункта наблюдения с соответствующим типом подстилающей среды. Установлено, что наиболее интересными областями для расположения пункта наблюдения являются зоны разломов в земной коре. Привлечение повышенного внимания к этому новому для радиофизики объекту имеет важное практическое применение в области сейсмоэлектромагнетизма. При исследовании возможности использования слоистой подстилающей среды с различным сочетанием электромагнитных свойств как индикаторов сейсмотектонических процессов установлено, что наиболее интересными представляются структуры типа "диэлектрик на проводнике", имеющие сильно-сильноиндуктивный поверхностный импеданс, например, "лед-соленая вода". В Байкальской Сибири и на всем северо-востоке Евразии с суровыми климатическими условиями такие структуры - аналоги структуры "лед-море" в Арктическом бассейне существуют более полугода. Полученные электрические характеристики подстилающей среды Байкальской Сибири могут быть использованы для прогнозирования распространения радиоволн над импедансными трассами, при оценке зоны охвата радиовещанием в НЧ-СЧ диапазонах, выборе антенных площадок для строительства передающих радиоцентров.

На защиту выносятся следующие положения и результаты:

1. Электрические свойства подстилающей среды Байкальской Сибири в низкочастотной области радиодиапазона зависят от типа слоисто-неоднородной геоэлектрической структуры (впадина, массив, зона разлома). Важной особенностью электрических свойств подстилающей среды региона является высокое (до 150 кОм-м) электрическое сопротивление слоя консолидированной земной коры, установленное по данным радиоимпедансных зондирований.

2. Слоистые природные среды типа "диэлектрик на проводнике" могут служить чувствительными индикаторами сейсмоэлектромагнитных процессов. Модель "лед - соленая вода" показывает, что слой льда существенно влияет на электромагнитное поле, которое на некоторых расстояниях может быть больше, чем электромагнитное поле над бесконечно проводящей поверхностью. Она позволяет прогнозировать функцию ослабления и уровень поля на многокусочных импедансных радиотрассах.

3. Геоэлектрическая модель разлома представляет, как правило, линейную зону высокой электропроводности с резко очерченными границами. Наблюдаемый над зоной разлома повышенный уровень ЕИЭМПЗ объясняется не литосферным излучением из зоны разлома, а влиянием "посадочной" площадки, имеющей высокую электропроводность.

4. На основе совместной обработки вариаций естественного ОНЧ электромагнитного поля и сейсмических событий в Байкальской Сибири обнаружен эффект электромагнитного "сейсмического затишья": за несколько суток до сильного землетрясения происходит аномальное снижение интенсивности импульсного потока магнитной компоненты по направлениям приема "север-юг" и "запад-восток" одновременно. После землетрясения плотность импульсного потока в суточном ходе магнитной компоненты выходит на обычный "средний" уровень.

Апробация работы. Основные результаты диссертации лично доложены и обсуждены на XXII Всероссийской научной конференции "Распространение радиоволн" (п. Лоо, Краснодарский край, 2008), Всероссийской научной конференции "Физика радиоволн" (Томск, 2002), Всероссийской конференции "Дистанционное зондирование поверхности Земли и атмосферы" (Иркутск, 2003), V сессии молодых ученых "Гелио- и геофизические исследования" (Иркутск, 2002), И международной конференции "Энергосберегающие и природоохранные технологии" (Улан-Удэ, 2003), III Всероссийской конференции "Математика, ее приложения и математическое образование" (Улан-Удэ, 2008), I Международной конференции "Ресурсосбережение и возобновляемые источники энергии: экономика, экология, практика применения" (Улан-Удэ, 2008), Международной конференции "Инновационные технологии в науке и образовании" (Улан-Удэ, 2009), ежегодных научных конференциях Бурятского государственного университета (Улан-Удэ, 1999-2003), Восточно-Сибирского государственного технологического университета (Улан-Удэ, 2001-2003), научных семинарах кафедры радиофизики ИГУ, ИЗК СО РАН, ИСЗФ СО РАН.

Публикация результатов. По теме диссертации опубликовано 44 научных работы в российских и зарубежных изданиях, в том числе 4 статьи в журналах из перечня ВАК, а также 19 докладов в трудах международных и российских научных конференций.

Личный вклад автора. Основные результаты работы являются оригинальными и получены либо лично автором, либо при ее непосредственном участии. В работах, написанных в соавторстве, основная часть результатов получена автором диссертации лично. В экспериментах вклад автора состоит в разработке методики, непосредственном участии в радиоизмерениях, обработке и интерпретации полученных результатов, численном решении модельных задач и их анализе, запуске и обеспечении круглогодичной работы регистрирующей аппаратуры, создании и анализе банка полученных данных.

Связь с плановыми работами. Основные результаты работы получены при выполнении плановых тем в лаборатории геоэлектромагнетизма Отдела физических проблем БНЦ СО РАН: "Электромагнитная диагностика

(свойства, строение, структура) неоднородных природных сред радиоволновыми методами", "Радиофизическая диагностика напряженного состояния земной коры Байкальской Сибири с помощью электромагнитной эмиссии в СНЧ-ОНЧ-НЧ диапазонах", междисциплинарного интеграционного проекта СО РАН №56 "Сейсмоионосферные и сейсмоэлектромагнитные процессы в Байкальской рифтовой зоне". Экспериментальные данные радиоимпедансного зондирования и ОНЧ-мониторинга получены при выполнении грантов РФФИ: № 05-02-97202 "Исследование радиофизических характеристик подстилающей среды бассейна озера Байкал", № 08-02-98007 "Исследование напряженного состояния земной коры Байкальской рифтовой зоны по радиофизическим характеристикам электромагнитной эмиссии в ОНЧ диапазоне".

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения и списка цитированной литературы из 120 источников. Общий объем диссертации - 142 страницы машинописного текста, включая 58 рисунков и 9 таблиц.

СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ

Во введении обоснована актуальность темы, сформулированы цель и задачи исследования, охарактеризованы новизна и практическая ценность полученных результатов, приведены положения и результаты, выносимые на защиту.

В первой главе дан краткий обзор работ по сейсмоэлектромагнитным процессам и явлениям и диагностике напряженного состояния земной коры с помощью электромагнитной эмиссии в СНЧ-ОНЧ-НЧ диапазонах. В § 1.1 описаны возможные физические механизмы образования и распространения широкополосных сейсмогенных электромагнитных эмиссий. Отмечено, что знание электрических характеристик подстилающей среды имеет важное значение в понимании этих физических механизмов. В § 1.2 рассмотрены результаты сейсмоэлектромагнитных исследований в Байкальской Сибири, где проведены некоторые эксперименты различными радиофизическими методами. Показано, что Байкальская рифтовая зона (БРЗ) отличается регулярной сейсмической активностью. Сеть сейсмостанций регистрирует ~ 9000 землетрясений в год, из них 40-50 ощутимых. Установлено, что электрические свойства верхней части земной коры БРЗ исследованы не достаточно полно и всесторонне. По литературным данным построен глубинный геоэлектрический разрез Байкальской Сибири. В нем выявлена одна из наиболее интересных особенностей строения литосферы - наличие проводящих коровых слоев. Отмечено, что почти все очаги землетрясений расположены над этим проводящим горизонтом и локализуются в пределах

высокоомного слоя. В заключение главы на основе проведенного анализа обоснована цель работы и поставлены конкретные задачи исследования.

Вторая глава посвящена методам расчетов и измерений характеристик электромагнитного поля над слоисто-неоднородными структурами. Отмечено, что методы сейсмоэлектромагнитных исследований чрезвычайно разнообразны как по физико-математическим, так и по методологическим основам. Они базируются на электродинамике сплошных сред и теории распространения радиоволн, что позволяет вывести интерпретацию результатов на количественный уровень. Проведенные исследования носят комплексный аппаратурно-методический и экспериментально-теоретический характер. Из различных вариантов электромагнитного зондирования и профилирования и радиоволновых методов в работе использованы: 1) радиоимпедансный метод; 2) радиокомпарирование поля и 3) метод счета ОНЧ-импульсов. В работе также использован один из основополагающих методологических принципов радиофизики - моделирование изучаемых полей и сред. Оно позволяет установить соответствие между экспериментальными данными и теоретическими представлениями. В § 2.1 рассмотрены геоэлектрические модели и поверхностный импеданс д слоистой среды. Показано, что в низкочастотной области радиодиапазона толщина скин-слоя при проводим остях а = 10"4 - 10"5 См/м достигает 10 -20 км и охватывает всю земную кору. Для двухслойной среды с сильно контрастными свойствами типа "диэлектрик на проводнике" справедливо соотношение:

5(ИЛ) = ]1е,5-/]1т<5|~ 5в - Мй,

.V & )

