Электромагнитная эмиссия литосферы: новые экспериментальные результаты и анализ проблемы

Обсуждается проблема генерации и распространения электромагнитных сигналов литосферного происхождения. Внимание концентрируется на электродинамике геосреды – открытой диссипативной сейсмоэлектромагнитогенерирующей системы и методах ее описания, в частности, на взаимодействии излучения и вещества. Ан...

Full description

Saved in:
Bibliographic Details
Published in:Геоінформатика
Date:2010
Main Author: Шуман, В.Н.
Format: Article
Language:Russian
Published: Центр менеджменту та маркетингу в галузі наук про Землю ІГН НАН України 2010
Subjects:
Online Access:https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/95758
Tags: Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
Journal Title:Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Cite this:Электромагнитная эмиссия литосферы: новые экспериментальные результаты и анализ проблемы / В.Н. Шуман // Геоінформатика. — 2010. — № 3. — С. 79-93. — Бібліогр.: 39 назв. — рос.

Institution

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
_version_ 1860266753453457408
author Шуман, В.Н.
author_facet Шуман, В.Н.
citation_txt Электромагнитная эмиссия литосферы: новые экспериментальные результаты и анализ проблемы / В.Н. Шуман // Геоінформатика. — 2010. — № 3. — С. 79-93. — Бібліогр.: 39 назв. — рос.
collection DSpace DC
container_title Геоінформатика
description Обсуждается проблема генерации и распространения электромагнитных сигналов литосферного происхождения. Внимание концентрируется на электродинамике геосреды – открытой диссипативной сейсмоэлектромагнитогенерирующей системы и методах ее описания, в частности, на взаимодействии излучения и вещества. Анализируются некоторые математические аспекты генерации электромагнитных возмущений радиоволнового диапазона. Рассматриваются возможности использования электромагнитной компоненты эмиссии литосферы с целью диагностики ее структуры и геодинамических процессов в ней. Приведены некоторые экспериментальные результаты по регистрации спонтанной электромагнитной эмиссии литосферы. Обговорено проблему генерації та поширення електромагнітних сигналів літосферного походження. Увагу сконцентровано на електродинаміці геосередовища – відкритої дисипативної сейсмоелектромагнітогенеруючої системи та методах її опису, зокрема, на взаємодії випромінювання і речовини. Проаналізовано деякі математичні аспекті генерації електромагнітних збурень радіохвильового діапазону. Розглянуто можливості використання електромагнітної компоненти емісії літосфери з метою діагностики її структури та геодинамічних процесів у ній. Наведено деякі експериментальні результати щодо реєстрації спонтанної електромагнітної емісії літосфери. Discussed in the paper is the problem of generation and propagation of electromagnetic signals that have a lithospheric origin. Attention is concentrated on electrodynamics of geological medium – open dissipative seismic-electromagnetic generating system – and in particular on the methods of its description, on interaction between radiation and substance. Some mathematical aspects of generation of electromagnetic disturbances in radio-wave range are being analyzed. The article shows possible ways of application of electromagnetic component of lithosphere emission for the diagnostics of its structure and geodynamic processes in it. Some experimental results on registration of spontaneous electromagnetic emission of lithosphere are given.
first_indexed 2025-12-07T19:01:59Z
format Article
fulltext 79ISSN 1684-2189 ÃÅβÍÔÎÐÌÀÒÈÊÀ, 2010, ¹ 3 Ââåäåíèå. Ïðîáëåìà èçó÷åíèÿ ýëåêòðîìàãíèò- íûõ ñèãíàëîâ ëèòîñôåðíîãî ïðîèñõîæäåíèÿ, èõ ðîëü è ìåñòî â ñòðóêòóðå ýëåêòðîìàãíèòíîãî ïîëÿ Çåìëè îñòàþòñÿ àêòóàëüíûìè è ïðèâëåêàþò âíè- ìàíèå èññëåäîâàòåëåé íà ïðîòÿæåíèè äëèòåëüíî- ãî âðåìåíè. Èñõîäíûå ïðåäñòàâëåíèÿ î ãåíåðà- öèè ýëåêòðîìàãíèòíûõ ñèãíàëîâ â çåìíîé êîðå, ïðåäëîæåííûå À.À. Âîðîáüåâûì [10] åùå â 1950– 1970-å ãîäû, â äàëüíåéøåì ïîëó÷èëè ðàçâèòèå â ðàáîòàõ ìíîãèõ àâòîðîâ (ñì., íàïðèìåð: [5, 6, 15, 37–39] è öèòèðóåìóþ òàì ëèòåðàòóðó). Òåîðåòè- ÷åñêèå ðàçðàáîòêè ñîïðîâîæäàëèñü îáøèðíûìè ýêñïåðèìåíòàëüíûìè ëàáîðàòîðíûìè è ïîëåâûìè èçìåðåíèÿìè. Óñòàíîâëåíî, ÷òî ãåíåðàöèÿ ýëåêòðîìàãíèòíî- ãî èçëó÷åíèÿ â çåìíîé êîðå ìîæåò ïðîèñõîäèòü êàê âûíóæäåííî, âñëåäñòâèå ïîäâèæåê ãîðíûõ ïîðîä ïðè ñåéñìè÷åñêîì âîçäåéñòâèè, òàê è ñïîí- òàííî, âíå ïðÿìîé ñâÿçè ñ ïðîÿâëåíèåì ñåéñìè÷- íîñòè [14, 21, 28, 30]. Ïðè ýòîì ÷àñòîòíûé ñïåêòð èçëó÷åíèÿ, ðåãèñòðèðóåìîãî íà çåìíîé ïîâåðõíî- ñòè, âåñüìà øèðîê – îò 10–4 äî 106 Ãö è âûøå, ïðè÷åì â îáëàñòè ðàäèî÷àñòîò 1–100 êÃö è âûøå îíî èìååò èìïóëüñíûé õàðàêòåð, à áîëåå íèçêî- ÷àñòîòíûå ïîëÿ ïî ìîðôîëîãèè ñóùåñòâåííî îò- ëè÷àþòñÿ îò âûñîêî÷àñòîòíûõ. Ñòàëî î÷åâèäíûì, ÷òî â øèðîêîì ñìûñëå âîïðîñ î ïðèðîäå ýëåêòðî- ìàãíèòíîãî èçëó÷åíèÿ ëèòîñôåðíîãî ïðîèñõîæ- äåíèÿ ÿâëÿåòñÿ ôóíäàìåíòàëüíûì.  ýòîé ñâÿçè íàðÿäó ñ íàòóðíûì ýêñïåðèìåíòîì áîëüøîå âíè- ìàíèå óäåëÿëîñü ëàáîðàòîðíûì èññëåäîâàíèÿì ïðî- öåññîâ ãåíåðàöèè ýëåêòðîìàãíèòíûõ ñèãíàëîâ ïðè óäàðíîì ñæàòèè è ðàçðóøåíèè òâåðäûõ òåë (îáðàç- öîâ ãîðíûõ ïîðîä è ìèíåðàëîâ) [30, 39].  ÷àñò- íîñòè, â ïðîöåññå ëàáîðàòîðíûõ ýêñïåðèìåíòîâ ïðè äèíàìè÷åñêîì äåôîðìèðîâàíèè è ðàçðóøåíèè îá- ðàçöîâ ïîðîä óñòàíîâëåíû òàêèå ýôôåêòû, êàê ãå- íåðàöèÿ íèçêî÷àñòîòíûõ ýëåêòðîìàãíèòíûõ ïîëåé (â îñíîâíîì ðàäèîäèàïàçîíà), ýìèññèÿ çàðÿæåí- íûõ ÷àñòèö (ýëåêòðîíîâ) ñ ýíåðãèÿìè äî 100 êýÂ, âûõîä èîíîâ, ðåíòãåíîâñêîå èçëó÷åíèå, ìèêðîðàç- ðÿäû â òðåùèíàõ [30]. Ýêñïåðèìåíòû ïî óäàðíî- ìó ñæàòèþ îáðàçöîâ çàñâèäåòåëüñòâîâàëè ñêà÷îê ïîòåíöèàëîâ íà ôðîíòå óäàðíîé âîëíû.  ìàã- íèòíûõ ìàòåðèàëàõ âîçíèêàþò ýôôåêòû èõ óäàð- íîãî íàìàãíè÷èâàíèÿ è ðàçìàãíè÷èâàíèÿ. Áûñò- ðîå ñæàòèå ïîðîä ïðè ðàñïðîñòðàíåíèè óäàðíîé âîëíû ïî ïîðèñòîìó âåùåñòâó ñîïðîâîæäàåòñÿ ïîÿâëåíèåì ñèëüíûõ ýëåêòðè÷åñêèõ ïîëåé [30]. Óñòàíîâëåíî, ÷òî ýëåêòðîìàãíèòíûå èìïóëüñ- íûå âîçìóùåíèÿ ïîÿâëÿþòñÿ ñèíõðîííî ñ àêóñ- òè÷åñêîé ýìèññèåé ðàçðóøàåìîãî îáðàçöà. Òàê, â íåêîòîðûõ ðàáîòàõ óòâåðæäàåòñÿ, ÷òî ýëåêòðîìàã- íèòíûå âîçìóùåíèÿ áîëåå èíòåíñèâíû íà ðàííèõ ñòàäèÿõ ðàçðóøåíèÿ, â òî âðåìÿ êàê àêóñòè÷åñêàÿ ýìèññèÿ óâåëè÷èâàåòñÿ ê ìîìåíòó åãî ïîëíîãî ðàçðóøåíèÿ1. Ïðè ýòîì ñïåêòð ýëåêòðîìàãíèòíûõ âîçìóùåíèé, ãåíåðèðóåìûõ ïðè ðàçðóøåíèè, äî- ñòàòî÷íî øèðîê – îò 10 êÃö äî 1 ÌÃö, à ìàêñè- ìóì èíòåíñèâíîñòè ïðèõîäèòñÿ íà äèàïàçîí 1– 50 êÃö [30]. Óñòàíîâëåíî òàêæå, ÷òî â íåêîòîðûõ ñëó÷àÿõ àêóñòè÷åñêèé è ýëåêòðîìàãíèòíûé èìïóëüñû îáóñëîâëåíû îäíîé è òîé æå ïðè÷èíîé – áûñò- ðûì (1–100 ìêñ) ðîñòîì îòäåëüíûõ ìèêðîòðåùèí îòðûâà [30]. Áîëüøîå âíèìàíèå èññëåäîâàòåëè óäåëÿëè òàêæå èçó÷åíèþ ýëåêòðîìàãíèòíûõ ýôôåêòîâ, ÓÄÊ 550.837; 551.14 ÝËÅÊÒÐÎÌÀÃÍÈÒÍÀß ÝÌÈÑÑÈß ËÈÒÎÑÔÅÐÛ: ÍÎÂÛÅ ÝÊÑÏÅÐÈÌÅÍÒÀËÜÍÛÅ ÐÅÇÓËÜÒÀÒÛ È ÀÍÀËÈÇ ÏÐÎÁËÅÌÛ © Â.Í. Øóìàí, 2010 Èíñòèòóò ãåîôèçèêè èì. Ñ.È. Ñóááîòèíà ÍÀÍ Óêðàèíû, Êèåâ, Óêðàèíà Discussed in the paper is the problem of generation and propagation of electromagnetic signals that have a lithospheric origin. Attention is concentrated on electrodynamics of geological medium – open dissipative seismic-electromagnetic generating system – and in particular on the methods of its description, on interaction between radiation and substance. Some mathematical aspects of generation of electromagnetic disturbances in radio-wave range are being analyzed. The article shows possible ways of application of electromagnetic component of lithosphere emission for the diagnostics of its structure and geodynamic processes in it. Some experimental results on registration of spontaneous electromagnetic emission of lithosphere are given. Keywords: electromagnetic disturbances, mechanic-electromagnetic transformations, geological medium, seismic- electromagnetic generating structure, autowave transfer mechanism. 1 Ïî èçâåñòíûì ìîòèâàì (ñì., íàïðèìåð: Âàíøòåéí Ë.À. Ðàñïðîñòðàíåíèå èìïóëüñîâ // Óñïåõè ôèç. íàóê. – 1976. – Ò. 118, âûï. 2. – Ñ. 339–367) â äàëüíåéøåì âìåñòî òåðìèíà “ñèãíàë” (ïåðåíîñ÷èê èíôîðìàöèè; èìïóëüñ ñ ôðîíòîì) áóäåì ïðåèìóùåñòâåííî ïîëüçîâàòüñÿ òåðìèíîì “èìïóëüñ” (èìïóëüñ ñ ãîëîìîðôíîé (àíàëèòè÷åñêîé) êîìïëåêñíîé îãèáàþùåé íå åñòü ñèãíàë â ñîáñòâåííîì ñìûñëå ýòîãî ñëîâà, ïîñêîëüêó òàêîé èìïóëüñ áåñêîíå÷åí âî âðåìåíè è ëèøåí ýëåìåíòà âíåçàïíîñòè) èëè áîëåå íåéòðàëüíûì – “âîçìóùåíèå”. 80 ISSN 1684-2189 GEOINFORMATIKA, 2010, ¹ 3 ñâÿçàííûõ ñ ðàñïðîñòðàíåíèåì â çåìíîé êîðå ñåéñìè÷åñêèõ âîëí (êîñåéñìè÷åñêèõ ÿâëåíèé, ñî- ïóòñòâóþùèõ ðàñïðîñòðàíåíèþ ñåéñìè÷åñêèõ âîëí) [14, 15, 28, 30]. Ïðåäïîëàãàåòñÿ, ÷òî ýëåêò- ðîìàãíèòíûå âîçìóùåíèÿ, ðåãèñòðèðóåìûå íà ïî- âåðõíîñòè Çåìëè, îáóñëîâëåíû äâóìÿ ïðè÷èíàìè: ñåéñìîýëåêòðè÷åñêèìè ÿâëåíèÿìè, ñâÿçàííûìè ñ ýëåêòðîêèíåòè÷åñêèì ýôôåêòîì â ïîðèñòûõ âëà- ãîíàñûùåííûõ ñðåäàõ, è âîçìóùåíèÿìè ãåîìàã- íèòíîãî ïîëÿ ïðè äâèæåíèè ïðîâîäÿùèõ ãîðíûõ ïîðîä çà ôðîíòîì ñåéñìè÷åñêîé âîëíû âî âíåø- íåì ãåîìàãíèòíîì ïîëå. Îäíàêî ñèëüíîå ïîãëî- ùåíèå ìèêðîñåéñìè÷åñêèõ, à îñîáåííî ýëåêòðîìàã- íèòíûõ âîçìóùåíèé ðàäèîâîëíîâîãî äèàïàçîíà íà òðàññàõ ðàñïðîñòðàíåíèÿ â çåìíîé êîðå ïîðîæäàåò èçâåñòíûå ïðîáëåìû ïðè ïîïûòêàõ ïåðåíîñà ðå- çóëüòàòîâ ëàáîðàòîðíûõ îïûòîâ íà ðåàëüíóþ ãåî- ñðåäó [37, 38]. Êàê èçâåñòíî, âûñîêî÷àñòîòíàÿ ñîñòàâëÿþùàÿ ñïåêòðà ýëåêòðîìàãíèòíîãî èçëó÷åíèÿ â ðåàëüíîé ãåîñðåäå íå ìîæåò âûéòè íà çåìíóþ ïîâåðõíîñòü èç îáëàñòåé ãåíåðàöèè, ãëóáèíà êîòîðûõ ïðåâû- øàåò ìîùíîñòü ñêèí-ñëîÿ íà ýòèõ ÷àñòîòàõ.  ïðèïîâåðõíîñòíûõ æå ãîðèçîíòàõ çåìíîé êîðû ïðîáëåìàòè÷íî íàéòè èñòî÷íèêè ðàäèîýìèññèè, à åùå òðóäíåå ñâÿçàòü åå ñ ïðîöåññàìè, ïðîèñõîäÿ- ùèìè íà ãëóáèíå (â ÷àñòíîñòè, ñ ïðîöåññîì ïîä- ãîòîâêè ñåéñìè÷åñêîãî ñîáûòèÿ). Ñ òàêîé òî÷êè çðåíèÿ êàæåòñÿ åñòåñòâåííûì ñêåïñèñ ìíîãèõ èñ- ñëåäîâàòåëåé â îòíîøåíèè âîçìîæíîé ñâÿçè èí- òåíñèâíîñòè ðàäèîèçëó÷åíèÿ êèëîãåðöîâîãî è, òåì áîëåå, ìåãàãåðöîâîãî äèàïàçîíîâ ñ ïðîöåññàìè, ïðîèñõîäÿùèìè â î÷àãå áóäóùåãî ñåéñìè÷åñêîãî ñîáûòèÿ. Ïî ýòîé ïðè÷èíå èíòåðåñû èññëåäîâàòå- ëåé ñîñðåäîòî÷èëèñü íà äèàïàçîíå îò äîëåé ãåðöà äî íåñêîëüêèõ ãåðö, îòíîñÿùèõñÿ ê öåíòðàëüíîé ÷àñòè ïîëîñû ÷àñòîò ñåéñìîëîãè÷åñêèõ ñèãíàëîâ [14, 15, 28]. Ìîùíîñòü ñêèí-ñëîÿ â äàííîì ñëó- ÷àå ñòàíîâèòñÿ ñîïîñòàâèìîé ñ ãëóáèíîé âîçìîæ- íîãî î÷àãà, è âûõîä ýëåêòðîìàãíèòíîãî èçëó÷å- íèÿ íà çåìíóþ ïîâåðõíîñòü ôèçè÷åñêè ðåàëåí. Âûñîêî÷àñòîòíûå óïðóãèå êîëåáàíèÿ òàêæå ïîäâåðæåíû ñèëüíîìó ïîãëîùåíèþ ñðåäîé, è èõ îáíàðóæåíèå íà çåìíîé ïîâåðõíîñòè, ïî ìíåíèþ Ì.