Розглянуто основні джерела атмосферної електрики в мегаполісах і над ними. Наведено їх класифікацію, описано головні особливості. Обговорено питання проникнення атмосферного електричного поля над мегаполісом до нижньої іоносфери Землі. Наведено оцінки електричних полів.

Рассмотрены основные источники атмосферного электричества в и над мегаполисами. Приведена их классификация, описаны главные особенности. Обсуждены вопросы проникновения электрического поля в атмосфере над мегаполисом в нижнюю ионосферу Земли. Приведены оценки электрических полей.

Their classification is presented, main features being described. Questions of the atmospheric electric field over a mega-polis, penetrating into the lower ionosphere of the Earth are discussed. Estimations of the electric fields are given.

Приведена модель геологического строения и формирования Орехово-Павлоградской шовной зоны (ОПШЗ) и Приазовского мегаблока Украинского щита, полученная по результатам геоэлектрических исследований методами магнитотеллургического и аудиомагнитотеллургического зондирования и обобщения всех геологических материалов по их территории на основе концепции тектоники плит. Рассмотрена ОПШЗ как коллизионный шов (зона столкновения) двух микроконтинентов: Сумско-Приднепровского и Курско-Приазовского. Предложены рекомендации по проведению в данном регионе поисковых работ на металлические и неметаллические полезные ископаемые.

Побудовано глибинну геоекологічну модель земної кори та верхньої мантії (до глибини 200 км) територій України та суміжних регіонів. Виявлено зони та шари аномально високої електропровідності, а також пояснено природу їх виникнення. У 2 500-х пунктах проаналізовано дані магнітопрофілювання та магнітотелуричного зондування. Розроблено методику побудови геоекологічних моделей земної кори та частини верхньої мантії, яка грунтується на використанні апарату квазітривимірного плівкового та двовимірного моделювання у зоні низькочастотних природних електромагнітних полів. На підставі результатів сумісного аналізу квазітривимірних плівкових і двовимірних моделей запропоновано об'ємне уявлення про глибинний розріз кори та мантії Землі. Виділено та побудовано геоекологічні моделі земної кори та верхньої мантії України, які містять зони з аномально низькими значеннями електричного опору: Коростенську, Гайворон-Добровеличківську, Кіровоградську, Приазовську, Волинську, Чернівецько-Коростенську, Яворівську, Донбаську, Тарханкутську, Керченську, Гірського Криму, Степового Криму, Добрузьку, Карпатську. Виявлено зони аномально високого опору порід земної кори у межах Придніпровського блока Українського щита (УЩ) та частини складчастого Донбасу. Виокремлено зони, що характеризуються анізотропними властивостями уявного електричного опору, які досягають одного порядку у земній корі УЩ. Аномалії високої електропровідності у надрах кори виявлено практично в усіх геологічних структурах України незалежно від їх віку та просторового розподілу. Геоекологічну астеносферу зафіксовано практично повсюдно в імерійських й альпійських утвореннях

Розроблено шляхи раціонального застосування методу природного імпульсного електромагнітного поля Землі (ПІЕМПЗ) для розв'язання геологічних задач, зокрема, як складової комплексу геофізичних методів з локалізації зон напружено-деформованого стану гірських порід. Розвинуто теоретичні та прикладні передумови застосування методу ПІЕМПЗ під час проведення досліджень природно-техногенних систем з метою локалізації та пояснення природи розривних порушень техногенного та природного походження на підставі досвіду застосування даного методу на конкретних будівельних майданчиках у Краматорську, Харкові та Криму. Запропоновано новий підхід до вивчення анізотропного стану гірських порід навколо імпульсного джерела сейсмічних коливань. Визначено принципи та поетапність постійнодіючого моніторингу з застосуванням методу ПІЕМПЗ на потенційно небезпечних у геологічному аспекті територіях (на прикладі ділянок трансмагістральних газопроводів). Для тривимірного картування напружено-деформованого стану грунтового масиву за умов дослідження небезпечених інженерно-геологічних територій необхідно використовувати комплекс геофізичних методів, зокрема ПІЕМПЗ, електрометрію та сейсмометрію. Вдосконалено науково-методичні основи на підставі досвіду застосування методу ПІЕМПЗ на конкретних майданчиках у зазначених регіонах.