Из-за наличия тонкого плохопроводящего слоя на сильнопроводящей среде в импедансе двухслойной среды появляется аддитивная к импедансу проводника (соленой воды) Ьв добавка ¡кИ„, линейно зависящая от толщины слоя диэлектрика (льда) и смещающая фазу импеданса в сильно-сильноиндуктивную область. Из выражения §=8в - ¡кИ„ предложен способ определения поверхностного импеданса структуры "лед-соленая вода": достаточно измерить электропроводность ав пробы воды кондуктометром и толщину слоя льда /г., по данным бурения. На рис. 1а,б приведены расчеты импеданса двухслойной структуры "лед-соленая вода" при изменении толщины льда от нуля до 600 м на частотах 300 и 500 кГц. Числами на траекториях отмечены толщины слоя льда в метрах. В § 2.2 представлено решение обратной задачи радиоимпедансного зондирования на примере акватории р. Селенга и Иволгинской впадины. Определение параметров слоистой полупроводящей среды по частотной зависимости поверхностного

Г= 300 кГц

ел=5,рл=500000м-м, Ьл= О-бООм1™5 Рв=87, р = 0,3 Ом-м

[= 500 кГц

ел=5,рл=30000Ом-м, Ьл=0-350н ев=87, р =0,3 Он.м

,75 Неб

Рис. 1. Расчетная траектория импеданса двухслойной структуры "лед-

соленая вода"

импеданса проведено с использованием программного обеспечения [6]. В § 2.3 рассмотрены методы расчета поля земной волны над слоисто-неоднородными импедансными структурами. Ряд нормальных волн В.А. Фока является основополагающим методом расчета функции ослабления IV для однородных радиотрасс:

здесь

\У (X, = л!'1ЯХ £

5 = 1

а{2

У =

кИ >

где а - радиус Земли; Я

расстояние от источника до точки приема, отсчитываемое вдоль поверхности Земли; к - высота приема сигнала над поверхностью Земли. Параметры являются корнями (нулями) трансцендентного уравнения:

(2)

где м'О) и н'7/) - функция Эйри, определяемая уравнением Эйри О,

и ее производная соответственно. Основной трудностью при расчетах является вычисление корней в ряде Фока.

Расчеты по формуле Калинина-Фейнберга позволяют определить спектральные характеристики импедансного канала распространения для протяженных многокусочных радиотрасс:

ехр {¡М [0 1к (<?,) + 021,(д2) + в,1т (д,)]}

Ь ) - 21', (<72) - я\ 1'„ (<7з) - ч) ]/* (<7,) - (Я2 )1', (<Ь) - К, (<?з)]

(3)

здесь 6Й- угловое расстояние (6>о=01+ #2+ параметры дгь <72, <7з определяют электрические свойства каждого из трех участков; /¿(<71), //(^2). 'т(<?з) являются

для каждого из импедаисиых участков нулями трансцендентного уравнения (2). Аналогично формула (3) записывается для 4,5,..,Лг-кусочных радиотрасс.

В настоящее время наиболее распространенным методом расчета функции ослабления над геометрически и электрически неоднородными трассами (рис. 2) является метод численного решения интегрального уравнения Хаффорда:

W(R) = \+i.

Щх)

ikr, дп

exp[ik(rt + r2-ru)]dx ^ (4)

земная поверяноси

/а = 6370 км

Рис. 2. Геометрия задачи

cos i//-Jx(R-x) где х - расстояние вдоль поверхности Земли между источником и точкой интегрирования; г0, гь г2 - расстояния по прямой между источником и приемником, источником и точкой интегрирования, приемником и точкой интегрирования соответственно; п - внешняя по отношению к Земле нормаль в точке интегрирования; ц/— угол между радиусом Земли и внешней нормалью в точке интегрирования. Зависимость поля от времени принята в виде функции ехр(-/ш/). Электрические неоднородности трассы учитываются зависимостью импеданса от расстояния ô[x). Рельеф на трассе характеризуется нормальной производной дг2/дп-Расчеты поля земной волны над слоисто-неоднородными импедансными структурами проведены с использованием программного обеспечения [7]. В § 2.4 дана характеристика использованных в работе методов радиоволновых измерений. Рассмотрен импедансметр ИПИ-300 и методика радиоимпедансных зондирований для определения эффективного сопротивления и диэлектрической проницаемости е. подстилающей среды. Предложена новая методика радиокомпарирования поля, когда пункты измерения расположены по радиусу от источника. Преимуществом такого подхода перед общепринятой методикой является одинаковый размер зоны Френеля во всех точках, позволяющий наиболее достоверно определять влияние электрических свойств и рельефа подстилающей среды на распространение земных радиоволн. Метод счета ОНЧ-импульсов реализован на базе автоматизированных многоканальных геофизических регистраторов "Катюша-5" и МГР-01, использованных в 19972009 гг. для всесезонных круглосуточных наблюдений за параметрами ЕИЭМПЗ в ОНЧ диапазоне.

В третьей главе приведены результаты изучения электрических свойств различных типов горных пород и геоэлектрического разреза (ГЭР)

сейсмоактивной Байкальской Сибири. Совместный анализ данных радиоимпедансных зондирований в СНЧ-ОНЧ-НЧ-СЧ диапазонах показал, что консолидированная земная кора имеет существенно более высокое эффективное сопротивление, чем приповерхностные горные породы. Особенно заметно изменяется эффективное сопротивление д. при переходе от СНЧ к ОНЧ-НЧ-СЧ диапазонам: если в ОНЧ-НЧ-СЧ диапазонах среднее значение /я_ составляет 0,2-0,3 кОм-м, то в СНЧ диапазоне оно существенно выше и изменяется от 6,6 кОм-м до 18,5 кОм-м (табл.1). Такое отличие обусловлено различной толщиной скин-слоя и тем, что консолидированная земная кора имеет в целом очень высокое сопротивление.

Таблица 1

И, ю-3 4>ь фал кОм м

/ кГ ц мин. 1 макс. 1 средн. макс, мин. мин. макс. средн. ИЗ СЯ ё < I мин. макс. средн.

0,082 0,6 26,6 7 44,3 -82 -7 -35 75 0,08 155 18,5

17,4 2,3 97 16 42 -76 -24 -54 52 0,005 10 0,3

281 9,7 198 63 20,4 -70 -22 -40 48 0,006 2,5 0,27

560 10,8 230 92 21,3 -64 -16 -36 48 0,003 2,5 0,26

В § 3.2 рассмотрены электрические характеристики впадин и горных сооружений: в п. 3.2.1 - осадочных горных пород; в п. 3.2.2 - кристаллических горных пород. Кристаллические горные породы (граниты, базальты, сиениты, доломиты) отличаются более высокими сопротивлениями, чем осадочные породы (солончаки, пески и др.). В § 3.3 приведены геоэлектрические разрезы озера Байкал на профилях Максимиха-Онгурен и мыс Верхние Хомуты -Исток, построенные по данным интерпретации радиоимпедансных зондирований, результатам измерений электропроводности проб воды и литературным данным. В § 3.4 рассмотрена методология геоэлектрического картирования и представлены карты геоэлектрических разрезов (ГЭР) Байкальской Сибири масштаба 1:2500000 и Иволгинской впадины масштаба 1:200000, необходимые для расчетов распространения радиоволн над слоисто-неоднородными средами.

В четвертой главе проведен анализ условий распространения земной волны над неоднородными импедансными радиотрассами. В § 4.1 показано, что однородная среда на фиксированном расстоянии от источника излучения представляет собой пространственный фильтр низких частот, с ростом частоты затухание поля увеличивается почти экспоненциально. Для слоисто-

градиентной среды с ростом частоты затухание, осциллируя, также увеличивается. Таким образом, при выборе частотного диапазона сейсмоэлектромагнитного приемного комплекса предпочтительно работать в области очень низких-низких частот. В § 4.2 рассмотрены результаты моделирования поля земной волны над разломной зоной. Численные расчеты распространения радиоволн в диапазоне 2-1000 кГц для модельной трассы показывают ярко выраженный эффект "восстановления" поля над зоной разлома. В ОНЧ диапазоне увеличение поля составляет 10-20%. В § 4.3 рассмотрено поле над радиотрассой с пространственным изменением поверхностного импеданса и высоты рельефа. Модуль |<5,| и фаза импеданса на фиксированной частоте изменяются от слабоиндуктивного на возвышенностях до сильноиндуктивного во впадинах в соответствии с формулами: |<5(| = |<50.|+ AScos(mR), где |<50<| - среднее значение модуля

импеданса на i-ой частоте, Дс> - амплитуда изменения импеданса; <Ps, ~ <Poí + А (р cos( mR ), где <p0i - среднее значение фазы импеданса на i-ой

частоте, А<р - амплитуда изменения фазы импеданса. Высота рельефа изменяется в соответствии с функцией cos (mR+tpH), где R- расстояние от излучателя до приемника, т = 2n!L, L - период "пространственной" модуляции рельефа; <рн - начальная фаза (положение) излучателя. Излучатель может располагаться на вершине хребта, во впадине, на переднем и заднем склонах хребта. Новизна этой модели заключается в том, что вдоль радиотрассы одновременно изменяются рельеф и поверхностный импеданс. На основе численного решения уравнения Хаффорда (4) получены значения \Щ и <рлоп для вышеперечисленных мест установки излучателя в гористой местности. Расчеты показывают, что при любом расположении излучателя относительно хребта зависимости \W\ и <рдап от расстояния вдоль радиотрассы на частотах 50, 200, 400, 600 и 1000 кГц имеют сильно выраженные экстремумы. В результате моделирования показано, что при расположении излучателя во впадине и на переднем склоне хребта для частот выше 600 кГц появляются сильные частотно-селективные пространственные минимумы уровня поля, соответствующие серединам передних и задних склонов хребтов (рис. 3). В § 4.4 рассмотрено электромагнитное поле над неоднородной структурой "лед-соленая вода". В ОНЧ-НЧ-СЧ диапазонах радиоволн покрытые льдом акватории рек, озер и морей удовлетворяют импедансным граничным условиям, так как выполняется условие [<5¡2 « 1. С использованием ряда Фока (1) и формулы Калинина-Фейнберга (3) проведен расчет функции ослабления W и уровня поля Е над гладкими многокусочными трассами "лед-соленая вода". Выявлено, что условия распространения радиоволн над ледовыми полями из-за сильно-сильноиндуктивного импеданса всегда более благоприятны, чем над открытой водной средой. В § 4.5 проведен анализ измерений

электромагнитного поля радиостанции РВ-63 (/" = 279 кГц) на 9 реальных гористых радиотрассах.

