Спосіб виявлення місць максимальних амплітуд швидких вертикальних рухів земної поверхні

Спосіб виявлення місць максимальних амплітуд швидких вертикальних рухів земної поверхні, що включає моніторинг швидких змін гравітаційного поля за даними повторних площадних знімань, який відрізняється тим, що виконують знімання трасерів вертикальних рухів повітряних мас у вигляді хмарного покриву шляхом фіксації процесу переходу повітряної маси крізь рівень конденсації водяної пари в атмосфері. прискоренням системи двох супутників місць виникнення аномалій поля сили важкості. Недоліками даного способа є його практична дискретна оцінка в окремих точках території, низька просторова розрішувальна здатність способу, неможливість отримати площадні характеристики швидких змін гравітаційного поля Землі і пов'язаних з цим геодинамічних рухів. В основу корисної моделі поставлена задача створення способа виявлення місць максимальних амплітуд швидких вертикальних рухів земної поверхні шляхом слідкування за змінами траєкторій вертикальних рухів повітряних мас та фіксації процеса переходу повітряної маси крізь рівень конденсації в атмосфері, що забезпечує фіксацію швидких гравітаційних аномалій високої просторової розрішувальної здатності і пов'язаних з ними вертикальних геодинамічних рухів. Поставлена задача вирішується тим, що у відомому способі визначення гравітаційного поля Землі проводять моніторинг швидких змін гравітаційного поля по даним повторних площадних зйомок, згідно з корисною моделлю виконують зйомки трасерів вертикальних рухів повітряних мас у вигляді хмарного покрова шляхом фіксації процеса переходу повітряної маси крізь рівень конденсації водяної пари в атмосфері. Зміни траєкторій руху повітряних мас виникають виключно за рахунок короткоживучих аномалій сил важкості. Виділяють ситуації, коли у повітряному потоці епізодично виникають стаціонарні, прив'язані до місцевості, зони хмарності, що стабі 00 о со CD О) 6309 лізовані у просторі - квазістаціонарні елементи хмарного покрову. Класична метеорологія описує типовий характер руху повітряних мас і фазові переходи у повітряній масі, при пересіканні гірського хребта. З навітряного боку повітря, підіймаючись, швидко досягає стану насиченості водяною парою, що приводить до утворення хмар та випадіння опадів, з підвітряного боку гірського хребта виникають спадні потоки, які приводять до руйнування хмарності. Квазістаціонарні елементи хмарного покрову, що вивчаються, формуються не з підвітряного, а з навітряного боку гірського масиву, зони хмарності такого типу епізодично виникають над водною поверхнею, що ніяк не зв'язане з орографією. Незважаючи на інтенсивне перенесення в середній та верхній тропосфері зі швидкістю 50100км/ч, такі об'єкти не зміщуються по потоку. Верхня границя хмар складає, як правило, 6-8км, що значно перевищує висоту гор в районі їх виникнення. Оперативний моніторинг сіноптичної обстановки дозволив встановити, що періоди існування квазістаціонарних елементів хмарного покрову співпадають з періодами збільшення геодинамічної активності [Учитель И.Л. и др. Основы неогеодинамики. Сети газопроводов как элемент деформационного мониторинга./ Учитель И.Л., Ярошенко В.Н., Гладких И.И., Капочкин Б.Б. - Одесса: Астропринт, 2000. - 144с]. Була розглянута синоптична обстановка 16-17 травня 2001 року, коли уздовж лінійної зони квазістаціонарних елементів хмарного покрову, що з'явилася, проходили слабкі землетруси, а в м. Одесі аварії газопроводів відбулися уздовж прямої лінії з азимутом простягання, ВІДПОВІДНИМ азимуту простягання квазістаціонарних елементів хмарного покрову. Ці явища формуються швидкоспливаючими деформаціями, що пов'язані з просторово-часовими варіаціями поля сили важкості. Вплив гравітаційних аномалій на формування поля хмарності обгрунтовано чисельними розрахунками. Була визначена амплітуда аномалії гравітаційного поля і розрахована вертикальна компонента швидкості руху повітряних мас. За наявності гравітаційної аномалії в пласті повітря, що характеризується адіабатичним розподілом тиску і горизонтально однорідним розподілом температури, з можливим підтіканням повітря зверху і знизу, виникає вертикальних рух повітря по всьому пласту, напрям якого залежить від знака гравітаційної" аномалії. Розраховано, що за добу повітря в пласті пересувається на 1 км [Дослідження просторово-часових залежностей аварійності газопроводів м. Одеси: Автореф. дис...канд.наук І.