Анализ влияния землетрясений на грозовую активность Горного Алтая

А.Н. Дмитриев, Н.А. Кочеева, А.В. Шитов, С.Ю. Кречетова, М.Ю. Кречетова

Цели работы. Изучение взаимосвязи грозовой и сейсмической активности Горного Алтая.

Актуальность работы. В связи с увеличением числа и интенсивности гроз на территории Горного Алтая возникла острая необходимость в изучении этого явления. В исследованиях в данном направлении заинтересованы, например, такие организации как Авиалесохрана, "Горно-Алтайэнерго". Заинтересованность объясняется последствиями грозовых явлений, несущими урон хозяйству республики: 10-15% лесных пожаров возникает от "сухих гроз", повреждения линий электропередач (ЛЭП) от ударов молнии превышают все остальные причины повреждений в среднем в десять раз.

Так возникает задача прогнозирования и предотвращения нежелательных последствий от грозовых разрядов. Для её решения необходимо детальное изучение характера поведения гроз в республике. Однако для этого недостаточно учитывать только метеорологические характеристики. На характер грозоактивности не в малой степени влияют геолого-геофизическое строение подстилающей поверхности, гелиочувствительность Горного Алтая (т.е. территория Горного Алтая реагирует на солнечную активность, которая в свою очередь является регулятором климата). Нельзя не отметить факт техногенного влияния на грозовые процессы (ядерные испытания, запуски крупнотонажных ракетоносителей).

В данной работе мы проводим анализ влияния землетрясений Алтае-Саянской складчатости (база данных ОИФЗ РАН) на грозоактивность Горного Алтая. Исследование этой взаимосвязи обусловлено следующими соображениями: в ходе землетрясения происходит выброс подземных газов в атмосферу, таким образом изменяется качественный и количественные характеристики атмосферы, что, в свою очередь, не может не влиять на грозовые процессы.

Программное обеспечение, используемое при исследовании:

• Информационная система "Гроза" - отбор данных, построение графиков
• MSExcel - построение совмещённых графиков
• ArcViewGIS - построение карт

Формирование необходимых для исследования данных осуществлялось с помощью информационной системы "Гроза". Цель приложения: оценка влияния природных (гелио- и геомагнитные индексы, землетрясения) и техногенных (ядерные испытания, запуски космических аппаратов, ЛЭП) факторов на грозоактивность Горного Алтая. Задача: организация выборки данных из разных таблиц, построение на основе этой выборки графиков.

Отбор данных. Для изучения взаимосвязи сейсмической и грозовой активности использовались данные приложения "Гроза" по грозам Горного Алтая и землетрясениям Алтае-Саянской области. По грозам были отобраны поля с датой и номерами гидрометеостанций; по землетрясениям - поля с датой, широтой, долготой.

Обработка и анализ данных. С помощью СУБД "Гроза" была построена гистограмма (рис.1), характеризующая динамику поведения гроз до и после землетрясения.

В ходе анализа этого графика, мы пришли к выводу,что существует межгеосферный энергопереток "литосфера « атмосфера".Также в MSExсel была построена следующая гистограмма (рис.2), которая демонстрирует как реагируют грозами на землетрясения ГМС республики. Так наиболее сильно проявляют себя Кызыл-Озёк, Турочак, Шебалино, Онгудай, Усть-Кан, Улаган.

Не отзываются грозами на землетрясения высокогорные ГМС: Бертек, Ак-Кем, Ак-Тру, Джазатор, Кара-Тюрек. Был проведён временной анализ взаимосвязи грозо- и сейсмоактивности Горного Алтая. Очень ярко Горный Алтай прореагировал на землетрясения в 1970 году. Это был отзыв на землетрясения на границе Тувы и Монголии (200 толчков). На ряду с 1970 годом, можно выделить 1977, 1961, 1965, 1972, 1989 годы. На основе данных по грозам в день землетрясения на каждой ГМС построен вариационный ряд временного коэффициента.

Временной коэффициент показывает как отзываются ГМС республики на землетрясения за время наблюдения. Так очагами реагирования по времени являются Улаган, Шебалино, Чемал, Катанда, Турочак, Кызыл-Озёк (таблица 1). По данным вариационного ряда временного коэффициента была построена карта изолиний в ArcView GIS. На карте очень чётко прослеживаются выявленные очаги реагирования на землетрясения.

• Обнаружен эффект межгеосферного энергоперетока во время землетрясений.
• Во временных и пространственных характеристиках наиболее сильно реагируют грозами на землетрясения следующие ГМС республики: Кызыл-Озёк, Турочак, Шебалино, Улаган.
• Не отзываются на землетрясения грозоактивностью высокогорные метеостанции: Ак-Тру, Ак-Кем, Бертек, Кара-Тюрек, Джазатор.
• По степени реакции грозоактивности на землетрясения мы можем разделить геодинамическую активность блоков земной коры Горного Алтая.

Карта изолиний вариационного ряда временного коэффициента взаимосвязи сейсмичности и землетрясений