-"1 7-

10 20

Расстояние R, км

Рис. 3. Зависимость модуля функции ослабления \Щ излучателя, расположенного на переднем склоне хребта В пятой главе рассмотрено ЕИЭМПЗ в ОНЧ диапазоне на территории Байкальской Сибири. В § 5.1 проведен анализ суточного и сезонного ходов импульсного ОНЧ потока магнитной компоненты ЕИЭМПЗ по направлениям приема "север-юг" и "запад-восток". Четко прослеживаются суточные вариации магнитной компоненты, меняющиеся в зависимости от сезона года. В летнее время основные особенности изменения импульсного потока в зависимости от местного времени повторяются, т.е. наблюдается устойчивый суточный ход с минимумом в 7-10 и максимумом в 15-18 часов местного времени (рис. 4).

Nh,nnnflOceit 250

1S -20 июля 2001 г.

200 1S0 100 50 0

---север-юг -восток-зал

Л ; и1 ЛЛ .....LI..'........УД"' JJJ,A____ .......¿лЛ-1........Г-'-л

'А fr Jn'AК , / Ух. I/ xv . Ь -Jl-A-V .....Ц-...Vy.......1......

' Ч J vp^/ K^/

Рис. 4. Суточные вариации магнитной компоненты ЕИЭМПЗ

На рис. 5 приведены суточные вариации потока импульсов магнитной компоненты по направлениям приема "запад-восток" и "север-юг" для станций "Верхняя Березовка" (1998 г.) - кривая 1 и "Надеино" (2001 г.) -кривая 2. Данные усреднены за 10 дней наблюдений (15 - 24 июля) и нормированы на площадь под кривыми. Коэффициент взаимной корреляции Кв по двум взаимно-ортогональным направлениям приема составляет 0,92

независимо от года измерений и места расположения станции (пункты наблюдения расположены в окрестности г. Улан-Удэ и расстояние между ними около 40 км).

N11, ота.ед. ОД

0,08 0,060,04 0,02 0

з-в - "-з |

У\

ЛЬ, отн.ед. 0,1

0,08 0,06 0,04 0,02

с-ю .....Г"

\уТ

12 16 20 24

12 16 20 24 ЬТ

Рис. 5. Суточные вариации магнитной компоненты ЕИЭМПЗ для ст. "Верхняя Березовка" (июль 1998 г.) - кривая 1 и ст. "Надеино" (июль 2001 г.) -кривая 2. Грозовая активность Восточной Сибири - кривая - 3.

О сильной пространственной корреляции ОНЧ-импульсного потока свидетельствуют также результаты синхронных наблюдений ЕИЭМПЗ 8-13 августа 2008 г. стационарной -"Верхняя Березовка" и полевой - "Горячинск" станций МГР-01, разнесенных на расстояние 140 км: по магнитной компоненте "север-юг" К„ = 0,96, а по компоненте "запад-восток" Кв=0,87. Сходство пространственно-временных и статистических характеристик на различных территориях и в различные годы позволяет говорить об едином механизме формирования ЕИЭМПЗ. Автор по вопросу происхождения ЕИЭМПЗ придерживается мнения о преимущественном влиянии на формирование ЕИЭМПЗ, наряду с мировой, местной грозовой деятельности. Об этом свидетельствует высокий уровень корреляции суточного хода магнитной компоненты ЕИЭМПЗ в Прибайкалье с грозовой активностью Восточной Сибири, суточный ход которой приведен на левом рис. 5 - кривая 3 (ординаты выражены в процентах от годовой суммы числа разрядов). В § 5.2 проведено сопоставление многолетних ОНЧ электромагнитных и сейсмических данных (последние выставляются на сайт http://www.seis.bykl.ru/ Институтом земной коры СО РАН). В результате впервые в Байкальской Сибири обнаружен эффект электромагнитного "сейсмического затишья": за несколько суток до сильного землетрясения происходит аномальное резкое снижение интенсивности импульсного потока магнитной компоненты по направлениям приема "север-юг" и "запад-восток" одновременно. После землетрясения интенсивность импульсного потока в суточном ходе магнитной компоненты выходит на обычный "средний" уровень. Приведенный на рис. 6 аномальный суточный ход, зарегистрированный на станции наблюдения "Надеино",

представляет собой пример данного эффекта. За несколько суток перед землетрясением магнитудой М = 4.0, произошедшим 25 июля 2000 г. в 3 ч 15 мин ЬТ на расстоянии ~ 160 км от пункта наблюдения, число импульсов магнитной компоненты по каналам приема "север-юг" и "запад-восток" уменьшилось в 2 - 4 раза. После землетрясения типичный суточный ход интенсивности магнитной компоненты восстановился.

Мн

30 20 10 о

17. VII 1Ш 21VII 23.VII 25.УН 1.Т

Рис. 6. Изменения интенсивности импульсного потока магнитной компоненты ЕИЭМПЗ перед землетрясением 25 июля 2000 г. Стрелкой показан момент землетрясения

Аналогичный эффект обнаружен в период подготовки разрушительного Култукского землетрясения М=6,2, произошедшего 27 августа 2008 г. на расстоянии ~ 240 км от пункта наблюдения. При объяснении эффекта электромагнитного "сейсмического затишья" в литературе выдвинуты гипотезы о том, что в процессе подготовки землетрясения происходят следующие явления: 1) изменяются условия распространения атмосфериков в волноводе "Земля-ионосфера"; 2) возникает экранирование излучения литосферной природы за счет появления возмущений электропроводности земной коры в зоне подготовки землетрясения; 3) существует зависимость спектра электромагнитного излучения при подготовке и разрушении литосферы от частоты и времени - Б-диаграмма ЭМ-излучения. В § 5.3 рассмотрены результаты моделирования эксперимента по исследованию пространственно-временных характеристик ЕИЭМПЗ на разломе "Саженная", проведенного в октябре 2008 г. с помощью регистратора МГР-01 (рис. 7). При измерениях магнитной компоненты ЕИЭМПЗ над зоной разлома установлен повышенный уровень случайного ОНЧ-импулъсного потока. Одновременно на базовой станции "Верхняя Березовка" с помощью стационарного комплекта МГР-01 регистрировалась магнитная компонента ЕИЭМПЗ. При сопоставлении одновременных измерений обнаружено, что увеличение числа импульсов над зоной разлома составляет десятки и сотни раз. Цель моделирования заключалась в подсчете количества ОНЧ-импульсов на выходе приемника при увеличении среднего уровня входного случайного сигнала на 10% и 20% относительно начального уровня.

.им госе«

й — с-ю—'з-в ; ;

1 1 1 1 : :' : :

7 П

Рис. 7. Интенсивность импульсного потока магнитной компоненты ЕИЭМПЗ вдоль профиля на разломе "Саженная" (разлом обозначен от 100 м)

Для интерпретации данных эксперимента использованы расчеты распространения радиоволн над зоной разлома (§ 4.2). Результаты численного моделирования с указанием условий его проведения представлены в табл. 2.

Таблица 2. Результаты численного моделирования

№ п/п Входной "белый" шум, усл.ед. Сигнал на выходе полосового фильтра, усл.ед. Количество импульсов при пороге превышения, усл.ед.

макс, ампл. ско макс, ампл. СКО 5850 7800 8500

1 27785 7076 8937 1950 9854 245 69

2 30564 7784 9830 2144 58650 3069 754

3 32757 8492 10724 2338 167989 19257 6312

Из анализа табл. 2 следует, что увеличение уровня входного случайного сигнала на 10 % и 20 % (испытания № 2 и 3) при различных уровнях порога превышения приводит к нелинейному росту количества ОНЧ-импульсов на выходе (в десятки и сотни раз). Следовательно, результаты цифрового моделирования ОНЧ-импульсного потока случайных сигналов, принимаемых станцией МГР-01, подтверждают исходную гипотезу о том, что эффект резкого нелинейного увеличения ОНЧ-импульсного потока над разломной зоной есть результат увеличения уровня ЕИЭМПЗ над более проводящей зоной разлома всего на 10-20%. Полученные результаты интерпретируются автором не как литосферное ОНЧ-излучение ("литосферики"), идущее из земной коры, а как результат увеличения уровня ЕИЭМПЗ над более проводящей зоной разлома (эффект "посадочной" площадки).