Розглянуто розв'язок прямої та оберненої задачі гравіметрії, коли джерелом аномального поля є сукупність елементарних тіл. Для площинної задачі визначено умову: кожне тіло складається з трьох взаємно перпендикулярних стрижнів. Якщо задача розв'язується в профільному варіанті, кожне елементарне тіло представляє собою дві пластини, що перетинаються. Одержані результати можуть бути використаними в інтерпретаційному процесі для розв'язання задач рудної геофізики. Такий підхід дає змогу розв'язати задачі апроксимації вихідного поля аналітичною функцією. Запропоновано допоміжну модель, параметри якої мають геологічний зміст. Це дозволяє одержувати нові алгоритмічні розв'язки в послідовності інтерпретаційних задач. На базі одержаної аналітичної моделі побудовано деякі трансформанти функції сили тяжіння, які в подальшому можна використовувати для обробки та інтерпретації гравітаційних даних разом з безпосередніми вимірами гравітаційного поля. Створено алгоритмічне та програмне забезпечення розв'язання обернених задач для вибраного класу геологічних моделей та обчислення трансформант.

A general theory of impedance measurements for methods of geoelectrics is presented. The author proposed a new approach to solving three-dimensional inversion of electromagnetic data based on exact vectorial impedance identity for harmonic fields and generalized equations of impedance. The approach envisages an alternative to the classical concept of impedance tensor and vectors induction.

The 2006 year geoelectric investigations data in the Antarctic peninsular region are given. The thickness of Wiggins glacier on peninsular was determined for the first time and "deposit" type anomaly was discovered in near lying area of water. Over 150 soundings for 32 000 m depths were realized in the UAS "Academician Vernadskiy" vicinity, in the Bransfield strait and Draik Passage. These data permit to construct the deep cross-section of the region Earth crust. It is necessary to use more actively the deep modification of method of vertical electric-resonance sounding as during geological-geophysical investigations in the Antarctic region, so and for studying the deep structure of the Earth crust and upper mantle in integration with others geophysical methods.

Отмечено, что одной из задач геоинформатики является разработка методологии оптимального получения и хранения знаний/информации в соответствующем конкретном разделе науки. Решение такой задачи возможно разными способами, поскольку критерий оптимальности может быть введен по-разному, а главное, оно зависит от цели конкретной науки на данном этапе ее развития в данном сообществе. Приведены соображения по этому вопросу для глубинной геоэлектрики с иллюстрацией их результатами исследований астеносферы, полученными в Европе.

Приведена методика полевых работ для метода естественного электромагнитного поля Земли, которая предвидит синхронные наблюдения, а также технологию обработки данных измерений для указанной методики. Примеры полевых работ подтверждают целесообразность предложенного подхода. Дана характеристика принципиально нового прибора РВИНДС-ПМ, разработанного в Западно-Украинской геофизической разведовательной экспедиции ДГП "Укргеофизика".

Розглянуто математичну постановку задачі динаміки сильно в'язкого реологічно неоднорідного нестисливого середовища під дією гравітаційних сил. Розв'язок задачі визначено шляхом приведення вихідної системи диференціальних рівнянь руху до їх інтегральної форми з наступним розв'язуванням сингулярного інтегрального рівняння. Працездатність алгоритму продемонстровано розрахунком модельних прикладів.

Надано оцінку геоелектричної будови мантії Землі до глибини 1000 км на основі сумісної інтерпретації результатів магнітоваріаційного зондування (за даними українських геомагнітних обсерваторій Корець та Ястребівка) та магнітотелуричного зондування (в околі цих обсерваторій). Результати для західної околиці Українського щита (Корець) підтверджують дані, отримані раніше для північно-східної частини щита (Київ). Зроблено вперше оцінку геоелектричних параметрів мантії в Криму (Ястребівка), яка показує їх суттєву відмінність від аналогічних результатів на Українському щиті.

Рассмотрена проблема обоснования физико-математической модели метода становления поля с регистрацией электромагнитного отклика в расширенном временном диапазоне. Внимание концентрируется на двух ключевых вопросах - элементах математического аппарата метода и особенностях материальных характеристик реальных сред; физической трактовке структуры электромагнитного отклика (волновых решений различного типа). Очевидно, именно типы колебаний (моды) и лучи являются двумя центральными понятиями теории распространения электромагнитных волн. Показано, что феноменологическая теория становления поля с регистрацией ранних и сверхранних стадий может быть эффективно построена лишь в рамках электродинамики материальных сред с учетом частотной и пространственной дисперсии. В этом аспекте ни одно из используемых в настоящее время уравнений не дает исчерпывающего описания процесса распространения электромагнитных возмущений в реальной многофазной гетерогенной среде. По этой причине численные расчеты и лучевые приближения при оценке и интерпретации электромагнитного отклика не являются взаимоисключающими или даже конкурентными. Детализирован вопрос об аналогиях между сейсмическим методом и зондированием становления поля в сверхраннем диапазоне времен. Дано обобщение обычного понятия групповой скорости распространения в слабо поглощающей среде с дисперсией, являющееся четко определенным только для волновых пакетов, на случай произвольной формы волны.