À. Ñàäîâñêîãî [27], ñâèäåòåëüñòâóåò î òîì, ÷òî îíè, î÷åâèäíî, ãåíåðèðóþòñÿ ðàññðåäîòî÷åííî âî âñåì îáúåìå ëèòîñôåðû. Ïðè ýòîì áûëî áû åñòå- ñòâåííûì ñ÷èòàòü êîëåáàíèÿ ãåîñðåäû â ðàçëè÷- íûõ ñïåêòðàëüíûõ îáëàñòÿõ ñîáñòâåííûìè êîëå- áàíèÿìè ñîñòàâëÿþùèõ åå áëîêîâ. Èíà÷å ãîâîðÿ, ðåàëüíàÿ ñðåäà âåäåò ñåáÿ ïîäîáíî íàáîðó ðåçîíà- òîðîâ. Ýòèì è îáúÿñíÿåòñÿ ïîÿâëåíèå îò÷åòëèâî âûðàæåííûõ ìàêñèìóìîâ íàáëþäàåìûõ ñïåêòðîâ íà ÷àñòîòàõ fk = vk/Lk, ãäå Lk – ïðåèìóùåñòâåííûé ðàçìåð áëîêà; vk – ñêîðîñòü çâóêà â íåì. Ñòàíîâèòñÿ âñå áîëåå î÷åâèäíûì, ÷òî àäåê- âàòíàÿ ôîðìàëèçàöèÿ ïðîöåññà ãåíåðàöèè ñïîí- òàííîé ýëåêòðîìàãíèòíîé ýìèññèè è ìåõàíè÷å- ñêèõ âèáðàöèé íóæäàåòñÿ â êà÷åñòâåííî íîâûõ ìîäåëÿõ ãåîñðåäû, êîòîðûå ïîçâîëèëè áû àíàëè- çèðîâàòü ïðîñòðàíñòâåííî-âðåìåííóþ ñòðóêòóðó ìèêðîñåéñìè÷åñêèõ è ýëåêòðîìàãíèòíûõ êîëåáà- íèé è åå ñâÿçü ñî ñòðóêòóðîé è äèíàìèêîé ãåî- ñðåäû. Åñòåñòâåííî òàêæå ñ÷èòàòü, ÷òî îïèñàíèå ìåõàíè÷åñêèõ âèáðàöèé è ýëåêòðîìàãíèòíîãî ôîíà ëèòîñôåðíîãî ïðîèñõîæäåíèÿ íåâîçìîæíî áåç ó÷åòà ñòðóêòóðíûõ ñâîéñòâ ñðåäû è åå îñîáåí- íîñòåé. Òåì íå ìåíåå ïðîôåññèîíàëüíûå ïðèåìû è ïðèìåíÿåìûé â èññëåäîâàíèè ýòèõ ïðîáëåì àï- ïàðàò âñå åùå äîâëåþò íàä àäåêâàòíîñòüþ ïîäõîäà ê ñòîëü ñëîæíûì ÿâëåíèÿì, à îãðàíè÷åííîñòü ýêñ- ïåðèìåíòàëüíûõ äàííûõ íåèçáåæíî âåäåò ê ñõåìà- òèçàöèè è îãðàíè÷åííîñòè òåîðåòè÷åñêèõ ìîäåëåé. Ðàññìîòðåíèþ óêàçàííîãî êðóãà ïðîáëåì ñ àê- öåíòîì íà íîâûå ýêñïåðèìåíòàëüíûå äàííûå è ïîñâÿùåíî äàëüíåéøåå èçëîæåíèå. Çàìåòèì, ÷òî ÷àñòü ýòèõ äàííûõ óæå îòðàæåíà â ðÿäå ïóáëèêà- öèé, äðóãèå åùå íå ïîëó÷èëè äîëæíîãî îñâåùå- íèÿ. Âíèìàíèå êîíöåíòðèðóåòñÿ íà âîïðîñàõ, îò- âåòû íà êîòîðûå íå òàê î÷åâèäíû è äèñêóññèîííû, òàêèì îáðàçîì, äîïîëíÿåòñÿ àíàëèç ñîñòîÿíèÿ èñ- ñëåäîâàíèé ïðîáëåìû, âêëþ÷àÿ è íåêîòîðûå ñìåæíûå. Ðàçóìååòñÿ, ïðåäëàãàåìàÿ êîíöåïöèÿ íå ÿâëÿ- åòñÿ ïîñòóëàòîì è ïîýòîìó ìîæåò è äîëæíà ìå- íÿòüñÿ, êîððåêòèðîâàòüñÿ è äîïîëíÿòüñÿ ïðè ïî- ÿâëåíèè íîâûõ ýêñïåðèìåíòàëüíûõ äàííûõ è òåîðåòè÷åñêèõ âîççðåíèé. Ìîæíî íàäåÿòüñÿ òàêæå íà ïðåîäîëåíèå òåíäåíöèè ê çàìûêàíèþ ãåîýëåêò- ðèêè â êðóãó ñîáñòâåííûõ ïðîáëåì, òîðìîçÿùèõ åå èíòåãðàöèþ ñ ñåéñìîëîãèåé, ãåîìåõàíèêîé è ãåî- ëîãèåé. Ãåîñðåäà è ãëîáàëüíûé ìåõàíèçì ãåíåðàöèè ñåé- ñìîýëåêòðîìàãíèòíîé ýìèññèè. Êàê óæå óïîìèíà- ëîñü, ê ôóíäàìåíòàëüíûì ñâîéñòâàì ãåîñðåäû îò- íîñèòñÿ åå ñòðîåíèå [16, 27]. Îíà ñîñòîèò èç ìíîæåñòâà ðàçëè÷íûõ ïî ðàçìåðàì áëîêîâ, ïåðå- ìåùàþùèõñÿ êàê åäèíîå öåëîå è âçàèìîäåéñòâó- þùèõ â ïðîöåññå ïåðåìåùåíèÿ. Îñíîâíàÿ îñîáåí- íîñòü òàêîé ñðåäû – èåðàðõè÷åñêîå ðàñïðåäåëåíèå ïî ðàçìåðàì åå ýëåìåíòîâ. Âçàèìîäåéñòâèå áëîêîâ, âêëþ÷àþùåå â ñåáÿ ïðîöåññû äðîáëåíèÿ, äåôîð- ìàöèè è ïëàñòè÷åñêîãî òå÷åíèÿ îòäåëüíîñòåé, çà- öåïëåíèÿ ìåõàíè÷åñêîé è ôèçèêî-õèìè÷åñêîé ïðèðîäû, ïðîèñõîäèò, â îñíîâíîì, ïî èõ ãðàíè- öàì. Ãåîñðåäà íåïðåðûâíî ïîäâåðãàåòñÿ äåéñòâèþ ðàçíîìàñøòàáíûõ âíóòðåííèõ è âíåøíèõ ñèë: íà íåå ïîñòîÿííî äåéñòâóþò ôëóêòóàöèîííûå è ïå- ðèîäè÷åñêèå âîçìóùåíèÿ, ñîçäàâàÿ â ñîâîêóïíîñ- òè øóìîâîå ïîëå (ïðèëèâû, ìåòåîôàêòîðû, óïðó- ãèå âîëíû ìåñòíîé è îòäàëåííîé ñåéñìè÷íîñòè, òåêòîíè÷åñêàÿ äåôîðìàöèÿ, âàðèàöèè ñêîðîñòè âðàùåíèÿ Çåìëè è äðóãèå ôàêòîðû). Ãåîñðåäà ìî- æåò íàõîäèòüñÿ â ðàçíûõ ìåòàñòàáèëüíûõ ñîñòîÿ- íèÿõ ñ íåñêîëüêèìè ïîëîæåíèÿìè ðàâíîâåñèÿ.  íåé ïîñòîÿííî ìåíÿþòñÿ ôèçèêî-õèìè÷åñêèå è 81ISSN 1684-2189 ÃÅβÍÔÎÐÌÀÒÈÊÀ, 2010, ¹ 3 ôèçèêî-ìåõàíè÷åñêèå ñâîéñòâà è ïàðàìåòðû êîí- òàêòíîãî âçàèìîäåéñòâèÿ âíóòðè áëîêîâ è â ãðà- íè÷íûõ ñòðóêòóðàõ âñëåäñòâèå âàðèàöèé âîñõîäÿ- ùèõ ïîòîêîâ ëåãêèõ ãàçîâ. Ïîëàãàþò, ÷òî èìåííî âîñõîäÿùèå ïîòîêè ëåãêèõ ãàçîâ ìîãóò áûòü îñ- íîâíûì ïåðåìåííûì ôàêòîðîì, êîíòðîëèðóþùèì òåêóùóþ íåóñòîé÷èâîñòü ëèòîñôåðû è ñòèìóëè- ðóþùèì îáìåí ýíåðãèåé ìåæäó åå îòäåëüíûìè ýëåìåíòàìè [16]. Ãëóáèííûé ôëþèä ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé ñëîæ- íóþ îòêðûòóþ, ýíåðãåòè÷åñêè êîíöåíòðèðîâàí- íóþ äèíàìè÷åñêóþ ñèñòåìó, ïîñòîÿííî ìåíÿþ- ùóþ ñâîé ñîñòàâ è ñâîéñòâà. Ïîëàãàþò [16], ÷òî âûøå ãðàíèöû Ìîõî ëåãêèå ãàçû H, He ðàñòâîðå- íû âî ôëþèäå è òâåðäîé ôàçå è èõ âîñõîäÿùèé ïîòîê îáóñëîâëåí ãðàäèåíòàìè íàïðÿæåíèé è òåì- ïåðàòóðû. Íèæå ýòîé ãðàíèöû ïîòîê ëåãêèõ ãàçîâ ìîæåò îñóùåñòâëÿòüñÿ òîëüêî ÷åðåç òâåðäóþ ôàçó â ðåçóëüòàòå äèôôóçèè. Çàìåòèì, ÷òî âî ôëþèäå ðàñòâîðåíà ñìåñü ãàçîâ – H2, He, N2, CO, CO2, CH4 è äð. Íî íàèáîëüøóþ âåðîÿòíîñòü ïåðåéòè â òâåðäûé ðàñòâîð èìåþò âîäîðîä è ãåëèé. Ñëåäñòâèåì âçàèìîäåéñòâèÿ âîñõîäÿùèõ ïå- ðåìåííûõ ïîòîêîâ ëåãêèõ ãàçîâ ñ òâåðäîé ôàçîé ÿâëÿþòñÿ âàðèàöèè îáúåìîâ ýëåìåíòîâ ñðåäû è íàðóøåíèå èõ àêêîìîäàöèè ìåæäó ñîáîé è áëîêà- ìè. Ïðè ýòîì êèíåòèêà èçìåíåíèé îáúåìîâ ýëå- ìåíòîâ òâåðäîãî òåëà è, ñîîòâåòñòâåííî, âàðèàöèè îáúåìíî-íàïðÿæåííîãî ñîñòîÿíèÿ ñðåäû çàâèñÿò îò ïàðöèàëüíîãî äàâëåíèÿ ëåãêèõ ãàçîâ âî ôëþè- äå è òâåðäîé ôàçå. Ïðè âûõîäå ãàçîâ èç êðèñòàë- ëè÷åñêèõ ñòðóêòóð èëè èõ êîàãóëÿöèè âíóòðè ñòðóêòóð â ïîðàõ ïðîèñõîäèò âîññòàíîâëåíèå ïà- ðàìåòðîâ ñòðóêòóð, ò. å. âîçâðàùåíèå ê “èñõîäíî- ìó” ñîñòîÿíèþ. Ðàññìàòðèâàþò òðè îñíîâíûõ ïðîöåññà, îáóñ- ëîâëèâàþùèõ íåóñòîé÷èâîñòü ëèòîñôåðû ïðè ïðîõîæäåíèè ÷åðåç íåå ëåãêèõ ãàçîâ: ôîðìèðîâà- íèå ïîðèñòîñòè ñ âûñîêèì âíóòðåííèì äàâëåíèåì ãàçîâ, ìåæäîóçåëüíóþ äèôôóçèþ, ôàçîâûå ïåðå- õîäû ïî âûñîêîòåìïåðàòóðíîìó òèïó â ïðèñóò- ñòâèè ãåëèÿ. Ïðè ýòîì â óñëîâèÿõ âçàèìîäåéñòâèÿ ñ íåïðåðûâíûì è ïåðåìåííûì ïîòîêîì âîñõîäÿ- ùèõ ëåãêèõ ãàçîâ òâåðäàÿ ôàçà ñðåäû áóäåò èñïû- òûâàòü ìàêðîñêîïè÷åñêèå äåôîðìàöèîííûå ýôôåê- òû [16]. Ïðèâåäåííûå ñîîáðàæåíèÿ èìåþò ýêñïåðèìåíòàëüíîå îáîñíîâàíèå: ïðè èìïëàíòàöèè â îáðàçöû ãîðíûõ ïîðîä âîäîðîäà è ãåëèÿ â êîí- öåíòðàöèÿõ, ñîîòâåòñòâóþùèõ ðåàëüíûì â ëèòî- ñôåðå, èõ äåôîðìàöèÿ äîñòèãàëà âåëè÷èí 0,01–0,06, ÷òî ïðåâûøàåò çíà÷åíèÿ ïðåäåëüíûõ ðàçðóøàþ- ùèõ äåôîðìàöèé ëèòîñôåðû – 0,0001 [16]. Òàêèì îáðàçîì, ïîñòîÿííî äåéñòâóþùèé ôàê- òîð, èìåþùèé îáùåïëàíåòàðíûé õàðàêòåð, ýòî ïðîöåññû íåïðåðûâíîãî âçàèìîäåéñòâèÿ âûõîäÿ- ùèõ ïîòîêîâ ëåãêèõ ãàçîâ H2 è He ñ òâåðäîé ôà- çîé ëèòîñôåðû, ïðè êîòîðîì ìåíÿþòñÿ îáúåìû ýëåìåíòîâ ñðåäû, ÷òî ïðèâîäèò ê íåñèíõðîííûì âàðèàöèÿì åå îáúåìíî-íàïðÿæåííîãî ñîñòîÿíèÿ.  