Таким образом, в диссертации развит новый подход к актуальной задаче моделирования распространения и приема сейсмогенных электромагнитных эмиссий.

В заключении приведены основные результаты работы.

N. щщ/5.\шн

1. По фондовым данным и результатам радиоимпедансных зондирований в диапазоне от десятков герц до сотен килогерц определены электрические свойства и геоэлектрический разрез подстилающей среды Байкальской Сибири. Показана отчетливая дифференциация электрических свойств кристаллических и осадочных горных пород. Поверхностный импеданс подстилающей среды принадлежит к индуктивной области и изменяется в широких пределах от минимальных для солончаков до максимальных для скальных пород. Важной особенностью электрических свойств подстилающей среды региона является высокое удельное электрическое сопротивление слоя консолидированной земной коры, достигающее 150 кОм-м, которое в среднем в 10-30 раз выше, чем в приповерхностном слое.

2. На основе фондовых материалов и данных интерпретации радиоимпедансных зондирований созданы карты ГЭР Байкальской Сибири и Иволгинской впадины. Карты могут быть использованы для расчетов распространения ОНЧ-НЧ радиоволн, электромагнитного мониторинга сейсмотектонических процессов, в системах телекоммуникаций и электроэнергетики.

3. Предложена и обоснована геоэлектрическая модель зоны разлома, необходимая для расчетов распространения сейсмогенных электромагнитных эмиссий. Зона разлома выражена в геоэлектрическом разрезе существенным повышением электропроводности горных пород. Расчеты в диапазоне 21000 кГц и экспериментальные результаты в ОНЧ диапазоне показали ярко выраженный эффект увеличения поля над зоной разлома. По данным моделирования этот результат интерпретируется как следствие увеличения уровня ЕИЭМПЗ над более проводящей зоной разлома (эффект "посадочной" площадки).

4. Предложена модель и определено влияние пространственного изменения поверхностного импеданса ~cos(mR) радиотрассы на поле вертикального электрического диполя, расположенного в различных точках периодической рельефной поверхности. Показано, что в диапазоне 600-1000 кГц при расположении излучателя во впадине и на переднем склоне хребта появляются сильные частотно-селективные пространственные минимумы уровня поля.

5. Предложен способ определения поверхностного импеданса двухслойной структуры "диэлектрик на проводнике". Для структуры "лед - соленая вода": достаточно измерить электропроводность <хв пробы воды и толщину льда И, по данным бурения. Установлено, что слой льда на соленой воде существенно увеличивает модуль импеданса и смещает фазу в область сильно-сильноиндуктивных импедансов (до -88°). Показано, что из-за сильно-сильноиндуктивного импеданса условия распространения земной волны над ледовыми полями более благоприятны, чем над морской поверхностью.

6. Установлен устойчивый суточный ход магнитной компоненты ЕИЭМПЗ в ОНЧ диапазоне в сейсмоспокойный период, определяемый в летнее время местной грозовой деятельностью. На основе совместной обработки вариаций ЕИЭМПЗ и сейсмических событий в Байкальской Сибири обнаружен эффект электромагнитного "сейсмического затишья": за несколько суток до сильного землетрясения происходит аномальное снижение интенсивности импульсного потока магнитной компоненты по направлениям приема "север-юг" и "запад-восток" одновременно. После землетрясения его плотность в суточном ходе магнитной компоненты выходит на обычный "средний" уровень.

7. Предложена методика радиокомпарирования поля по радиусу от источника, позволяющая наиболее достоверно определять влияние подстилающей среды на распространение земных радиоволн.

Публикации по теме диссертации: статьи в изданиях, рекомендованных ВАК

1. Нагуслаева И.Б., Дембелов М.Г., Башкуев Ю.Б. Моделирование характеристик электромагнитного поля над слоисто-неоднородной структурой "лед-море"// Электромагнитные волны и электронные системы. 2009, т. 14, №4. С. 9-16.

2. Нагуслаева И.Б., Башкуев Ю.Б., Малышков Ю.П., Буянова Д.Г. Эффект "сейсмического затишья" в Байкальской рифтовой зоне // Вулканология и сейсмология. 2008, № 3. С. 46-51.

3. Bashkuev Yu.B., Naguslaeva I.B., Malyshkov Yu.P, Buyanova D.G., Hayakawa M. Effect of electromagnetic "seismic calm" in the Baikal rift zone // Physics and Chemistry of the Earth, Special Issue "Remote Progress in Seismo Electromagnetics". UK, Elsevier LTD, 2006, № 413. P.336-340.

4. Нагуслаева И.Б., Дембелов М.Г., Башкуев Ю.Б. Моделирование распространения земной волны над слоисто-неоднородной структурой "лед-море" // Горный информационно-аналитический бюллетень. - Изд-во Московского государственного горного университета, № 2,2008. С. 90-94.

статьи в журналах, сборниках трудов

5. Башкуев Ю.Б., Нагуслаева И.Б., Дембелов М.Г. Влияние электрических свойств гористой местности на возбуждение и распространение НЧ-СЧ электромагнитных волн // Межвузовский сборник научных трудов "Методы и устройства передачи и обработки информации". Вып.4. СПб.: Гидрометеоиздат, 2004. С. 7-13.

6. Нагуслаева И.Б., Башкуев Ю.Б. Мониторинг естественного импульсного электромагнитного поля Земли с помощью автоматизированной станции "Катюша-5" И Вестник Бурятского университета, серия 9: Физика и техника, вып.2, Улан-Удэ, 2003. С. 39-41.

7. Башкуев Ю.Б., Буянова Д.Г., Аюров ДБ., Нагуслаева И.Б. Характеристики электромагнитного окружения Земли на высотах спутника Demeter // Вестник Бурятского университета. Химия, физика. 2009. вып.З. Улан-Удэ. С. 122-127

8. Нагуслаева И.Б., Ангархаева JI.X., Башкуев Ю.Б. Электрические свойства и геоэлеюрический разрез впадин Забайкалья по данным радиоимпедансных зондирований в СДВ-ДВ диапазонах радиоволн // Сборник научных трудов. Сер.: Технические науки, вып. 9, т. 2. Улан-Уда, изд-во ВСГТУ, 2001. С.80-86.

9. Нагуслаева И.Б., Башкуев Ю.Б. Суточные вариации естественного импульсного электромагнитного поля Земли. Сборник научных трудов "Весгаик ВСГТУ", Улан-Удэ, изд-во ВСГТУ, 2004. С. 24-26.

10. Башкуев Ю.Б., Нагуслаева И.Б., Дембелов М.Г. Численное моделирование возбуждения и распространения электромагнитных волн в гористой местности // Информационные системы контроля и управления в промышленности и на транспорте. Вып. 12. Иркутск, изд-во ИрГУПС, 2005. С. 127-133.

11. Малышков Ю.П., Нагуслаева И.Б., Башкуев Ю.Б. Многоканальный геофизический регистратор МГР-01 и некоторые результаты его применения в Байкальском регионе // Вестник Международной Академии наук экологии и безопасности жизнедеятельное™, т. 13, №3 (приложение). СПб, 2008. С. 197-200.

12. Зеленев CA, Нагуслаева И.Б., Башкуев Ю.Б. Анализ влияния атмосферных электромагнитных процессов на работу технических систем железнодорожного транспорта // Вестник Международной Академии наук экологии и безопасности жизнедеятельности, т. 13, №3 (приложение). СПб, 2008. С. 261-265.

труды конференций

13. Нагуслаева И.Б., Башкуев Ю.Б., Дембелов М.Г. Распространение ДВ-СВ радиоволн над модельной рельефно-импедансной трассой // Сборник докладов 21 Всероссийской научной конференции по распространению радиоволн. Йошкар-Ола, 2005. С. 442-446.

14. Нагуслаева И.Б., Башкуев Ю.Б. Моделирование поля земной волны над структурой "лед-море"// XXII Всероссийская научная конференция "Распространение радиоволн", 22-26 сентября 2008 г, Ростов - на - Дону, п. Лоо. Т. Ш. С. 203-206.

15. Нагуслаева И.Б., Башкуев Ю.Б. Характеристики естественных ОНЧ излучений в сейсмоактивной Байкальской рифтовой зоне // Сборник научных докладов V Международного симпозиума по электромагнитной совместимости и электромагнитной экологии. СПб, 2003. С. 356-359.

16. Нагуслаева И.Б., Башкуев Ю.Б. Карта геоэлектрических разрезов Иволгинской впадины // Труды Всероссийской конференции "Дистанционное зондирование поверхности Земли и атмосферы". Иркутск, изд-во СО РАН, 2004. С. 160-161.

17. Нагуслаева И.Б., Башкуев Ю.Б. Электромагнитное поле длинноволновой радиостанции в гористой местности // Доклады Международной научно-

практической конференции "Электронные средства и системы управления". Томск, 2005. С. 272-275.

18. Нагуслаева И.Б., Дембелов М.Г., Башкуев Ю.Б., Буянова Д.Г. Характеристики ОНЧ импульсного потока и особенности распространения радиоволн над разломной зоной // Физика радиоволн: Труды Всерос. научн. конф. Томск: Изд-во Томского ун-та, 2002. С. III 9-12.