У північно-західній частині Українського щита (УЩ) в межах Волинського та Подільського блоків виявлено Черновицько-Коростенську аномалію електропровідності з глибиною верхньої кромки 15 км із сумарною поздовжньою провідністю від 500 до 1000 См. У верхній мантії, можливо на глибині 70 км, сумарна поздовжня провідність досягає 2000 См. Припущено, що мантія УЩ розподіляється за фізичними властивостями по меридіану 30 - 32°.

Індекс рубрикатора НБУВ: Д214.1 + Д443.41

Рубрики:

Електрика Землі

Польові геофізичні методи пошуків та розвідки

Шифр НБУВ: Ж14153 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Розглянуто актуальні з позиції практичного застосування сучасні аспекти теорії електромагнітних зондувальних систем. Підкреслено, що класичні уявлення, покладені в їх основу, часто носять обмежений характер і в ряді випадків дуже спрощують реальну геоелектричну ситуацію. Проаналізовано механізми електромагнітного збудження Землі сферичними джерелами поля й особливості поширення в гетерогенному геологічному середовищі електромагнітних збурень з урахуванням просторової та частотної дисперсії його параметрів. Викладено найсуттєвіші теоретичні результати, що належать до проблеми точного імпедансного опису електромагнітного поля на поверхні поглинального (реактивного) середовища, зокрема аналізу афінора імпедансу, векторної імпедансної поверхневої умови та узагальненого рівняння імпедансів.

Індекс рубрикатора НБУВ: Д214.1

Рубрики:

Електрика Землі

Шифр НБУВ: Ж14153 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Індекс рубрикатора НБУВ: Д214.1

Рубрики:

Електрика Землі

Шифр НБУВ: Ж14153 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Наведено результати експериментальних досліджень і теоретичного аналізу деяких аспектів проблеми електродинаміки атмосфери, які належать до встановлення зв'язків між змінами електричного поля біля поверхні Землі та параметрами іоносфери. Увагу сконцентровано на питаннях участі іоносфери та атмосфери в глобальному електричному колі, пов'язаних з проникненням поля із нижніх шарів атмосфери в іоносферу, а також використання приземної атмосферної електрики у дослідженнях неоднорідностей геоелектричного розрізу і контролі геодинамічних процесів у земній корі. При цьому для обговорення вибрано теми, в яких тою або іншою мірою переплітаються проблеми електродинаміки атмосфери та геоелектричної розвідки. Продовжено обговорення проблеми генерації тороїдальних магнітних полів у слабопровідній атмосфері Землі в межах двох відомих гіпотез: атмосферний шар є тонким, струми в атмосфері орієнтовані вздовж поля, а атмосфера не є електрично нейтральною. Звернено увагу на неможливості дослідження параметрів глобального електричного кола за наявними даними світової мережі геомагнітних обсерваторій у зв'язку з недостатньою точністю геомагнітних вимірювань.

Установлено, що рівняння Максвелла у середовищі є інваріантними відносно нескінченно параметричної групи Лі, причому базисні елементи відповідної алгебри Лі містять чотири довільні функції. Показано, що система рівнянь Максвелла разом із матеріальними рівняннями Мінковського в рухомому середовищі є конформно-інваріантною, як і рівняння для електромагнітного поля в вакуумі. За допомогою методу групової редукції побудовано аналітичний розв'язок рівнянь Максвелла в середовищі. Показано, як використовують симетрію для побудови розв'язків для цілого класу неоднорідних середовищ із розв'язку для однорідного середовища. Одержані результати можна успішно використовувати для тестування числових методів розв'язку задач геоелектрики в неоднорідних середовищах.

Розглянуто особливості та можливості методу аналізу спонтанної електромагнітної емісії Землі під час вивчення геологічної будови та пошуку корисних копалин. Наведено технічні характеристики спеціалізованого приладу "Астрогон", розробленого для проведення повітряних, наземних і морських вимірювань, та основні принципи обробки й інтерпретації даних польових спостережень.