èòîãå ëèòîñôåðà ÿâëÿåòñÿ àêòèâíîé, îòêðûòîé è íåðàâíîâåñíîé ñèñòåìîé, â êîòîðîé åå ïàðàìåòðû íåïðåðûâíî ìåíÿþòñÿ. Ïðè ýòîì îòäåëüíûå îáúå- ìû ëèòîñôåðû õàðàêòåðèçóþòñÿ ñîáñòâåííûìè ðå- æèìàìè âàðèàöèé ïàðàìåòðîâ ñðåäû. Ñóùåñòâåí- íî, ÷òî âåñüìà áûñòðàÿ èçìåí÷èâîñòü ñêîðîñòíûõ ïàðàìåòðîâ ñðåäû ïðÿìî óêàçûâàåò íà íàëè÷èå ïðîöåññîâ, âëèÿþùèõ èìåííî íà ïàðàìåòðû êðèñ- òàëëè÷åñêèõ ñòðóêòóð [16]. Êàê èçâåñòíî [18], ýíåðãåòè÷åñêàÿ íàêà÷êà òà- êîé ñðåäû ñïîñîáñòâóåò ôîðìèðîâàíèþ àêòèâíûõ ñèñòåì, õàðàêòåðèçóþùèõñÿ íåëèíåéíîé äèíàìè- êîé ôèçè÷åñêèõ ïîëåé è àâòîâîëíîâûìè ìåõàíèç- ìàìè ïåðåíîñà ôëþèäîâ. Ïðè äîïîëíèòåëüíîì ïîñòóïëåíèè ýíåðãèè â ãåîñðåäó â òàêèõ ñèñòåìàõ ìîãóò âîçíèêàòü ñòàòè÷åñêèå, ïóëüñèðóþùèå èëè áåãóùèå îáëàñòè êîíöåíòðàöèè ôëþèäà. Ðåæèìû, òèïè÷íûå äëÿ àêòèâíûõ ñðåä: àâòîâîëíû, âîëíû ïåðåêëþ÷åíèÿ è ïèêè; èõ àäåêâàòíîå îïèñàíèå âîçìîæíî ëèøü ïîñðåäñòâîì íåëèíåéíûõ óðàâíå- íèé [2, 17]. Íàïîìíèì, ÷òî ïîä àâòîâîëíàìè ïîäðàçóìå- âàþò ïðîñòðàíñòâåííî-ëîêàëèçîâàííûå èìïóëüñû, êîòîðûå ðàñïðîñòðàíÿþòñÿ ñ ïîñòîÿííîé ñêî- ðîñòüþ áåç ñóùåñòâåííîãî èçìåíåíèÿ ñâîåé ôîð- ìû. Ýòè óåäèíåííûå ñîñòîÿíèÿ â òàêèõ ñèñòåìàõ íàçûâàþò òàêæå àâòîñîëèòîíàìè, ÷åì ïîä÷åðêè- âàåòñÿ òîò ôàêò, ÷òî ôîðìà, àìïëèòóäà, ñêîðîñòü ðàñïðîñòðàíåíèÿ, ÷àñòîòà ïóëüñàöèé àâòîâîëí íå çàâèñÿò îò íà÷àëüíîãî âîçìóùåíèÿ è îïðåäåëÿ- þòñÿ ïàðàìåòðàìè ñèñòåìû. Îáû÷íî àâòîâîëíû èìåþò ðåçêî î÷åð÷åííûå ãðàíèöû, ÷òî äåëàåò èõ íåëèíåéíûìè ðåçîíàòîðàìè. Íàëè÷èå ôëþèäà – îñíîâíîé ôàêòîð èõ ñóùåñòâîâàíèÿ. Àâòîâîëíû âçàèìîäåéñòâóþò ìåæäó ñîáîé. Ïðè ýòîì ìàëûå âîçìóùåíèÿ â ñèñòåìå çàòóõàþò, â òî âðåìÿ êàê “âûæèâàåò íàèáîëåå óñòîé÷èâàÿ è ïðîñòàÿ ãåî- ìåòðè÷åñêè êîíôèãóðàöèÿ ñî ñòîÿ÷èìè «âîëíà- ìè»” [31]. Ãåíåðèðóåìûå è èçëó÷àåìûå èç òàêèõ îáëàñòåé ãåîñðåäû ñåéñìîàêóñòè÷åñêèå è ýëåêòðî- ìàãíèòíûå âîçìóùåíèÿ è ðåãèñòðèðóþòñÿ íà çåì- íîé ïîâåðõíîñòè. Êàê èçâåñòíî, è ñåéñìè÷åñêèé ïðîöåññ, è ïðîöåññû ìåõàíîýëåêòðîìàãíèòíûõ ïðåîáðàçîâàíèé ðåàëèçóþòñÿ ïðåèìóùåñòâåííî ïî ãðàíèöàì áëîêîâ è ðàçëîìíûõ çîí, ãäå ïðîÿâëÿ- åòñÿ àêòèâíàÿ öèðêóëÿöèÿ ôëþèäíîé ôàçû, à òàê- æå âîñõîäÿùèõ è ïåðåìåííûõ ïîòîêîâ ëåãêèõ ãà- çîâ ãëóáèííîãî ïðîèñõîæäåíèÿ, ñëåäñòâèåì ÷åãî ÿâëÿþòñÿ íåïðåðûâíûå è áûñòðûå èçìåíåíèÿ ïà- ðàìåòðîâ ãåîñðåäû â áëîêîâûõ è ãðàíè÷íûõ ñòðóê- òóðàõ. Õàðàêòåðíàÿ îñîáåííîñòü äàííûõ ïðîöåñ- ñîâ â ïðåäåëüíî ýíåðãîíàñûùåííîé ñðåäå, êàê óæå óïîìèíàëîñü, – èõ íåóñòîé÷èâîñòü. Ïîýòîìó òî÷- íûé äîëãîñðî÷íûé ïðîãíîç äëÿ ïîäîáíûõ ÿâëå- íèé, ïî ìíåíèþ Ì.À. Ñàäîâñêîãî, Â.Ô. Ïèñàðåí- êî è äð., íåâîçìîæåí: èíîãäà äàæå ñêîëü óãîäíî äåòàëüíîå çíàíèå ñîñòîÿíèÿ ïðèíöèïèàëüíî äèñ- 82 ISSN 1684-2189 GEOINFORMATIKA, 2010, ¹ 3 êðåòíîé ñèñòåìû íå äàåò îñíîâàíèÿ äëÿ îäíîçíà÷- íîãî ïðåäñêàçàíèÿ áóäóùåãî åå ïîâåäåíèÿ.  ÷àñò- íîñòè, äèñêðåòíûé øàã ìîæåò ïðîéòè òî÷êó áè- ôóðêàöèè ðåøåíèÿ. Ïðè÷åì âëèÿíèå îáû÷íî ïðåíåáðåãàåìûõ ïðè ðàññìîòðåíèè ïîäîáíûõ ïðî- öåññîâ ìàëûõ ýôôåêòîâ ìîæåò ñòàòü îïðåäåëÿþ- ùèì, è íåâîçìîæíî ïðåäñêàçàòü, êàêàÿ èç åãî âåò- âåé ðåàëèçóåòñÿ â áóäóùåì. Íî ïðè ýòîì â ïîäîáíûõ ñèñòåìàõ âîçìîæíî òàêæå ôîðìèðîâà- íèå óïîðÿäî÷åííûõ ñòðóêòóð, ïîâåäåíèå êîòîðûõ óæå, â ïðèíöèïå, ïîääàåòñÿ ïðîãíîçèðîâàíèþ. Ñîñðåäîòî÷èì äàëåå âíèìàíèå íà ñàìèõ ìåõà- íèçìàõ ãåíåðàöèè ýëåêòðîìàãíèòíûõ ñèãíàëîâ â ðàññìàòðèâàåìîé ñèñòåìå. Êàê îòìå÷àëîñü âûøå, ïîñòîÿííî äåéñòâóþùèé ïëàíåòàðíûé ôàêòîð – ýòî ïðîöåññ íåïðåðûâíîãî âçàèìîäåéñòâèÿ âîñõî- äÿùèõ ïîòîêîâ ëåãêèõ ãàçîâ ñ òâåðäîé ôàçîé ëè- òîñôåðû, ïðè êîòîðûõ ìåíÿþòñÿ îáúåìû ðàçëè÷- íûõ ýëåìåíòîâ ãåîñðåäû, ÷òî ïðèâîäèò ê íåñèíõðîííûì âàðèàöèÿì îáúåìíî-íàïðÿæåííî- ãî ñîñòîÿíèÿ ñðåäû. Ïðè ýòîì êèíåòèêà èçìåíå- íèé îáúåìîâ åå ýëåìåíòîâ è, ñîîòâåòñòâåííî, âà- ðèàöèè îáúåìíî-íàïðÿæåííîãî ñîñòîÿíèÿ áóäóò çàâèñåòü îò ïàðöèàëüíîãî äàâëåíèÿ ëåãêèõ ãàçîâ âî ôëþèäå è òâåðäîé ôàçå. Âñëåäñòâèå âûñîêîé ïîäâèæíîñòè ëåãêèõ ãàçîâ ïðîèñõîäèò óâåëè÷å- íèå ïåðèîäîâ êðèñòàëëè÷åñêîé ðåøåòêè âåùåñòâà çåìíîé êîðû (óâåëè÷åíèå åå îáúåìà), à ïîñëåäóþ- ùèé çàõâàò ìåæäîóçåëüíûõ àòîìîâ ãåëèÿ è âîäî- ðîäà è îáðàçîâàíèå ðàñòâîðîâ çàìåùåíèÿ ñîïðî- âîæäàþòñÿ óìåíüøåíèåì ïåðèîäîâ ðåøåòêè [16]. Íî, êàê èçâåñòíî, áîëüøàÿ ÷àñòü âîçíèêàþùèõ íàïðÿæåíèé ðåëàêñèðóåò âñëåäñòâèå ðîæäåíèÿ è ïîñëåäóþùåãî äâèæåíèÿ ðàçëè÷íîãî òèïà äåôåê- òîâ êðèñòàëëè÷åñêîé ñòðóêòóðû, à êàæäûé àêò ðîæäåíèÿ äåôåêòà è êàæäûé ýëåìåíòàðíûé àêò äâèæåíèÿ äåôåêòîâ ñîïðîâîæäàåòñÿ âîçáóæäåíè- åì êîëåáàíèé êðèñòàëëè÷åñêîé ðåøåòêè, êàê àêóñ- òè÷åñêèõ, òàê è îïòè÷åñêèõ. Íà ýòîé îñíîâå â ðà- áîòå [4] ïðåäëîæåí íåëèíåéíûé ìåõàíèçì óñèëåíèÿ ýëåêòðîìàãíèòíûõ âîëí ïðè èõ âçàèìî- äåéñòâèè ñ äåôåêòàìè êðèñòàëëè÷åñêîé ðåøåòêè âåùåñòâà çåìíîé êîðû, ïîçâîëÿþùèé ïîíÿòü íå- êîòîðûå îñîáåííîñòè ýëåêòðîìàãíèòíîãî èçëó÷å- íèÿ, â ÷àñòíîñòè, åãî äàëüíåãî ðàñïðîñòðàíåíèÿ. Ðàçóìååòñÿ, òàêèå âûâîäû ñîîòâåòñòâóþò ñëó÷àþ ðàñïðîñòðàíåíèÿ ýëåêòðîìàãíèòíûõ âîëí â êðèñ- òàëëàõ â îáëàñòè ïðîçðà÷íîñòè. Ïî ñóùåñòâó, ýòîò ìåõàíèçì óñèëåíèÿ ýëåêò- ðîìàãíèòíûõ âîëí ïðè èõ âçàèìîäåéñòâèè ñ äå- ôåêòàìè êðèñòàëëè÷åñêîé ðåøåòêè âåùåñòâà çåì- íîé êîðû, íàõîäÿùåéñÿ â íåðàâíîâåñíîì ñîñòîÿíèè, î÷åíü áëèçîê ê ìåõàíèçìó ñâåðõèçëó- ÷åíèÿ Äèêêå [22]. Åãî ñóòü ñâîäèòñÿ ê êîððåëèðî- âàííîìó âçàèìîäåéñòâèþ îñöèëëÿòîðîâ ñ ïîëåì, ïðèâîäÿùèì ê âîçíèêíîâåíèþ ñèíôàçíîãî êîëå- áàíèÿ èçëó÷àòåëåé è ðåçîíàíñíîãî âçàèìîäåéñòâèÿ ñî ñðåäîé [5]. Âîçìîæåí è äðóãîé, ìàêðîñêîïè÷åñêèé, ïîä- õîä ê ïðîáëåìå ãåíåðàöèè è ðàñïðîñòðàíåíèÿ ýëåêòðîìàãíèòíîãî øóìà [5, 37, 38]. Íåðàâíîâåñ- íîñòü, íåëèíåéíîñòü, íåóñòîé÷èâîñòü, ðåàëüíàÿ ñòðóêòóðà ãåîñðåäû – îñíîâíûå ïðåäïîñûëêè, íà êîòîðûõ îí îñíîâàí. Êàê óæå óïîìèíàëîñü, â ýòèõ óñëîâèÿõ â ãåîñðåäå íà ýíåðãåòè÷åñêèõ ïîòîêàõ èç çåìíûõ íåäð âîçìîæíî ðàñïðîñòðàíåíèå ôðîíòà êîíöåíòðàöèè ôëþèäà (âîçíèêíîâåíèå ñòàòè÷å- ñêèõ, ïóëüñèðóþùèõ è áåãóùèõ îáëàñòåé åãî êîí- öåíòðàöèè) èëè ïîòîêà ëåãêèõ ãàçîâ è ñâÿçàííûõ ñ íèì áûñòðûõ âàðèàöèé òàêèõ ôèçè÷åñêèõ è ôè- çèêî-ìåõàíè÷åñêèõ ïàðàìåòðîâ ãåîñðåäû, êàê ñêî- ðîñòü ðàñïðîñòðàíåíèÿ âîçìóùåíèé, äèýëåêòðè- ÷åñêàÿ ïðîíèöàåìîñòü, ïðîâîäèìîñòü è äð.  ÷àñòíîñòè, â îêðåñòíîñòè ðàñïðîñòðàíÿþùåãîñÿ ôðîíòà êîíöåíòðàöèè ôëþèäà (ïîòîêà ëåãêèõ ãà- çîâ) âîçìîæíî ôîðìèðîâàíèå “âîëíû” êîìïëåêñ- íîé äèýëåêòðè÷åñêîé ïðîíèöàåìîñòè [5, 37, 38] è, ñîîòâåòñòâåííî, ãåíåðàöèè ïåðåõîäíîãî ðàññåÿ- íèÿ [11]. Íàïîìíèì, ÷òî ïåðåõîäíûì ðàññåÿíèåì íàçû- âàþò ïåðåõîäíûé ïðîöåññ â íåñòàöèîíàðíîé ñðå- äå. Åãî ìîæíî ðàññìàòðèâàòü êàê ïðîöåññ ðàññåÿ- íèÿ (òðàíñôîðìàöèè) âîçìóùåíèÿ èëè èìïóëüñà (“âîëíû”) êîìïëåêñíîé ïðîíèöàåìîñòè ïðè åãî ïàäåíèè íà îòäåëüíûå çàðÿäû, ñãóñòêè çàðÿäîâ, ýëåêòðè÷åñêèõ äèïîëåé è äðóãèõ ðàññåèâàòåëåé, ñîäåðæàùèõñÿ â ãåîñðåäå (èëè ïîÿâëÿþùèõñÿ â íåé â ïðîöåññå åå äåôîðìèðîâàíèÿ) ñ îáðàçîâàíè- åì ýëåêòðîìàãíèòíûõ, à â ïðèíöèïå, è äðóãèõ âîëí [11, ñ. 193]. Âàæíîå ñâîéñòâî ïåðåõîäíîãî èçëó÷åíèÿ – åãî óçêîóãëîâàÿ íàïðàâëåííîñòü. Çàìåòèì, ÷òî, êàê ñâèäåòåëüñòâóåò ýêñïåðè- ìåíò, îòäåëüíî âçÿòûå ýëåìåíòû (îáúåìû) ëèòî- ñôåðû îòëè÷àþòñÿ ñîáñòâåííûìè õàðàêòåðíûìè ðåæèìàìè âàðèàöèé ïàðàìåòðîâ ñðåäû. Ïðè ýòîì, êàê ïîä÷åðêèâàåòñÿ â íåêîòîðûõ ðàáîòàõ, íà ðàç- ëè÷íûõ ìàñøòàáíûõ óðîâíÿõ ëèòîñôåðû èäåò íå- ïðåðûâíûé ïðîöåññ ðåîðãàíèçàöèè åå ñòðóêòóðû è êàæäûé óðîâåíü âëèÿåò íà ñìåæíûå, ñîçäàâàÿ òàêèì îáðàçîì âåñüìà ñëîæíûå ôèçèêî-õèìè÷å- ñêèå ïîëÿ [16]. Òàêèì îáðàçîì, ïðîöåññû ãåíåðàöèè è ðàñ- ïðîñòðàíåíèÿ ñïîíòàííîãî ýëåêòðîìàãíèòíîãî øóìà ñëåäóåò ðàññìàòðèâàòü êàê ñîñòàâíóþ ÷àñòü ôèçèêè âçàèìîäåéñòâèÿ â ãåîñðåäå – àêòèâíîé íåëèíåéíîé, èçìåíÿþùåéñÿ âî âðåìåíè ñèñòåìå – ñåéñìè÷åñêèõ, ãèäðîäèíàìè÷åñêèõ, ôèçèêî-õèìè- ÷åñêèõ, ýëåêòðîìàãíèòíûõ è òåïëîâûõ ïîëåé. Íåêîòîðûå ýêñïåðèìåíòàëüíûå ðåçóëüòàòû. Ñî- ñðåäîòî÷èì äàëåå âíèìàíèå íà íåêîòîðûõ ýêñïå- ðèìåíòàëüíûõ ðåçóëüòàòàõ ïî ðåãèñòðàöèè ñïîí- òàííîé ýëåêòðîìàãíèòíîé ýìèññèè ëèòîñôåðû, ïîëó÷åííûõ â ïîñëåäíèå ãîäû ÎÎÎ “Þã-íåôòå- ãàçãåîëîãèÿ”, âàæíûõ ñ òî÷êè çðåíèÿ äàëüíåéøèõ ïðèëîæåíèé è îïóáëèêîâàííûõ ëèøü ðàçðîçíåí- 83ISSN 1684-2189 ÃÅβÍÔÎÐÌÀÒÈÊÀ, 2010, ¹ 3 íî è ÷àñòè÷íî [5, 6, 29]. Ýòî ïðåäñòàâëÿåòñÿ îñî- áåííî àêòóàëüíûì, åñëè ó÷åñòü, ÷òî ìíîãèå êîíê- ðåòíûå âîïðîñû, îòíîñÿùèåñÿ ê òðàêòîâêå ìåõà- íèçìîâ ìåõàíîýëåêòðîìàãíèòíûõ ïðåîáðàçîâàíèé, ñòðóêòóðå è îñîáåííîñòÿì ïðîñòðàíñòâåííîãî ðàñ- ïðåäåëåíèÿ èíòåíñèâíîñòè èçëó÷åíèÿ è åãî ðàñ- ïðîñòðàíåíèÿ âñå åùå îñòàþòñÿ îòêðûòûìè è òðå- áóþò äàëüíåéøåãî èçó÷åíèÿ. Èçâåñòíî, ÷òî â ïîäîáíûõ ñëó÷àÿõ ðåøàþùåå ñëîâî ïðèíàäëåæèò ýêñïåðèìåíòó. È òàêîé ýêñïåðèìåíò àêòèâíî âå- äåòñÿ [6, 29]. Äëÿ ðåãèñòðàöèè ýëåêòðîìàãíèòíîé ýìèññèè Çåìëè â ÎÎÎ “Þã-íåôòåãàçãåîëîãèÿ” ðàçðàáîòàí íîâûé èçìåðèòåëüíûé êîìïëåêñ “Àñòðîãîí” [6].  åãî ñîñòàâ âõîäÿò: ðåãèñòðàòîð ýëåêòðîìàãíèò- íîé ýìèññèè, ïðèåìíèê GPS è èíòåðôåéñíûé àäàïòåð, îáåñïå÷èâàþùèé âûñîêóþ òåõíîëîãè÷- íîñòü è àâòîíîìíîñòü ïðîâåäåíèÿ èçìåðåíèé. Ðåãèñòðàòîð èçìåðÿåò èíòåíñèâíîñòü èì- ïóëüñíîãî ïîòîêà, îòîáðàæàþùåãî êîëè÷åñòâî èì- ïóëüñîâ ýëåêòðîìàãíèòíîãî èçëó÷åíèÿ â åäèíèöó âðåìåíè (îáû÷íî 1 ñ) ñ àìïëèòóäîé âûøå çàäàí- íîãî ïîðîãà (îáû÷íî âûøå 5 ìêÂ).  êà÷åñòâå ïåðâè÷íîãî ïðåîáðàçîâàòåëÿ èñïîëüçóåòñÿ âñòðî- åííàÿ àíòåííà, ñîñòîÿùàÿ èç òðåõ âçàèìíî ïåð- ïåíäèêóëÿðíûõ êàòóøåê èíäóêòèâíîñòè. Íà îñ- íîâå ñîâðåìåííîé ýëåìåíòíîé áàçû è öèôðîâîé îáðàáîòêè óäàëîñü äîñòè÷ü âûñîêîé òî÷íîñòè (±5 %) è áîëüøîãî äèíàìè÷åñêîãî äèàïàçîíà (0,055–15 íÒë) èçìåðåíèé ïàðàìåòðîâ ìàãíèòíî- ãî ïîëÿ â äèàïàçîíå ÷àñòîò 1,5–70 êÃö (ïî óðîâ- íþ 3 äÁ) [6]. Íà ðèñ. 1 ïîêàçàí õàðàêòåðíûé âèä íåïðåðûâ- íîé çàïèñè àêòèâíîñòè ýëåêòðîìàãíèòíîãî èçëó- ÷åíèÿ, ïîëó÷åííîé ñ ïîìîùüþ ïðèáîðà “Àñòðî- ãîí” çà âðåìÿ íàáëþäåíèé ñ 12.03 ïî 22.03.08 ã. íà ñòàöèîíàðíîé ñòàíöèè â Òóðöèè (ðàéîí Àíà- òîëèéñêîãî ðàçëîìà). Ïðîñëåæèâàåòñÿ ñóòî÷íûé õîä èçìåíåíèé èíòåíñèâíîñòè èçëó÷åíèÿ (êîëè- ÷åñòâî èìïóëüñîâ çà çàäàííûé èíòåðâàë âðåìåíè (1 ñ)), îñëîæíåííûé ïîìåõàìè ðàçíîãî ðîäà – èîíîñôåðíûìè, ìàãíèòîñôåðíûìè, àòìîñôåðíû- ìè, òåõíîãåííûìè è äð. Ïðè ýòîì íåò ÷åòêîé êîð- ðåëÿöèè åãî çíà÷åíèé ñî âðåìåíåì ìàêñèìàëüíîé ãðîçîâîé àêòèâíîñòè äîìèíèðóþùèõ ìèðîâûõ öåíòðîâ ãðîç: Àçèàòñêîãî, Àôðèêàíñêîãî, Þæíî- Àìåðèêàíñêîãî. Ðèñ. 2 èëëþñòðèðóåò èçìåíåíèå èíòåíñèâíîñ- òè ðàäèîèçëó÷åíèÿ âäîëü ïðîôèëÿ “Ýòàëîííûé Øåáåëèíñêèé” (êîìïîíåíòà X); ìîäåëü ãëóáèí- íîãî ñòðîåíèÿ ïîëó÷åíà ïî äàííûì àýðîýëåêòðî- ìàãíèòíûõ íàáëþäåíèé ñ ïîìîùüþ ìåòîäà àíà- ëèçà ñïîíòàííîé ýëåêòðîìàãíèòíîé ýìèññèè Çåìëè (ÀÑÝÌÝÇ). Íà ðèñ. 3 ïðåäñòàâëåíà êàðòà èíòåíñèâíîñòè èçëó÷åíèÿ íà îäíîì èç ó÷àñòêîâ Äíåïðîâñêî-Äîíåöêîé âïàäèíû (ÄÄÂ). Íà ðèñ. 4 ïîêàçàíî èçìåíåíèå èíòåíñèâíîñòè èçëó÷åíèÿ âäîëü ïðîôèëÿ íà øåëüôå ×åðíîãî ìîðÿ (êîðàáåëüíàÿ ñúåìêà ïðèáîðîì “Àñòðîãîí”, ìîùíîñòü âîäíîãî ñëîÿ îêîëî 90 ì) [3]. Íà ðèñ. 5 ïðåäñòàâëåíû ðåçóëüòàòû ìíîãî- êðàòíûõ íàáëþäåíèé èíòåíñèâíîñòè èçëó÷åíèÿ âäîëü ïðîôèëÿ Õóòîÿðîâ – Áàçàëååâêà (ÄÄÂ) äëèíîé îêîëî 6 êì. Âèäíà êîððåëÿöèÿ îòäåëüíûõ ðåàëèçàöèé íå òîëüêî â îáùåé êàðòèíå èçìåíåíèÿ èíòåíñèâíîñòè èçëó÷åíèÿ âäîëü ïðîôèëÿ, íî è â äåòàëÿõ. Ýòî ñâèäåòåëüñòâóåò î òîì, ÷òî äëÿ âû- áðàííîãî âðåìåíè âûïîëíåíèÿ íàáëþäåíèé (ïåð- âàÿ ïîëîâèíà è ñåðåäèíà äíÿ) âêëàä èñòî÷íèêîâ ëèòîñôåðíîãî ïðîèñõîæäåíèÿ îñòàâàëñÿ îïðåäå- ëÿþùèì. Îòñþäà ñëåäóåò âàæíûé ìåòîäè÷åñêèé âûâîä – èíòåíñèâíîñòü ñïîíòàííîé ýëåêòðîìàã- íèòíîé ýìèññèè ëèòîñôåðíîãî ïðîèñõîæäåíèÿ îá- ëàäàåò óïîðÿäî÷åííîé ïðîñòðàíñòâåííîé ñòðóêòó- ðîé, òåñíî ñâÿçàííîé ñî ñòðîåíèåì ãåîñðåäû (â ÷àñòíîñòè, ñ òîïîëîãèåé ìåæáëî÷íîãî ïðîñòðàíñòâà è ãåîìåòðèåé ñàìèõ áëîêîâ, ñîñòàâëÿþùèõ ñðåäó) è, î÷åâèäíî, åå äèíàìèêîé [4–6, 29]. Ðèñ. 1. Âèä íåïðåðûâíîé çàïèñè àêòèâíîñòè ýëåêòðîìàãíèòíîãî èçëó÷åíèÿ çà âðåìÿ íàáëþäåíèé ñ 12.03 ïî 22.03.08 ã. íà ñòàöèîíàðíîé ñòàíöèè â ðàéîíå Àíàòîëèéñêîãî ðàçëîìà (Òóðöèÿ) 84 ISSN 1684-2189 GEOINFORMATIKA, 2010, ¹ 3 Ðèñ. 2. Èçìåíåíèå èíòåíñèâíîñòè ðàäèîèçëó÷åíèÿ âäîëü ïðîôèëÿ “Ýòàëîííûé Øåáåëèíñêèé” (êîìïîíåíòà X), çàðåãèñ- òðèðîâàííîãî ñ ëåòàòåëüíîãî àïïàðàòà íà âûñîòå 300 è 700 ì, è ìîäåëü ãëóáèííîãî ñòðîåíèÿ, ïîëó÷åííàÿ ïî äàííûì àýðîýëåêòðîìàãíèòíûõ íàáëþäåíèé Ðèñ. 3. Êàðòà èíòåíñèâíîñòè ðàäèîèçëó÷åíèÿ íà îäíîì èç ó÷àñòêîâ Äíåïðîâñêî-Äîíåöêîé âïàäèíû Ðèñ. 4. Èçìåíåíèå èíòåíñèâíîñòè èçëó÷åíèÿ (êîìïîíåíòà X – âäîëü ïðîôèëÿ, êîìïîíåíòà Y – ïåðïåíäèêóëÿðíî ê íåìó) âäîëü ïðîôèëÿ íà øåëüôå ×åðíîãî ìîðÿ [3]: 1 – çàëåæè óãëåâîäîðîäîâ (à – óñòàíîâëåííûå, á – ïðåäïîëàãàåìûå); 2 – òåêòîíè÷åñêèå íàðóøåíèÿ, 3 – ãðàôèêè ðàñïðåäåëåíèÿ ñèãíàëà 85ISSN 1684-2189 ÃÅβÍÔÎÐÌÀÒÈÊÀ, 2010, ¹ 3 Äðóãîé âàæíûé âûâîä, âûòåêàþùèé èç ïðè- âåäåííûõ ýêñïåðèìåíòàëüíûõ äàííûõ, – ñëåäóåò ðàçëè÷àòü äåòåðìèíèðîâàííûé õàîñ è õàîòè÷åñêèé ïîðÿäîê. Ïåðâûé èìåíóåòñÿ äèíàìè÷åñêèì õàî- ñîì, âòîðîé – ñàìîîðãàíèçàöèåé. Íàïîìíèì, ÷òî õàîòè÷åñêîå ïîâåäåíèå õàðàêòåðíî äëÿ áîëüøèí- ñòâà íåëèíåéíûõ ñèñòåì. Íå ìåíåå ñóùåñòâåí òàêæå âûâîä î íåîáõîäè- ìîñòè ðàçðàáîòêè íîâîé ýëåêòðîäèíàìè÷åñêîé ìî- äåëè ãåîñðåäû, ó÷èòûâàþùåé ñîâðåìåííûé óðî- âåíü çíàíèé î ñàìîïîäîáíîé ýâîëþöèè âåùåñòâà çåìíîé êîðû è âçàèìîäåéñòâèÿ èçëó÷åíèÿ è âå- ùåñòâà â íåé. Èçáðàííûì àñïåêòàì ýòèõ ïðîáëåì è ïîñâÿòèì äàëüíåéøåå èçëîæåíèå, ñèñòåìàòè÷å- ñêè îáðàùàÿñü ê ïðèâåäåííûì çäåñü ýêñïåðèìåí- òàëüíûì äàííûì. Ýëåêòðîäèíàìèêà ñðåä è ôëóêòóàöèîííûå ýëåêò- ðîìàãíèòíûå ïîëÿ. Êàê èçâåñòíî, îñíîâó ýëåêòðî- äèíàìèêè ìàòåðèàëüíûõ ñðåä ñîñòàâëÿþò ìèêðî- ñêîïè÷åñêèå óðàâíåíèÿ Ìàêñâåëëà, ñïðàâåäëèâûå âñåãäà, êîãäà ñïðàâåäëèâà ñàìà êëàññè÷åñêàÿ òåî- ðèÿ ïîëÿ, à ïîëó÷àþùàÿñÿ íà èõ îñíîâå ïóòåì óñðåäíåíèÿ ïî àíñàìáëþ ìàêðîñêîïè÷åñêàÿ ñèñ- òåìà óðàâíåíèé Ìàêñâåëëà è ñëåäñòâèÿ èç íèõ ÿâëÿþòñÿ ïðåäìåòîì èçó÷åíèÿ ýëåêòðîäèíàìèêè ñðåä [7]. Èñòîðèÿ èññëåäîâàíèÿ ôëóêòóàöèîííûõ ýëåê- òðîìàãíèòíûõ ïîëåé, ïðåäñòàâëÿþùèõ ñîáîé ÷àñòü ôóíäàìåíòàëüíîãî ÿâëåíèÿ â ïðèðîäå – áðîóíîâñêîãî äâèæåíèÿ, ñîñòàâëÿåò âàæíóþ ÷àñòü ñîâðåìåííîé ôèçè÷åñêîé òåîðèè è õîðîøî èçâåñò- íà [9].  ÷àñòíîñòè, ê íàñòîÿùåìó âðåìåíè äîñòà- òî÷íî äåòàëüíî ðàçâèòà êîððåëÿöèîííàÿ òåîðèÿ ñâîéñòâ òåïëîâûõ ýëåêòðîìàãíèòíûõ ïîëåé, èí- äóöèðîâàííûõ íåéòðàëüíûìè ìàêðîñêîïè÷åñêèìè òåëàìè.  åå îñíîâå ëåæèò ôóíäàìåíòàëüíàÿ òåî- ðåìà òåîðèè âåðîÿòíîñòåé – öåíòðàëüíàÿ ïðåäåëü- íàÿ òåîðåìà [26]. Îáû÷íî ïîä ýòèì íàçâàíèåì ïîíèìàþò ñîâîêóïíîñòü òåîðåì ðàçëè÷íîé ñòåïå- íè îáùíîñòè è ïðèìåíèìîñòè, êîòîðûå ïîçâîëÿ- þò îòâåòèòü íà âîïðîñ î òîì, êàê ðàñïðåäåëåíà ñóììà íåçàâèñèìûõ ñëó÷àéíûõ âåëè÷èí. Ðàçóìíî ïðåäïîëîæèòü, ÷òî èñòî÷íèê òåïëî- âîãî ýëåêòðîìàãíèòíîãî ïîëÿ – ìàêðîñêîïè÷åñêîå òåëî – óñëîâíî ìîæíî ðàçäåëèòü íà íåçàâèñèìî èçëó÷àþùèå ýëåìåíòàðíûå îáúåìû è ÷òî âñå óñ- ëîâèÿ öåíòðàëüíîé ïðåäåëüíîé òåîðåìû áóäóò âûïîëíåíû. Èíà÷å ãîâîðÿ, ìîäåëü ïðåäïîëàãàåò, ÷òî èñòî÷íèê òåðìîñòèìóëèðîâàííîãî ôëóêòóàöè- îííîãî ýëåêòðîìàãíèòíîãî ïîëÿ ïðåäñòàâëÿåò ñî- áîé íàáîð íåçàâèñèìûõ èçëó÷àòåëåé, èñïóñêàþ- ùèõ âîëíû ñî ñëó÷àéíûìè àìïëèòóäàìè, ôàçîé è ïîëÿðèçàöèåé, ïðè÷åì êàæäûé ýëåìåíòàðíûé èç- ëó÷àþùèé îáúåì èçëó÷àåò íåìîíîõðîìàòè÷åñêèå âîëíû. Ðåçóëüòèðóþùåå ïîëå ñëîæíûì, ñëó÷àé- íûì îáðàçîì ìåíÿåòñÿ â ïðîñòðàíñòâå è âðåìåíè. Ñòàöèîíàðíîñòü ïðîöåññà îçíà÷àåò, ÷òî ñðåäíÿÿ âåëè÷èíà ñëó÷àéíîãî ïîëÿ ÿâëÿåòñÿ êîíñòàíòîé è, ñîãëàñíî ïðèíÿòîé ìîäåëè, äîëæíà áûòü ïîëîæå- íà ðàâíîé íóëþ. Î÷åâèäíî, ÷òî äèíàìèêà ëþáîãî ýëåêòðîìàã- íèòíîãî ïðîöåññà, â òîì ÷èñëå èìåþùåãî ôëóêòó- àöèîííóþ ïðèðîäó, îïèñûâàåòñÿ ñèñòåìîé óðàâ- íåíèé Ìàêñâåëëà. Çàìåòèì, ÷òî ìàêðîñêîïè÷åñêèå óðàâíåíèÿ Ìàêñâåëëà â ìàòåðèàëüíîé ñðåäå ìîãóò áûòü ïðåäñòàâëåíû â ðàçíûõ ôîðìàõ. Ýòî îáóñ- ëîâëåíî â ïåðâóþ î÷åðåäü ñïîñîáîì îïðåäåëåíèÿ èíäóöèðîâàííûõ â íåé òîêîâ [7, 9].  ÷àñòíîñòè, åñëè ââåñòè ïîëíóþ ýëåêòðè÷å- ñêóþ èíäóêöèþ D(r, t) ñîîòíîøåíèåì ( ) ( ) ( ), , 4π ,t t t= +D r E r P r , ó÷èòûâàþùèì âñå ýôôåêòû äâèæåíèÿ çàðÿäîâ è òîêè íàìàãíè÷åíèÿ, à ïîëÿðèçàöèþ P(r, t) ðàâåí- ñòâîì ( ) ( ), , t t t dt −∞ ′ ′= ∫P r I r , Ðèñ. 5. Ðåçóëüòàòû ìíîãîêðàòíûõ (13 ðåàëèçàöèé) íàáëþäåíèé èíòåíñèâíîñòè èçëó÷åíèÿ âäîëü ïðîôèëÿ Õóòîÿðîâ – Áàçàëååâêà 86 ISSN 1684-2189 GEOINFORMATIKA, 2010, ¹ 3 âêëþ÷àþùèì âåñü èíäóöèðîâàííûé â ñðåäå òîê áåç ðàçäåëåíèÿ íà îòäåëüíûå âêëàäû, òî ñèñòåìà óðàâíåíèé Ìàêñâåëëà â ñðåäå ïðèìåò âèä ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ext ext , 1, ; , 1 4π, , ; , 0; , 4πρ , , t t c t t t t c t c t t t ∂ ∇× = − ∂ ∂ ∇× = + ∂ ∇ ⋅ = ∇ ⋅ = B r E r D r B r I r B r D r r (1) ãäå ñòîðîííèå òîêè Iext(r, t) è çàðÿäû ρext(r, t) ñâÿ- çàíû óðàâíåíèåì íåïðåðûâíîñòè.  