19. Нагуслаева И.Б., Ангархаева JI.X., Башкуев Ю.Б. Математическое моделирование спектрально-корреляционных, статистических и электродинамических характеристик физико-технических систем // Материалы ID Всероссийской конференции с международным участием "Математика, ее приложения и математическое образование МПМО'08", Улан-Удэ, 2008, с. 227-230.

20. Нагуслаева И.Б., Башкуев Ю.Б. Мониторинг естественного импульсного электромагнитного поля Земли ОНЧ диапазона // Материалы II международной научно-практической конференции "Энергосберегающие и природоохранные технологии". Улан-Удэ, 2003. С.112-118.

21. Нагуслаева И.Б., Арбалжинов Б.В., Башкуев Ю.Б. Моделирование уровня низкочастотных электромагнитных полей в гористой местности // Материалы Ш международной научно-практической конференции "Энергосберегающие и природоохранные технологии". Улан-Удэ, 2005. С. 445-450.

22. Нагуслаева И.Б., Башкуев Ю.Б., Дембелов М.Г. Поле земной волны над рельефной поверхностью с изменяющимся импедансом //Сборник докладов III конференции по фундаментальным и прикладным проблемам физики. Улан-Удэ, изд-во СО РАН, 2005. С. 12-18.

23. Нагуслаева И.Б., Ангархаева JIX., Башкуев Ю.Б. Электрические свойства осадочных пород в СДВ-ДВ диапазонах радиовола Материалы научно-практической конференции БГУ. Ч. I. Улан-Удэ, изд-во БГУ, 2001. С. 55-57.

24. Башкуев Ю.Б., Дембелов М.Г., Нагуслаева И.Б., Буянова ДГ. Моделирование зоны обслуживания СВ радиомаяка для передачи дифференциальных поправок ГНСС // Материалы Международной научно-технической конференции "Радиолокация, навигация, связь". Воронеж, 2009. С. 1439-1449.

25. Bashkuev Yu.B., Naguslaeva I.B., Malyshkov Yu. P., Buyanova D.G. Effect of "seismic calm" in Baikal Rift Zone// International Workshop on Seismo Electromagnetics. Programme and extended abstracts. The University of Electro-Commtmications. Chofii-City, Tokyo, Japan, March 15-17,2005. P. 60-63.

26. Ангархаева Л.Х., Башкуев Ю.Б., Хаптанов В.Б., Буянова Д.Г., Дембелов М.Г., Нагуслаева И.Б. Интерпретация радиоимпедансных зондирований // Физика радиоволн: Труды Всерос. научн. конф. Томск: Изд-во Томского унта, 2002. С. V 1-4.

27. Башкуев Ю.Б., Дембелов М.Г., Нагуслаева И.Б. Моделирование распространения земной волны над слоисто-неоднородной структурой лед-море/Лруды

IV Международной научно-технической конференции "Физика и технические приложения волновых процессов", Казань, 2007. С. 156.

28. Башкуев Ю.Б., Нагуслаева И.Б., Дембелов М.Г., Соловьев А.В. Метод электромагнитного контроля климатических изменений в Арктическом бассейне // Материалы VI Международного Симпозиума "Контроль и реабилитация окружающей среды". Томск, 2008. С. 11-13.

29. Башкуев Ю.Б., Нагуслаева И.Б., Хаптанов В.Б., Дембелов М.Г. Цифровое моделирование спектральных и статистических характеристик электромагнитных процессов// Материалы Международной конференции "Вычислительная математика, дифференциальные уравнения, информационные технологии", Улан-Удэ, изд-во ВСГТУ, 2009. С. 87-94.

30. Башкуев Ю.Б., Нагуслаева И.Б. Эффект "сейсмического затишья" перед Култукским землетрясением 27 августа 2008 г. по данным станции МГР-01 // Материалы Международной конференции "Инновационные технологии в науке и образовании", Улан-Удэ, 2009. С. 255-257.

31. Нестеров А.В., Нагуслаева И.Б. Геоэлектрический разрез акватории реки Селенга // Сб. докладов III конф. по фундаментальным и прикладным проблемам физики. Улан-Удэ, год-во БНЦ СО РАН, 2005. С. 44-47.

32. Малышков Ю.П., Шталин С.Г., Башкуев Ю.Б, Нагуслаева И.Б. Многоканальная станция "Катюша-5" и результаты ее полевых испытаний в Байкальском регионе. Материалы региональной научно-методической конференции. Улан-Удэ, изд-во БГУ, 2000. С.82-84.

33. Башкуев Ю.Б., Хаптанов В.Б., Дембелов М.Г., Нагуслаева И.Б. Поверхностные ЭМ волны в естественных условиях. Результаты эксперимента // Труды III Всероссийской конференции "Радиолокация и радиосвязь". М., ИРЭ РАН, 2009. С.661-675.

34. Башкуев Ю.Б., Малышков Ю.П., Нагуслаева И.Б. Некоторые результаты исследования сейсмоэлектромагнитных явлений в Байкальском регионе // Материалы научно-практической конференции преподавателей, сотрудников и аспирантов БГУ, посвященной 5-летию университета. Ч. I. Улан-Удэ, изд-во БГУ, 2001. С. 10-14.

тезисы конференций

35. Dembelov M.G., Bashkuev Yu.B., Naguslaeva I.B. Modeling of characteristics of the electromagnetic field propagated over ice-sea stratifield-inhomogeneous structures//XIV International Symposium Atmospheric and ocean optics. Atmospheric physics. Buryatiya, June 24-30, 2007. P. 87-88.

36.Dorzhiev V.S., Bashkuev Yu.B., Advokatov V.R., Angarkhaeva L.Kh., Khaptanov V.B., Buyanova D.G., Dembelov M.G., Naguslaeva I.B. Maps of geoelectric sections of Turkey, Iran, Afghanistan, Pakistan, Korea, and Japan // XIV International Symposium Atmospheric and ocean optics. Atmospheric physics. Buryatiya, June 24-30, 2007. P.206.

37. Дембелов М.Г., Башкуев Ю.Б., Попов A.M., Климов Н.Н., Малышков Ю.П., Хаптанов В.Б., Нагуслаева И.Б., Гацуцев А.В. Результаты анализа комплексного геоэлектромашигного мониторинга в сейсмоактивной Байкальской рифтовой зоне // II Международное совещание "Солнечно-земные связи и электромагнитные предвестники землетрясений". Сб. тезисов научных докладов, 14-19 августа 2001 г., Паратунка (Камчатка), 2001. С. 65- 68.

38. Нагуслаева И. Б., Башкуев Ю.Б. Характеристики естественного импульсного электромагнитного поля Земли в ОНЧ диапазоне // Тезисы докладов V сессии молодых ученых "Гелио- и геофизические исследования". Иркутск, ИСЗФ СО РАН, 2002. С.47.

39. Нагуслаева И.Б., Башкуев Ю.Б., Дембелов М.Г. Возбуждение и распространение радиоволн ДВ-СВ-диапазона над рельефно-импедансной средой // Тезисы докладов VII конференции молодых ученых "Взаимодействие полей и излучения с веществом". Иркутск, ИСЗФ СО РАН, 2004. С. 49.

препринты, учебно-методические пособия

40. Нагуслаева И.Б., Башкуев Ю.Б. Сейсмоэлектромагнигные преобразования в лттгосфере-агмосфере-ионосфере. Препринт. Улан-Удэ, изд-во БНЦ СО РАН, 2006.35 с.

41. Нагуслаева И.Б. Статистические характеристики случайных электромагнитных процессов. Уч.-метод. пособие для студентов спец. "Физика". Ч. I. Улан-Удэ: изд-во БГУ, 2005.40 с.

42. Нагуслаева И.Б. Спектральные и корреляционные характеристики электромагнитных процессов. Уч.-метод. пособие для студентов спец. "Физика". Ч. II. Улан-Удэ: изд-во БГУ, 2005.45 с.

Список цитируемой литературы

1. Electromagnetic phenomena Related to Earthquake Prediction // Edited by M. Hayakawa and Y.Fujinawa. Terra Scientific Publishing Company (TERRAPUB), Tokyo, Japan, 1994. 677 p.

2. Atmospheric and Ionospheric Electromagnetic Phenomena Associated with Earthquakes // Edited by M. Hayakawa. TERRAPUB, Tokyo, Japan, 1999. 996 p.

3. Seismo Electromagnetics: Litosphere-Atmosphere-Ionosphere Coupling // Edited by M. Hayakawa and O.A. Molchanov. TERRAPUB, Tokyo, Japan, 2002. 477 p.

4. Molchanov O.A., Hayakawa M. Seismo Electromagnetics and Related .Phenomena: History and latest results // TERRAPUB, Tokyo, Japan, 2008.189 p.

5. Electromagnetic phenomena Associated with Earthquakes // Edited by M. Hayakawa. Published by Transworld Research Network, Kerala, India, 2009.279 p.

6. Ангархаева JI.X. Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ № 2002620893. Пакет программ "Импеданс" для решения задач радиоимпедансного зондирования. М.: Роспатент, 06.06.2002.

