Советские ученые Я. Бирфельд и А. Таранцов доказали прямое влияние на ионосферу землетрясений, извержений вулканов.
...Э. Кренкель, радист легендарной папанинской экспедиции, в сердцах поминал дневное светило: «Опять Солнце разбушевалось...» Вот уже который раз он пытался по рации передать на Большую землю сведения, полученные исследователями, но безрезультатно. Хотя, казалось бы, все способствует хорошему прохождению радиоволн.
Со школьной скамьи мы знаем, что верхняя часть атмосферы — ионосфера — отражает направленные на нее электромагнитные колебания. Без этого невозможна была бы коротковолновая радиосвязь на огромные расстояния. А как образовалась ионосфера? Квант света, ударяя по атомам газов воздуха, разбивает их на свободные электроны и положительные ионы. Создается ионизированный слой, обладающий электрической проводимостью.
На Солнце, как известно, появляются темные «пятна», его потрясают взрывы. Логика подсказывает: изменения солнечной радиации должны сказаться на ионосфере. Связь в это время затухает. Так, упрощенно говоря, утверждают учебники и работы по физике атмосферы. Прогнозы состояния ионосферы давались лишь на основе данных о солнечной активности.
Но вот в шестидесятых годах, когда стала бурно развиваться радиосвязь, особенно в полярных областях, многие геофизики и специалисты по радиосвязи обратили внимание на следующий парадокс. Во многих случаях, когда Солнце активизируется, ионосфера ведет себя нормально, как будто на светиле, ее породившем, ничего не произошло. И наоборот, при спокойном Солнце вдруг происходили сильные возмущения ионизированных слоев воздуха.
Несколько лет советские исследователи Я. Бирфельд и А. Таранцов наблюдали за поведением ионосферы на станции Академии наук СССР за Полярным кругом.
В день, когда на высоте в сотни километров бушевал «электронный ураган», было зафиксировано землетрясение на острове Уруп Курильской гряды.
11 января 1962 года радиолокаторы полярной станции дважды отметили возмущение ионосферы. Тогда на рассвете, а затем в 10 часов утра раздались подземные толчки в районе югославского города Скопле.
Проснулся вулкан Вильяррика в Чили, произошло землетрясение на Японских островах, напомнил о себе Карымский кратер... И каждый раз приборы показывали «бурю», разыгравшуюся над планетой. Резко ухудшалась радиосвязь. Так же вела себя ионосфера и при ядерных взрывах в американском штате Невада.
Установили, что нарушителями спокойствия ионосферы оказывались не только солнечные, а во многих случаях земные причины.
Как же влияют колебания земной коры на высотные слои воздуха? Произошло землетрясение. По поверхности планеты пробегает легкая дрожь, словно зыбь на океанских просторах, Сейсмические колебания, в свою очередь, рождают акустическую волну, которая распространяется от земли вертикально. Чем выше, тем плотность атмосферы уменьшается, возрастают скорость и амплитуда колебаний частиц воздуха, вызванные акустической волной. На высоте 150—300 километров это увеличение достигает десятков и сотен тысяч раз. Такой мощный «маятник» изменяет структуру ионосферы, в ней возникают очаги повышенной и пониженной электронной концентрации, влияющие на радиосвязь.
Сначала акустическая волна устремляется по восходящей линии. Но затем под влиянием температуры ее путь искривляется. Колебания распространяются уже почти параллельно поверхности планеты, проникая на огромные расстояния от источника возникновения. Волна может обогнуть земной шар.
Авторы открытия разработали математическую формулу. Она позволяет с достаточной точностью предсказать начало возмущения ионосферы над тем или иным районом земного шара.
Выявленные исследователями новые свойства, присущие не только ионосфере, но и нашей планете, несомненно, заинтересуют Службу погоды. Ведь мощные подземные толчки, действующие вулканы, по существу, весь свой потенциал так или иначе отдают атмосфере. Особенно большое беспокойство воздушному пространству причиняют вулканы, хотя их на Земле и не так много. Но энергия, вырабатываемая ими, колоссальна. При извержении вулкана Шивелуч на Камчатке 12 ноября 1964 года сила воздушной волны была равна полной энергии взрыва сорокатрехкилотонной атомной бомбы. Вулкан Карымский за сутки 27 октября 1962 года произвел 900 взрывов.
Так что Кренкель был не совсем прав, обвиняя только Солнце...
свойства вне всякой связи с подземными толчками. Когда в 1966 году произошло ташкентское землетрясение, сразу же была образована специальная сейсмологическая служба. Ученые хотели попытаться предсказать возможность крупных повторных толчков. Был развернут комплекс работ. И тут-то заметили, что перед некоторыми повторными толчками концентрация радона в подземной воде увеличивается. Чтобы подтвердить эту замеченную закономерность, были подняты архивные материалы. Они подтверждали, что до землетрясения и во время него состав подземных вод изменялся.
Экспериментальные исследования, проведенные учеными, показали: когда под землей распространяются упругие колебания, то содержащиеся в горных породах газы, в том числе и радиоактивные, выделяются в окружающую среду. Таким образом, появился один из методов прогнозирования землетрясений.
Открытие советскими учеными ранее неизвестного явления зарегистрировано в Государственном реестре под названием «Явление изменения химического и газового (элементы и изотопы) составов подземных вод в этапы, предшествующие и сопутствующие землетрясению». Его авторы — академики Академии наук УзССР Г. Мавлянов, Н. Хитаров, доктор геолого-минералогических наук А. Султан-ходжаев, кандидат физико-математических наук В. Уломов, кандидаты геолого-минералогических наук Л. Горбушина, В. Тыминский, Б. Мавашев, А. Спиридонов и Л. Хасанова.
СССР, 1974 г.