ýòîì ñëó÷àå âåêòîð D(r, t) ïîëó÷èë íàçâàíèå âåêòîðà îáîáùåí- íîé ýëåêòðè÷åñêîé èíäóêöèè. Åñëè æå ïðåäñòàâëÿåòñÿ áîëåå óäîáíûì ðàçäå- ëÿòü íàâåäåííûå òîêè íà òîê ñâîáîäíûõ çàðÿäîâ, òîê ïîëÿðèçàöèè ñâÿçàííûõ çàðÿäîâ è âèõðåâûå òîêè íàìàãíè÷åíèÿ, òî öåëåñîîáðàçíî ââåñòè äðó- ãèå ïî ñìûñëó âåêòîðû ýëåêòðè÷åñêîé èíäóêöèè ( ) ( ) ( ), , 4 ,t t t= + πD r E r P r è íàïðÿæåííîñòè ìàãíèòíîãî ïîëÿ ( ) ( ) ( ), , 4 ,t t t= − πH r B r M r .  âåêòîðå ïîëÿðèçàöèè ñðåäû ìîæíî ó÷åñòü âêëàä òîêîâ ñâîáîäíûõ è ñâÿçàííûõ íîñèòåëåé èëè òîëüêî âêëàä òîêà ñâÿçàííûõ íîñèòåëåé, âû- äåëèâ òîê ñâîáîäíûõ íîñèòåëåé çàðÿäà îòäåëüíî.  ýòîì ñëó÷àå âåêòîð íàìàãíè÷åííîñòè ñðåäû M(r, t) áóäåò îïðåäåëÿòü âèõðåâûå òîêè è ñèñòåìà óðàâíåíèé Ìàêñâåëëà â ñðåäå ïðèìåò âèä ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ext ext ,1, ; ,1 4, , ; , 0; , 4πρ , . t t c t t t t c t c t t t ∂ ∇× = − ∂ ∂ ∇× = − + ∂ ∇ ⋅ = ∇ ⋅ = B r E r D r H r I r B r D r r π (2) Çäåñü âåêòîðû D(r, t) è H(r, t) ÿâëÿþòñÿ ñìåøàí- íûìè â òîì ñìûñëå, ÷òî ïðåäñòàâëÿþò ñîáîé ñóì- ìû ôóíêöèé ïëîòíîñòè è âåêòîðà ïîëÿ, êîòîðûé, â ñâîþ î÷åðåäü, îïðåäåëÿåòñÿ ïëîòíîñòÿìè âñþäó âî âñåé îáëàñòè Ñèñòåìà (2) òàêæå ñîäåðæèò ñòîðîííèå òîêè Iext(r, t). Ïîíÿòèå “ñòîðîííèå” îçíà÷àåò, ÷òî äèíà- ìèêà ïðîöåññîâ â ðàññìàòðèâàåìîé ìîäåëè íå âëèÿåò íà êàêèå-ëèáî õàðàêòåðèñòèêè ýòèõ òîêîâ, êîòîðûå ìîãóò áûòü îáóñëîâëåíû è íå ýëåêòðî- ìàãíèòíûìè ÿâëåíèÿìè.  òî æå âðåìÿ èíäóöè- ðîâàííûå òîêè è çàðÿäû â îáùåì ñëó÷àå ïðåä- ñòàâëÿþò ñîáîé ôóíêöèîíàëû íàïðÿæåííîñòåé ïîëåé, îïðåäåëÿåìûõ, â ñâîþ î÷åðåäü, ñóììîé èí- äóöèðîâàííûõ è ñòîðîííèõ òîêîâ è çàðÿäîâ. Ïðè ýòîì ñòîðîííèå è èíäóöèðîâàííûå òîêè, à òàêæå çàðÿäû ïî îòäåëüíîñòè, êàê è èõ ñóììà, ñâÿçàíû ñîîòâåòñòâóþùèìè óðàâíåíèÿìè íåïðåðûâíîñòè, à ãðàíè÷íûå óñëîâèÿ (åñëè ðàññìàòðèâàåòñÿ íå- ñêîëüêî ïðîñòðàíñòâåííûõ îáëàñòåé ñ ðàçëè÷íû- ìè ýëåêòðîäèíàìè÷åñêèìè ñâîéñòâàìè) è ìàòåðè- àëüíûå óðàâíåíèÿ ôîðìóëèðóþòñÿ â ñîîòâåòñòâèè ñ êîíêðåòíûìè îñîáåííîñòÿìè ðåøàåìîé çàäà÷è è ìîäåëüþ ñðåäû. Íàïîìíèì, ÷òî òðàäèöèîííî ãðàíè÷íûå óñëî- âèÿ ïîëó÷àþòñÿ èç óðàâíåíèé Ìàêñâåëëà â ðå- çóëüòàòå ïðåäåëüíîãî ïåðåõîäà [7]. Îòíîñèòåëüíî ìàòåðèàëüíûõ óðàâíåíèé âîïðîñ îñòàåòñÿ â çíà- ÷èòåëüíîé ñòåïåíè îòêðûòûì.  ÷àñòíîñòè, íà îñ- íîâàíèè ïðîñòûõ ïðåäñòàâëåíèé î âíóòðåííèõ ïðîöåññàõ áûëî ïðåäëîæåíî íåñêîëüêî ìîäåëåé ñðåä, ïðè÷åì ïðåäïî÷òåíèå îòäàâàëîñü ñëó÷àÿì, âàæíûì ñ òî÷êè çðåíèÿ ðàäèîòåõíè÷åñêèõ ïðèëî- æåíèé [23]. Äëÿ íàèáîëåå ïðîñòûõ ïî ñâîèì ñâîé- ñòâàì ñðåä ïðåäïîëàãàåòñÿ, ÷òî óðàâíåíèÿ, óñòà- íàâëèâàþùèå ñâÿçè ìåæäó âåêòîðàìè ïîëÿ, ëèíåéíûå, èõ çàïèñûâàþò â ôîðìå ˆ ˆ,= ε = µD E B H , ãäå ïîä ε̂ è µ̂ , âîîáùå ãîâîðÿ, ñëåäóåò ïîíèìàòü íåêîòîðûå ëèíåéíûå îïåðàòîðû, êîòîðûå, â ÷àñò- íîñòè, ìîãóò áûòü òåíçîðàìè âòîðîãî ðàíãà, äèô- ôåðåíöèàëüíûìè èëè èíòåãðàëüíûìè îïåðàòîðà- ìè.  ñëó÷àå äîñòàòî÷íî ìåäëåííî èçìåíÿþùèõñÿ â ïðîñòðàíñòâå è âî âðåìåíè ïîëåé ýòè îïåðàòîðû ñâîäÿòñÿ ê óìíîæåíèþ E è H íà íåêîòîðóþ àë- ãåáðàè÷åñêóþ (âîçìîæíî òåíçîðíóþ) âåëè÷èíó. Îïåðàòîðû ε̂ è µ̂ íàçûâàþòñÿ ñîîòâåòñòâåííî îïåðàòîðàìè äèýëåêòðè÷åñêîé è ìàãíèòíîé ïðîíè- öàåìîñòè. Îäíàêî â áîëüøèíñòâå ñëó÷àåâ âìåùàþ- ùàÿ ñðåäà ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé â öåëîì íåéòðàëü- íóþ ñèñòåìó ñ òâåðäîé, æèäêîé è ãàçîîáðàçíîé ôàçàìè, êîòîðàÿ èíòåãðàëüíî õàðàêòåðèçóåòñÿ âå- ùåñòâåííîé ýêâèâàëåíòíîé ïðîâîäèìîñòüþ σ σ +ε ωe ′ ′′= è âåùåñòâåííîé ýêâèâàëåíòíîé äè- ýëåêòðè÷åñêîé ïðîíèöàåìîñòüþ ε ε σ ωe ′ ′′= − , ãäå êîìïëåêñíûå ïàðàìåòðû ε = ε εi′ ′′− è σ=σ σi′ ′′− ââî- äÿòñÿ â êà÷åñòâå êîýôôèöèåíòîâ ïðè ëèíåéíûõ ÷ëåíàõ ðàçëîæåíèé â ñòåïåííîé ðÿä êîìïëåêñíûõ ôóíêöèé, âûðàæàþùèõ ïîëÿðèçîâàííîñòü P(r, ω) è îáúåìíóþ ïëîòíîñòü òîêà ñâîáîäíûõ çàðÿäîâ I(r, ω) ÷åðåç óñðåäíåííûå ýëåêòðè÷åñêèå è ìàã- íèòíûå ïîëÿ â ðàññìàòðèâàåìîé ñðåäå [20]. Çàìåòèì, ÷òî ïðîèçâîäèìûå óñðåäíåíèÿ ïî ïðîñòðàíñòâó ãåîýëåêòðè÷åñêèõ ñâîéñòâ ñðåäû ïî- çâîëÿþò ýôôåêòèâíî èñïîëüçîâàòü àïïàðàò ýëåê- òðîäèíàìèêè ñïëîøíûõ ñðåä, íî â îòäåëüíûõ ñëó- ÷àÿõ èñêëþ÷àþò èç ðàññìîòðåíèÿ åå äåòàëè, êîòîðûå çà÷àñòóþ ïðåäñòàâëÿþò áóëüøóþ çíà÷è- ìîñòü äëÿ ïðàêòè÷åñêèõ ïðèëîæåíèé, ÷åì îïèñà- íèå ñðåäû â ñðåäíåì ñ ýôôåêòèâíûìè õàðàêòåðè- ñòèêàìè. Îäíàêî ïðè èñ÷åðïûâàþùåì îïèñàíèè ðåàëüíûõ ñðåä, â ÷àñòíîñòè ãåîñðåäû, ïðîáëåìà ìàòåðèàëüíûõ óðàâíåíèé ìîæåò îêàçàòüñÿ î÷åíü ñëîæíîé. Íî â ëþáîì ñëó÷àå ïî âíóòðåííåé ëî- ãèêå ýëåêòðîäèíàìèêè âíà÷àëå èäóò óðàâíåíèÿ 87ISSN 1684-2189 ÃÅβÍÔÎÐÌÀÒÈÊÀ, 2010, ¹ 3 Ìàêñâåëëà, ïîòîì ìàòåðèàëüíûå óðàâíåíèÿ è òîëüêî çàòåì ãðàíè÷íûå óñëîâèÿ, âûðàæåíèÿ äëÿ ýíåðãèè è äð., êîòîðûå ÿâëÿþòñÿ ñëåäñòâèåì óðàâ- íåíèé Ìàêñâåëëà è ìàòåðèàëüíûõ óðàâíåíèé è ïîòîìó èçìåíÿþòñÿ ïðè èçìåíåíèè ïîñëåäíèõ [7]. Îáðàòèì âíèìàíèå, ÷òî â òàêîé ñëîæíî ñòðóê- òóðèðîâàííîé ñðåäå, êàê ãåîñðåäà, â êîòîðîé ñó- ùåñòâóþò êîìïëåêñû íåëèíåéíûõ âçàèìîäåéñòâèé ìåæäó ôèçè÷åñêèìè ïîëÿìè è åå ïîäñèñòåìàìè, âîïðîñ î ìíîãîîáðàçèè ìàòåðèàëüíûõ óðàâíåíèé îñòàåòñÿ êðàéíå ñëîæíûì. Ïðåäåëüíî ÿñíî, ÷òî äëÿ åå àäåêâàòíîé ôîðìàëèçàöèè óðàâíåíèÿ Ìàêñ- âåëëà äîëæíû áûòü äîïîëíåíû äðóãèìè óðàâíå- íèÿìè â ÷àñòíûõ ïðîèçâîäíûõ, îïèñûâàþùèå ýòè ïðîöåññû è âçàèìîäåéñòâèÿ. Î ãëóáèííîé ïðèâÿçêå îáëàñòåé ãåíåðàöèè ýëåê- òðîìàãíèòíîãî øóìà. Êàê îòìå÷àëîñü â ðàçäåëå, ïîñâÿùåííîì ýêñïåðèìåíòàëüíûì ðåçóëüòàòàì èçìåðåíèé èíòåíñèâíîñòè ñïîíòàííîãî ýëåêòðî- ìàãíèòíîãî èçëó÷åíèÿ (êîëè÷åñòâà èìïóëüñîâ çà çàäàííûé èíòåðâàë âðåìåíè), âûïîëíåííûõ ÎÎÎ “Þã-íåôòåãàçãåîëîãèÿ” íà ñåðèè ïðîôèëåé â ÄÄ è äðóãèõ ðåãèîíàõ, íà çåìíîé ïîâåðõíîñòè è íàä íåþ íàáëþäàåòñÿ îò÷åòëèâî âûðàæåííàÿ óïî- ðÿäî÷åííàÿ ïðîñòðàíñòâåííàÿ ñòðóêòóðà àíîìàëèé èíòåíñèâíîñòè, òåñíî ñâÿçàííàÿ ñî ñòðîåíèåì ãåî- ñðåäû (â ÷àñòíîñòè, ñ òîïîëîãèåé ìåæáëî÷íîãî ïðîñòðàíñòâà) [3, 5, 6, 29]. Ïðèìå÷àòåëüíî, ÷òî õàðàêòåðèñòèêè àíîìàëèé èíòåíñèâíîñòè èìåþò áëèçêèå ïàðàìåòðû îò ñõîæèõ ãåîñòðóêòóð íåçà- âèñèìî îò èõ ãåîãðàôè÷åñêîãî ðàñïîëîæåíèÿ [3, 37, 38].  