7. Дембелов М.Г. Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ № 2006610095. Расчет функции ослабления поля земной волны по методу Калинина-Фейнберга. - М.: Роспатент, 10.01.2006.

Подписано в печать 10.03.2010 г. формат 60x84 1/16. Бумага офсетная. Объем 1,4 печ. л. Тираж 100. Заказ №11.

Отпечатано в типографии Изд-ва БНЦ СО РАН. 670047 г. Улан-Удэ ул. Сахъяновой, 6.

Содержание диссертации автор исследовательской работы: кандидата физико-математических наук, Нагуслаева, Идам Батомункуевна

ВВЕДЕНИЕ.

Глава I. ОБЗОР РАБОТ ПО СЕЙСМОЭЛЕКТРОМАГНИТНЫМ

ПРОЦЕССАМ И ЯВЛЕНИЯМ В БАЙКАЛЬСКОЙ СИБИРИ.

§1.1. Физические механизмы образования сейсмогенных электромагнитных эмиссий.

§ 1.2. Обзор работ по сейсмоэлектромагнитным исследованиям в

Байкальской Сибири.

1.2.1. Характеристика сейсмической активности и геологического строения Байкальской Сибири.

1.2.2. Глубинный геоэлектрический разрез Байкальской Сибири.

§ 1.3. Обоснование цели и задач исследования.

Глава II. МЕТОДЫ РАСЧЕТОВ И ИЗМЕРЕНИЙ ХАРАКТЕРИСТИК i •

ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ПОЛЯ НАД СЛОИСТО

НЕОДНОРОДНЫМИ СТРУКТУРАМИ.

§2.1. Поверхностный импеданс слоистой среды.

2.1.1. Геоэлектрические модели слоистой среды.v.34 '

2.1.2. Корректирующий множитель двухслойной среды.

2.1.3. Скин-слой слоистой среды.

§ 2.2. Обратная задача для слоистой импедансной среды.

§ 2.3. Методы расчета поля земной волны над слоисто-неоднородными импедансными структурами.

2.3.1.Ряд Фока и формула Калинина-Фейнберга.

2.3.2. Интегральные уравнения Хаффорда и Фейнберга.

§ 2.4. Методы радиоволновых измерений в ОНЧ-НЧ-СЧ диапазонах.

2.4.1. Аппаратура и методика радиоимпедансных и электрических зондирований.

2.4.2. Аппаратура и методика измерений уровня поля радиоволн.54 •

2.4.3. Многоканальный регистратор естественного импульсного электромагнитного поля Земли (станции "Катюша-5" и МГР-01).

Выводы.

Глава III. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ЗЕМНОЙ КОРЫ

БАЙКАЛЬСКОЙ СИБИРИ.

§3.1. Результаты полевых измерений электрических свойств различных типов горных пород и их анализ.

3.1.1. Анализ данных вертикальных электрических зондирований.

3.1.2. Статистический анализ данных радиоимпедансных зондирований в СНЧ-ОНЧ-НЧ-СЧ диапазонах.

§ 3.2. Электрические характеристики впадин и горных сооружений.

3.2.1. Электрические свойства осадочных комплексов.

3.2.2. Электрические свойства кристаллических комплексов.

§3.3. Геоэлектрическая модель озера Байкал.

§ 3.4. Карты геоэлектрических разрезов Байкальской Сибири.

3.4.1. Карта ГЭР Байкальской Сибири масштаба 1:

3.4.2. Карта ГЭР Иволгинской впадины масштаба 1:

Выводы.

Глава IV. АНАЛИЗ УСЛОВИЙ РАСПРОСТРАНЕНИЯ ЗЕМНОЙ ВОЛНЫ

НАД НЕОДНОРОДНЫМИ ИМПЕДАНСНЫМИ СТРУКТУРАМИ.

§ 4.1. Спектральные характеристики импедансного канала распространения.

§ 4.2. Поле земной волны над разломной зоной.

§ 4.3. Поле над радиотрассой с пространственным изменением импеданса и высоты.91 >

§ 4.4. Поле над неоднородной структурой "лед-соленая вода".

§ 4.5. Поле на реальных гористых радиотрассах.

Выводы.

Глава V. ЕСТЕСТВЕННОЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЕ ПОЛЕ ЗЕМЛИ

В ОНЧ ДИАПАЗОНЕ.

§5.1. Суточный и сезонный ходы ОНЧ импульсного потока магнитной компоненты естественного электромагнитного поля Земли.

§ 5.2. Эффект электромагнитного "сейсмического затишья".

§5.3. Моделирование эксперимента на разломе "Саженная".

Выводы.

Введение диссертация по физике, на тему "Исследование электрических свойств подстилающей среды и пространственно-временных характеристик электромагнитного поля по данным радиоизмерений и моделирования"

Актуальность темы. В последние 10-15 лет сформировалось новое научное направление радиофизики — сейсмоэлектромагнетизм, включающее в себя высокоразрешающее радиозондирование неоднородных сред и" радиофизические наблюдения за сейсмоэлектромагнитными эмиссиями в СНЧ-ОНЧ-НЧ диапазонах [1-4]. Исследования в этом направлении проводятся в Японии, США, Китае, Греции, Италии, Франции, Мексике, Индии и некоторых других странах. В России высокая сейсмическая активность наблюдается на Камчатке, в Байкальской рифтовой зоне, на Алтае и на Кавказе. Важной составной частью сейсмоэлектромагнетизма является изучение электрических свойств (проводимости сг и диэлектрической проницаемости s) земной коры, сейсмоактивных областей. Это объясняется тем, что землетрясения как импульсные механические процессы всегда происходят в земной коре. Обзор литературы показал, что неоднородное распределение электрических свойств подстилающей среды в сейсмоактивной Байкальской Сибири исследовано' недостаточно полно и всесторонне. В работе электрические свойства неоднородных природных сред рассматриваются с точки зрения взаимодействия среды и электромагнитных волн с использованием теории распространения радиоволн над импедансными структурами. При мониторинге электромагнитных процессов в нагруженных горных породах большое значение для его эффективности имеет выбор места расположения пункта наблюдения с соответствующим типом подстилающей среды. Наиболее интересными с этой точки зрения являются зоны разломов в земной коре, которые имеют длину до сотен километров и ширину от единиц метров до десятков километров. Анализ литературных данных показал, что радиофизическая модель разлома не создана. Поэтому одним из объектов-исследований стали зоны разломов в земной коре. Одним из наиболее интересных типов подстилающей среды для выбора места расположения приемной аппаратуры являются слоистые среды типа "диэлектрик на проводнике", имеющие сильно-сильноиндуктивный поверхностный импеданс, например, "лед-соленая вода". С точки зрения радиофизики это задача о влиянии "посадочной" площадки на чувствительность и, в целом, -эффективность работы сейсмоэлектромагнитного приемно-регистрирующего комплекса. Аналогичные исследования в России и других странах в данном направлении не проводились. Таким образом, тема диссертации актуальна и находится в русле мировых научных приоритетов в области сейсмоэлектромагнетизма.

Целью работы является определение электрических свойств подстилающей среды Байкальской Сибири, оценка их влияния на распространение широкополосных электромагнитных эмиссий и определение пространственно-временных характеристик естественного ОНЧ электромагнитного поля по данным радиоизмерений и моделирования.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

2) оценить количественно влияние электрических характеристик и рельефа местности на распространение ОНЧ-НЧ электромагнитных волн над слоисто-неоднородными средами; ' '

Научная новизна результатов заключается в следующем:

- созданы карты геоэлектрических разрезов Байкальской Сибири и Иволгинской впадины, необходимые для расчетов распространения радиоволн над слоисто-неоднородными средами; предложена и численно исследована модельная радиотрасса с пространственным изменением импеданса S-cos(mR) периодической рельефной, поверхности; определено количественно влияние двухслойной структуры "лед-соленая вода" на распространение поля земной волны;

- определены пространственно-временные характеристики ЕИЭМПЗ в ОНЧ диапазоне; обнаружено аномальное уменьшение уровня ЕИЭМПЗ перед, сильными землетрясениями - эффект электромагнитного "сейсмического затишья";

- предложена методика радиокомпарирования поля, заключающаяся в измерениях электромагнитного поля при постоянном радиусе и разных углах на' излучатель.

Практическая значимость. В работе показано, что при мониторинге электромагнитных процессов в нагруженных горных породах важное значение-для его эффективности имеет выбор места расположения пункта наблюдения с соответствующим типом подстилающей среды. Установлено, что наиболее интересными областями для расположения пункта наблюдения являются зоны разломов в земной коре. Привлечение повышенного внимания к этому новому для радиофизики объекту имеет важное практическое применение в области сейсмоэлектромагнетизма. При исследовании возможности использования слоистой подстилающей среды с различным сочетанием электромагнитных свойств как индикаторов сейсмотектонических процессов установлено, что наиболее интересными представляются структуры типа "диэлектрик на проводнике", имеющие сильно-сильноиндуктивный поверхностный импеданс,, например, "лед-соленая вода". В Байкальской Сибири и на всем северо-востоке Евразии с суровыми климатическими условиями такие структуры - аналоги структуры "лед-море" в Арктическом бассейне существуют более полугода. Полученные электрические характеристики подстилающей среды Байкальской' Сибири могут быть использованы для прогнозирования распространения радиоволн над импедансными трассами, при оценке зоны охвата радиовещанием в НЧ-СЧ диапазонах, выборе антенных площадок для строительства передающих радиоцентров.