Л. Учітель; - О., 2001]. Такий рух повітря угору за умови щільної' хмарності призведе до ще більшого підсилення хмарності, оскільки шари повітря, які знаходяться нижче, більш вологі, і відбудеться додаткове виділення прихованої' теплоти конденсації, підсилиться конвекція. В разі руху повітря в хмарному пласті униз, місце більш теплих і вологих пластів повітря займуть більш холодні та висушені пласти, що знаходились вище, виділення прихованої теп лоти конденсації проходити не буде і процес хмарної конвекції буде пригнічений. Особливий характер хмарності пов'язаний з епізодами виникнення ізостатичної нескомпенсованості на частинах нахилених блоків. Такі ефекти супроводжуються короткоживучими аномаліями гравітаційного поля [Бороздич Э.В. Воздействие короткоживущих подкорковых локальных возмущений на лито-, гидро- и атмосферу. // Гагаринекие чтения по космонавтике и авиации. - М.: Наука, 1980. - с. 130-140], що у випадку виникнення негативних аномалій сили важкості може супроводжуватись характерною хмарністю. Максимуми синусоїди відображають явище регіонального розтягування Земної кори [Патент України №46556, G01V11/00, заявл. 14.08.01р. та Патент України №46557, G01V11/00, заявл. 14.08.01р.] Суть корисної моделі пояснюється кресленнями. На Фіг.1. наведено зміни у часі добової кількості фіксованих ознак змін вертикальної координати повітряних потоків, що рухаються (а) і зміни у часі умов стиснення-розтягування в Земній корі (б); Фіг.2 - ІЧ знімок з відображенням хмарного масиву над Великобританією 27 січня 2003 р. 7: 00 годин ГР; Фіг.З - карта Європейського континента: а) ІЧ знімок з відображенням хмарного масиву над Альпами 28 січня 2003 р. 00 годин ГР; б) гравітаційне поле з негативною аномалією в районі Альп; Фіг.4 - ІЧ зображення екваторіальної' частини Атлантичного океану з фрагментами Африканського континента. Заявлений спосіб здійснюється таким чином За допомогою геостаціонарних супутників з мінімально можливою дискретністю виконують зйомку хмарного покрова над поверхнею Землі в ІК і ТВ діапазонах. Звичайна ситуація - це зональний перенос повітряних мас. При прояві квазістаціонарних елементів хмарного покрову відзначають початок процеса активних деформацій, виділяють лінійну границю такого прокрова, її просторове положення, азимут простягання лінійної границі і характер руху повітряних мас (вище або нижче рівня конденсації). По положенню лінійної границі хмарного покрова виділяють зовнішню грань нахиленого блока, що формує гравітаційну аномалію. По довжині лінійної зони визначають масштаб нахиленого блока, по азимуту простягання лінійної границі - напрямок блокової подільності Земної кори і напрямок поширення деформаційних хвиль, по напрямку руха повітряних мас визначають знак гравітаційної аномалії (плюс або мінус). По зникненню квазістаціонарних елементів хмарного покрову судять про закінчення процесу активної' деформації Земно) кори. Підтвердження наявності залежності появи зон описаної хмарності з геодеформаційними процесами отримане по даним досліджень динаміки прояву розглянутих змін траєкторій руху повітряних мас в березні-квітні 2003 року (Фіг.1). Приклади виявлення місць максимальних амплітуд швидких вертикальних рухів Земної поверхні наведені в таблиці. 6309 Таблиця Сейсмічні прояви в районах СОХ дата Рік/міс/день/год/хвил/с 2003/01/27 06:01:34.4 2003/01/27 06:08:48.4 2003/01/27 06:19:17.9 2003/01/27 17:56:24 Широта Градус 59.261 59.719 59.401 45.97S довгота градус -30.179 -30.078 -30.38 34.91 Е глибина Км 10 10 10 10.0 З таблиці видно, що 27 січня 2003 року в районі Ісландії спрєдінг у 06год_01_08_19хв взаємодіяв із зустрічним спрєдінгом на південний схід від Африканського континента в 17год 56хв. По матеріалам ІЧ зйомки було виявлено, що у Великобританії 27 січня 2003 року з 04год до 14год спостерігались квазістаціонарні елементи хмарного покрову, які обумовлені швидкоспливаючими варіаціями гравітаційного поля (Фіг.2). З 22 годин 27 січня до 06 годин 28 січня аналогічні квазістаціонарні елементи хмарного покрову спостерігались в районі північно-східної Італії (Фіг.З). Мар 2003 магнітуда регіон 4.3 4.5 4.4 6.5 Рейкъянес рифт Рейкъянес рифт Рейкъянес рифт о-ва пр. Эдварда Судячи по просторовим розмірам метеорологічних феноменів та їх формі, у Великобританії, а потім і на півночі Італії спостерігались процеси нахилення великих блочних структур. В місцях опускання одної' із сторін блока виникає негативна аномалія сили важкості, що трасується квазістаціонарними елементами хмарного покрову. Квазістаціонарні елементи хмарного покрову, що розглядаються, мають хоча б одну границю чіткої лінійної форми, що відображує зовнішню грань частини блока, який опускається. На Фіг.4 показана гравітаційна аномалія, пов'язана з опусканням кутової частини блока. Фіг. 2 Фіг.З 6309 Фіг. 4 Комп'ютерна верстка Д. Шеверун Підписне Тираж 28 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП "Український інститут промислової власності", вул. Глазунова, 1, м. Київ-42, 01601