На защиту выносятся следующие положения и результаты:

1.Электрические свойства подстилающей среды Байкальской Сибири в низкочастотной области радиодиапазона зависят от типа слоисто-неоднородной геоэлектрической структуры (впадина, массив, зона разлома). Важной особенностью электрических свойств подстилающей среды региона является высокое (до 150 кОм-м) электрическое сопротивление слоя консолидированной земной коры, установленное по данным радиоимпедансных зондирований.

3. Геоэлектрическая модель разлома представляет, как правило, линейную зону повышенной электропроводности с резко очерченными границами. Наблюдаемый над зоной разлома повышенный уровень ЕИЭМПЗ объясняется не литосферным излучением из зоны разлома, а влиянием "посадочной" площадки, имеющей высокую электропроводность.

4. На основе совместной обработки вариаций естественного ОНЧ электромагнитного поля и сейсмических событий в Байкальской Сибири обнаружен эффект электромагнитного "сейсмического затишья": за несколько суток до сильного землетрясения происходит аномальное снижение интенсивности, импульсного потока магнитной компоненты по направлениям приема "север-юг" и "запад-восток" одновременно. После землетрясения плотность импульсного потока в суточном ходе магнитной компоненты выходит на обычный "средний" уровень.

Заключение диссертации по теме "Радиофизика"

Основные результаты и выводы диссертационной работы заключаются в следующем. ^

1. По фондовым данным и результатам радиоимпедансных зондирований в диапазоне от десятков герц до сотен килогерц определены электрические свойства и геоэлектрический разрез подстилающей среды Байкальской Сибири. Показана отчетливая дифференциация электрических свойств кристаллических и осадочных горных пород. Поверхностный импеданс подстилающей среды принадлежит к индуктивной области и изменяется в широких пределах от минимальных для солончаков до максимальных для скальных пород. Важной особенностью электрических свойств подстилающей среды региона является высокое удельное электрическое сопротивление слоя консолидированной земной коры, достигающее 150к0м-м, которое в среднем в 10-30 раз выше, чем в приповерхностном слое.

2. На основе фондовых материалов и данных интерпретации радиоимпедансных зондирований созданы карты ГЭР Байкальской Сибири и Иволгинской впадины. Карты - могут быть использованы для расчетов распространения ОНЧ-НЧ радиоволн, электромагнитного мониторинга сейсмотектонических процессов, в системах телекоммуникаций и электроэнергетики.

3. Предложена и обоснована геоэлектрическая модель зоны разлома, необходимая для расчетов распространения сейсмогенных электромагнитных эмиссий. Зона разлома выражена в геоэлектрическом разрезе существенным повышением электропроводности горных пород. Расчеты в диапазоне 21 ООО кГц и экспериментальные результаты в ОНЧ диапазоне показали ярко выраженный эффект увеличения поля над зоной разлома. По данным моделирования этот результат интерпретируется как следствие увеличения уровня ЕИЭМПЗ над более проводящей зоной разлома (эффект "посадочной" площадки).

4. Предложена модель и определено влияние пространственного изменения поверхностного импеданса ~cos(mR) радиотрассы на поле вертикального электрического диполя, расположенного в различных точках периодическои рельефной поверхности. Показано, что в диапазоне 600-1000 кГц при расположении излучателя во впадине и на переднем склоне хребта появляются сильные частотно-селективные пространственные минимумы уровня поля.

5. Предложен способ определения поверхностного импеданса двухслойной структуры "диэлектрик на проводнике". Для структуры "лед - соленая вода": достаточно измерить электропроводность сгв пробы воды и толщину льда кл по данным бурения. Установлено, что слой льда на соленой воде существенно увеличивает модуль импеданса и смещает фазу в область сильно-сильноиндуктивных импедансов (до -88°). Показано, что из-за сильно-сильноиндуктивного импеданса условия распространения земной волны над ледовыми полями более благоприятны, чем над морской поверхностью.

Автор благодарна д.т.н., профессору Ю.Б. Башкуеву, коллективу лаборатории геоэлектромагнетизма Отдела физических проблем при Президиуме БНЦ СО РАН за помощь и поддержку в выполнении исследований.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Список источников диссертации и автореферата по физике, кандидата физико-математических наук, Нагуслаева, Идам Батомункуевна, Улан-Удэ

1. Electromagnetic phenomena Related to Earthquake Prediction // Edited by M. Hayakawa and Y.Fujinawa. Terra Scientific Publishing Company (Terrapub), Tokyo, Japan, 1994. 677 p.

2. Atmospheric and Ionospheric Electromagnetic Phenomena Associated with Earthquakes // Edited by M. Hayakawa. Terra Scientific Publishing Company (Terrapub), Tokyo, Japan, 1999. 996 p.

3. Seismo Electromagnetics: Litosphere-Atmosphere-Ionosphere Coupling // Edited by M. Hayakawa and O.A. Molchanov. TERRAPUB, Tokio, Japan, 2002. 477 p.

4. Molchanov O.A., Hayakawa M. Seismo Electromagnetics and Related Phenomena: History and latest results // TERRAPUB, Tokyo, Japan, 2008.189 p.

5. Воробьев А.А. Физические условия залегания и свойства глубинного вещества (Высокие электрические поля в недрах). Томск: Изд-во ТГУ, 1975. 296 с.

6. Ласуков В.В. Озонный, перколяционный и аэрозольный механизмы электромагнитного предвестника землетрясений // Известия ВУЗов. Физика,-2000, № 2. С. 69-75.

7. Курленя М.В., Вострецов А.Г., Кулаков Г.И., Яковицкая Г.Е. Регистрация и обработка сигналов электромагнитного излучения горных пород. Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2000. 231 с.

8. Ямщиков B.C. Контроль процессов горного производства. М., Недра, 1989. 446 с.

9. Тарасов Б.Г., Дырдин В.В., Иванов В.В., Фокин А.Н. Физический контроль массивов горных пород. М., Недра, 1994. 240 с.

10. Попов А.М, Мордвинов А.В., Климов Н.Н., Шпынев Е.Б., Циклические внешние источники деформаций земной коры и сейсмичность // Сб. "Геологическая среда и сейсмический процесс". Иркутск, 1997. С. 196-198.

11. Малышков Ю.П., Джумабаев К.Б. Прогнозирование землетрясений по параметрам естественного импульсного электромагнитного поля Земли // Вулканология и сейсмология, 1987, №1. С. 97-103.

12. Малышков Ю.П., Джумабаев К.Б., Омуркулов Т.А., Гордеев В.Ф. Влияние литосферных процессов на формирование импульсного электромагнитного поля Земли, прогноза землетрясений // Вулканология и сейсмология, 1998, №1. С. 92-105.

13. Малышков Ю.П., Малышков С.Ю., Гордеев В.Ф. Взаимосвязь импульсных электромагнитных полей с движением тектонических блоков и землетрясениями // Том. политехи, ун-т, Томск, 2000. 38с. Деп. в ВИНИТИ № 1833-ВОО.

14. Гохберг М.Б., Моргунов В.А., Похотелов О.А. Сейсмоэлектромагнитные явления. — М.: Наука, 1998. 176 с.

15. Electromagnetic phenomena Associated with Earthquakes // Edited by M. Hayakawa. Published by Transworld Research Network, Kerala, India, 2009. 279 p.ч

16. Нагуслаева И.Б., Башкуев Ю.Б. Сейсмоэлектромагнитные преобразования в литосфере-атмосфере-ионосфере. Препринт. Улан-Удэ: Изд-во БНЦ СО РАН. 2006. 35 с.

17. International Workshop on Seismo Electromagnetics. Programme and Abstracts // The University of Electro-Communications, Chofu, Tokyo, Japan. 2005. P. 492.

18. Hayakawa M., Tomizawa I., Ohta K., Shimakura S., Fujinawa Y., Takahashi K., Yoshino T. Direction finding of precursory radio emissions associated with earthquakes: a proposal // Physics of the and planetary Interiors, 77/ 1993. Р.127-135/

19. Ларкина В.И. Проявление сейсмической активности в электромагнитных процессах (полях) и сопутствующих явлениях по спутниковым и наземным измерениям // Успехи современной радиоэлектроники, 1998, № 5. С. 15-38.

20. Вербин Ю.П., Крылов Т.Н., Зарх А.З. К проблеме обнаружения электромагнитных предвестников землетрясений в диапазоне ОНЧ// Успехи современной радиоэлектроники, 2002, № 1. С. 62-71.'

21. Мальцев С.А., Моргунов В.А. К физической модели возмущений электростатического поля литосферной природы в атмосфере и ЭМИ //

22. Физика Земли, № 9, 2005. С. 65-73.

23. Y.Bashkuev, M.Dembelov, N.Klimov, A.Popov. Radiowave Scopy of the Central Part of the Baikal Rift Zone. In monograph "Atmospheric and Ionospheric Electromagnetic Phenomena Associated with Earthquake". Terra Sci. Pub. Co., Tokyo, 1999. P. 489-501.

24. Башкуев Ю.Б., Дембелов М.Г., Дамбуев A.B., Акулов В.М., Климов Н.Н. Радиопросвечивание короткой сейсмоактивной трассы "Ангарск Улан-Удэ" // Физика радиоволн: Труды Всерос. научн. конф. Томск: Изд-во Том. ун-та, 2002. С. III-5-8.

25. Sankov V.A., Lukhnev A.I., Melnikova V.I., Miroshnichenko A.I., Calais E., Deverchere J., Bashkuev Yu.B., Dembelov M.G., Bekhtur B.,Amarzhargal

26. Sh. Present-day techonic deformations of the southernmounting frame of the

27. Siberian platform from GPS geodesy data // Proceedings of the International seminar "On the Use of the Space Techniques for Asia-Pacific Regional Crustal Movements Studies". GEOS, Moscow: 2002; P. 118-126.

28. Малышков Ю.П., Гордеев В.Ф. и др. Явление модуляции импульсных электромагнитных полей Земли механическими напряжениями и его практическое использование. Томск, 1997 (научный отчет).

29. Бардаков В.М., Вугмейстер Б.О., Петров А.В., Храмцов А.А. Возбуждение ОНЧ-сигналов при подготовке землетрясения. Препринт. — Иркутск: Изд-во ИрГТУ, 2004. 16 с.32. http://demeter.cnrs orleans.fr/ (Дата-сервер DEMETER)

30. Солоненко В.П., Хилько С.Д., Хромовских B.C. и др. Сейсмическое районирование Восточной Сибири и его геолого-геофизические основы. Новосибирск, Наука. Сиб. отд-ние. 1977, 303 с.

31. Цыдыпов Ч.Ц., Цыденов В.Д., Башкуев Ю.Б. Исследование электрических свойств подстилающей среды. Новосибирск: Наука, Сиб. отд., 1979. 176 с.

32. Флоренцов Н.А. Мезозойские и кайнозойские впадины Прибайкалья. МЛ., изд-во АН СССР, 1960, 258 с.

33. Геологическая карта СССР. Масштаб 1:10000000. М., 1975.

34. Киссин И.Г., Рузайкин А.И. Очаги землетрясений в поле геоэлектрических неоднородностей земной коры Байкальской рифтовой зоны // Физика Земли. 2000. № 7. С. 67-75.

35. Ваньян Л.Л. Электромагнитные зондирования. М.: Научный мир, 1997. 219 с.

36. Файнберг Е.Б., Андрие П., Астапенко В.Н. и др. Глубинные электромагнитные исследования в Белоруссии. Коровые зондирования в рамках проекта "Европроба" // Физика Земли, 1998. № 6. С. 53-63.

37. Зверева Е.В., Рязанцев A.M., Самойлов И.Н., Шахсуваров Д.Н. Изучение распространения электромагнитных волн в земной коре // Распространение радиоволн. М.: Наука, 1975. С. 312-354.

38. Ковтун А.А. Строение коры и верхней мантии на северо-востоке Европейской платформы (по данным магнитотеллурических зондирований). Л.: изд-во Ленинградского университета, 1989. 284 с.

39. Глубинная электропроводность Балтийского щита. Карельский филиал АН СССР. Петрозаводск, 1986. 135 с.

40. Бердичевский М.Н., Ваньян Л.Л., Кошурников А.В. Магнитотеллурические зондирования в Байкальской рифтовой зоне // Физика Земли. 1999. № 10. С. 3-25.

41. Трапезников Ю.А., Андреева Е.В., Баталев В.Ю. и др. Магнитотеллурическое зондирование в горах Киргизского Тянь-Шаня // Физика Земли. 1997. № 1. С. 3-20.

42. Письменный Б.М., Алакшин A.M., Поспеев А.В., Мишенькин Б.П. Геология и сейсмичность зоны БАМ. Глубинное строение — Новосибирск: Наука, 1984. 173 с.

43. Мороз Ю.Ф. Электропроводность земной коры и верхней мантии Камчатки. М.: Наука, 1991.182с. ^

44. Киссин И.Г., Рузайкин А.И. Соотношение между сейсмоактивными и электропроводящими зонами в земной коре Киргизского Тянь-Шаня // Физика Земли, 1997. № 1. С.21-29.

45. Макаров Г.И., Новиков B.B., Рыбачек С.Т. Распространение электромагнитных волн над земной поверхностью. -М.: Наука, 1991, 196 с.

46. Башкуев Ю.Б. Электрические свойства природных слоистых сред. -Новосибирск, Изд-во СО РАН, 1996. 207 с.

47. Бреховских JI.M. Волны в слоистых средах. М.: Наука, 1973. 343 с.

48. Ангархаева JI.X. Интерпретация радиоимпедансных зондирований: Дис. канд. физ.-мат. наук. Улан-Удэ, 2000. 138 с.

49. Ангархаева Л.Х. Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ № 2002620893. Пакет программ "Импеданс" для решения задач радиоимпедансного зондирования. М.: Роспатент, 06.06.2002.

50. Нагуслаева И.Б., Башкуев Ю.Б. Моделирование поля земной волны над структурой "лед-море" // XXII Всероссийская научная конференция "Распространение радиоволн", 22-26 сентября 2008 г, Ростов на - Дону, п. Лоо. Т. III. С. 203-206.

51. Тихонов А.Н. О регуляризации некорректно поставленных задач // ДАН СССР. 1963. Т. 153, № 1. С. 49-52.

52. Тихонов А.Н. О решении некорректно поставленных задач // ДАН СССР. 1963. Т. 151, № 3. С. 501-504.

53. Башкуев Ю.Б., Ангархаева JI.X. Интерпретация радиоимпедансных зондирований // Распространение электромагнитных волн. Улан-Удэ: БНЦ СО РАН, 1996. - С. 14-32.

54. Нестеров А.В., Нагуслаева И.Б. Геоэлектрический разрез акватории реки Селенга // Сборник докладов III конференции по фундаментальным и прикладным проблемам физики. Улан-Удэ, изд-во БНЦ СО РАН, 2005. С. 44-47.

55. Дембелов М.Г., Башкуев Ю.Б. Моделирование условий распространения ДВ-СВ радиоволн в гористо-лесистой местности // Труды XX Всероссийской конференции по распространению радиоволн, Н. Новгород, 2002. С. 508-509.

56. Фок В.А. Проблемы дифракции и распространения электромагнитных волн. М.: Сов. радио, 1970, 517 с.

57. Калинин Ю.К., Фейнберг E.JI. Распространение земной волны над неоднородной сферической поверхностью земли // Радиотехника и электроника, 1958. Т.З. №7. С.1122-1132.

58. Hufford G.A. An integral equation approach to the problem of wave propagation over an irregular surface // Quart. Appl. Math., 1952, v.9. P. 391-404.

59. Фейнберг E.JI. Распространение радиоволн вдоль земной поверхности. М., изд-во Физматлит, 1999, 496с.

60. Дембелов М.Г. Моделирование распространения длинных и средних радиоволн над неоднородными трассами: Дис. канд. физ.-мат. наук. -Улан-Удэ, 2003. 154 с.

61. Дембелов М.Г., Башкуев Ю.Б Численное моделирование распространения ДВ-СВ радиоволн в гористой местности // Труды XII Всероссийской школы-конференции по дифракции и распространению волн, Москва, 2001. С. 344-345.

62. Дембелов М.Г. Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ № 2006610095. Расчет функции ослабления поля земной волны по методу Калинина-Фейнберга. -М.: Роспатент, 10.01.2006.

63. Вешев А.В., Ивочкин В.Г., Пертель М.И., Шелемеха С.Е. Аппаратура для измерения модуля и фазы импеданса при электромагнитном профилировании // Геофизическая аппаратура, JI: Недра, 1971. Вып.49. С. 34-38.

64. Парфентьев П.А., Пертель М.И. Измеритель поверхностного импеданса на СДВ-СВ диапазоны // Низкочастотный волновод "Земля-ионосфера", Алма-Ата, изд-во "Гылым", 1991. С. 133-135.

65. Вешев А.В., Яковлев А.В., Ивочкин В.Г., Алексеев Е.П. Аэроэлектроразведочная аппаратура РЭМП и результаты ее полевых испытаний //Геофизическая аппаратура, JI: Недра, 1981, вып.73. С. 77-87.

66. Кашпровский В.Е., Кузубов Ф.А. Распространение средних радиоволн земным лучом. -М.: Связь, 1971. 64 с.

67. Курганов J1.C.,. Шаров Э.Э. Техника измерения напряженности поля радиоволн. М.: Радио и связь, 1982. 128 с.

68. Нагуслаева И.Б., Башкуев Ю.Б. Электромагнитное поле длинноволновой радиостанции в гористой местности // Доклады Международной научно-практической конференции "Электронные средства и системы управления", г. Томск, 2005. С. 272-275.

69. Малышков Ю.П., Нагуслаева И.Б., Башкуев Ю.Б. Многоканальный геофизический регистратор МГР-01 и некоторые результаты его применения в Байкальском регионе // Вестник Международной Академии наук экологии и безопасности жизнедеятельности, т.13. №3