èòîãå ïîÿâëÿåòñÿ ïðèíöèïèàëüíàÿ âîç- ìîæíîñòü âîññòàíîâëåíèÿ ýëåìåíòîâ ñòðîåíèÿ ñðåäû. Ñ ýòîé öåëüþ ìîæíî èñïîëüçîâàòü êàê ïðîñòðàíñòâåííûå (ðàçìåð) àíîìàëèè â ñóììàð- íîì ñèãíàëå (÷èñëî èìïóëüñîâ â åäèíèöó âðåìå- íè, èíòåíñèâíîñòü êîòîðûõ ïðåâûøàåò íåêèé çà- äàííûé èëè “ïëàâàþùèé” ïîðîã) ëèáî åãî êîìïîíåíòû, òàê è èõ ñïåêòðàëüíûå ñîñòàâëÿþùèå èëè âåéâëåò-ïðåîáðàçîâàíèÿ [3, 29, 37, 38]. Íàïîìíèì, ÷òî ôîíîâûé ñåéñìè÷åñêèé ïðî- öåññ òàêæå ðåàëèçóåòñÿ ïðåèìóùåñòâåííî íà ãðà- íèöàõ áëîêîâ è ðàçëîìîâ, ãäå íàáëþäàåòñÿ îñî- áåííî àêòèâíàÿ öèðêóëÿöèÿ àêòèâíîé ôàçû. Ïðè ýòîì íåïðåðûâíûå èçìåíåíèÿ ïàðàìåòðîâ ãåîñðå- äû â áëîêîâûõ ãðàíè÷íûõ ñòðóêòóðàõ, îòðàæàþ- ùèõ èçìåíåíèÿ îáúåìíî-íàïðÿæåííîãî ñîñòîÿíèÿ, î÷åâèäíî, ìîãóò áûòü ñâÿçàíû ñ ïåðèîäè÷åñêèì èçìåíåíèåì îáúåìîâ êðèñòàëëè÷åñêèõ ñòðóêòóð ñîñòàâíûõ ýëåìåíòîâ ãåîñðåäû ïîä âîçäåéñòâèåì ïî÷òè íåïðåðûâíîãî âîñõîäÿùåãî ïîòîêà ëåãêèõ ãàçîâ [16]. Çàìåòèì, ÷òî óïðóãèå âîëíû ñèëüíûõ çåìëå- òðÿñåíèé âîçäåéñòâóþò íà ýòè êðèñòàëëè÷åñêèå ñòðóêòóðû, ÷òî ìîæåò ïðèâåñòè ê áûñòðîìó ïåðå- ðàñïðåäåëåíèþ ëåãêèõ ãàçîâ èç ïîëîæåíèÿ ôàç âíåäðåíèÿ âî âíîâü îáðàçîâàâøèåñÿ äåôåêòû, óñ- êîðåíèþ èõ äèôôóçèè è óñòàíîâëåíèþ èõ íîâîãî ðàñïðåäåëåíèÿ, êîíòðîëèðóþùåãî â äàëüíåéøåì ôîíîâóþ ñåéñìè÷åñêóþ àêòèâíîñòü [16]. Î÷åâèäíî, ÷òî âàðèàöèè îáúåìíî-íàïðÿæåí- íîãî ñîñòîÿíèÿ â êîíêðåòíûõ çîíàõ áëî÷íûõ ñòðóêòóð íå ñèíõðîííû è ñ íèìè ñâÿçàíû íåïðå- ðûâíûå èçìåíåíèÿ äåôîðìàöèé, ýëåêòðîìàãíèò- íûõ ïàðàìåòðîâ, ôîíîâîé ñåéñìè÷íîñòè, ïåðåõîä- íîãî ðàññåÿíèÿ íà ðàñïðîñòðàíÿþùèõñÿ ôðîíòàõ êîíöåíòðàöèè ôëþèäà. Ñ ó÷åòîì ìíîæåñòâåííîñ- òè ôèçè÷åñêèõ ìåõàíèçìîâ ãåíåðàöèè ýëåêòðî- ìàãíèòíûõ âîçìóùåíèé [56, 15, 30] ìîæíî ïðåä- ïîëîæèòü, ÷òî â ýòèõ äîñòàòî÷íî ëîêàëèçîâàííûõ îáëàñòÿõ ãåíåðàöèè, â ïðèíöèïå, âîçíèêàåò êàê áåãóùåå, ðàñïðîñòðàíÿþùååñÿ ïîëå, êîòîðîå â äàëüíåéøåì ìîæåò ñóùåñòâîâàòü áåç èñòî÷íèêîâ, åãî ïîðîäèâøèõ, òàê è “áëèæíåå” êâàçèñòàöèî- íàðíîå ïîëå, ñâÿçàííîå ñ èñòî÷íèêàìè. Îäíàêî ñâîéñòâà òàêèõ ïîëåé ñóùåñòâåííî ðàçëè÷íû.  ÷àñòíîñòè, ðàñïðîñòðàíÿþùååñÿ ïîëå ñ õàðàêòåð- íûì ìàñøòàáîì ïîðÿäêà äëèíû âîëíû áûñòðî ïî- ãëîùàåòñÿ â ñðåäå âíå ÷àñòîòíîé îáëàñòè åå ïðî- çðà÷íîñòè, â òî âðåìÿ êàê ó “áëèæíåãî” ïîëÿ ýòîò ìàñøòàá ìîæåò áûòü ïîðÿäêà ðàññòîÿíèÿ îò îáëà- ñòè ãåíåðàöèè äî òî÷êè åãî ðåãèñòðàöèè íà çåì- íîé ïîâåðõíîñòè. Âîçìîæíî, èìåííî òàêàÿ íàè- áîëåå óñòîé÷èâàÿ è ãåîìåòðè÷åñêè ïðîñòàÿ êîíôèãóðàöèÿ ñî “ñòîÿ÷èìè” âîëíàìè, îáðàçîâàí- íàÿ êâàçèñòàöèîíàðíîé êîìïîíåíòîé ïîëÿ, è îï- ðåäåëÿåò ïðîñòðàíñòâåííóþ ñòðóêòóðó àíîìàëèé, ðåãèñòðèðóåìóþ íà çåìíîé ïîâåðõíîñòè èëè íàä íåþ [5, 6]. Äëÿ ïîíèìàíèÿ ñâÿçè ìåæäó íàáëþäàåìîé ïðîñòðàíñòâåííîé ñòðóêòóðîé àíîìàëèé èçëó÷åíèÿ è òîïîëîãèåé ìåæáëî÷íîé ñòðóêòóðû ãåîñðåäû íå ìåíåå ñóùåñòâåí ýêñïåðèìåíòàëüíî óñòàíîâëåí- íûé ôàêò, îòìå÷åííûé åùå Ì.À Ñàäîâñêèì, – ôèçèêî-ìåõàíè÷åñêèå è ôèçèêî-õèìè÷åñêèå ñâîé- ñòâà ãîðíîé ïîðîäû íåçíà÷èòåëüíî âëèÿþò íà õà- ðàêòåð ðàñïðåäåëåíèÿ åñòåñòâåííîé êóñêîâàòîñòè [27, ñ. 334]. Âîçìîæíî, èìåííî ýòî îáñòîÿòåëü- ñòâî è ÿâëÿåòñÿ êëþ÷åâûì äëÿ ïîíèìàíèÿ óïîìÿ- íóòîãî âûøå äðóãîãî ýêñïåðèìåíòàëüíîãî ôàêòà: ïðîñòðàíñòâåííûå õàðàêòåðèñòèêè àíîìàëüíîé èíòåíñèâíîñòè íàä ñõîæèìè ñòðóêòóðàìè ïîäîá- íû [3, 37, 38]. Î âçàèìîäåéñòâèè èçëó÷åíèÿ è âåùåñòâà. Êàê èçâåñòíî, âçàèìîäåéñòâèå ýëåêòðîìàãíèòíîãî èç- ëó÷åíèÿ ñî ñðåäîé îïðåäåëÿåòñÿ è çàäàåòñÿ ïàðà- ìåòðàìè ìàòåðèàëüíûõ óðàâíåíèé, ò. å. ïðîíè- öàåìîñòÿìè ε(r), µ(r) è ïðîâîäèìîñòüþ σ(r). Îòìåòèì âàæíóþ ìåòîäè÷åñêóþ äåòàëü. Èíîãäà óòâåðæäàåòñÿ, ÷òî êëþ÷åâûì ïàðàìåòðîì äëÿ âçà- èìîäåéñòâèÿ èçëó÷åíèÿ è âåùåñòâà ÿâëÿåòñÿ “ïî- êàçàòåëü ïðåëîìëåíèÿ” n, êîòîðûé â ñëó÷àå ïî- ãëîùàþùåé, íî íåìàãíèòíîé ñðåäû îïðåäåëÿåòñÿ ðàâåíñòâîì n iε = + χ% , 88 ISSN 1684-2189 GEOINFORMATIKA, 2010, ¹ 3 ãäå ε% – êîìïëåêñíàÿ äèýëåêòðè÷åñêàÿ ïðîíèöàå- ìîñòü. Îäíàêî â ñëó÷àå ñóùåñòâåííî íåîäíîðîäíûõ ñðåä ãåîìåòðèÿ âîëí çàäàåòñÿ îñîáåííîñòÿìè ñðå- äû, ò. å. ôóíêöèÿìè ε(r, ω), µ(r, ω), σ(r, ω), â òî âðåìÿ êàê ïîêàçàòåëü ïðåëîìëåíèÿ n, âîîáùå ãî- âîðÿ, îïèñûâàåò èçìåíåíèå ôàçû ïîëÿ âåñüìà ÷àñò- íîãî âèäà – ïëîñêîé ìîíîõðîìàòè÷åñêîé áåãóùåé âîëíû – è íå áîëåå òîãî [24, ñ. 1023].  ñëó÷àå îäíîðîäíûõ ñðåä ðåøåíèå óðàâíåíèé Ìàêñâåëëà ñîäåðæèò ëèíåéíóþ êîìáèíàöèþ âñåõ íîðìàëüíûõ âîëí, à ãðàíè÷íûå óñëîâèÿ îäíîçíà÷- íî îïðåäåëÿþò èõ àìïëèòóäó. Ïðè ýòîì, ñëåäóÿ [1], íîðìàëüíûìè âîëíàìè áóäåì íàçûâàòü âñå ïðîïîðöèîíàëüíûå ìíîæèòåëþ ei(kr – ωt) ðåøåíèÿ îäíîðîäíûõ óðàâíåíèé Ìàêñâåëëà (1) èëè (2) ñ Iext = 0, ρext = 0. Íîðìàëüíûå âîëíû, êîòîðûå ìîãóò ðàñïðîñòðàíÿòüñÿ â òàêîé ñðåäå, âåñüìà ïîëíî õà- ðàêòåðèçóþò ñâîéñòâà ýòîé ñðåäû. Âîëíû òèïà E = E0e i(kr – ωt), H = H0e i(kr – ωt) ñ îä- íèì çíà÷åíèåì êðóãîâîé ÷àñòîòû ω è âîëíîâîãî ÷èñëà k ìîãóò áûòü ðåøåíèåì ñèñòåìû (1), (2) ëèøü òîãäà, êîãäà âåêòîð D(ω, k) ñâÿçàí òîëüêî ñ E(ω, k) ïðè îäíèõ è òåõ æå çíà÷åíèÿõ ÷èñëà k. Ïîñëåäíåå êàê ðàç è èìååò ìåñòî â ñëó÷àå ñïðà- âåäëèâîñòè ñâÿçè ( ) ( ) ( )ω, ε ω, ω, ,i ij jD E=k k k ãäå εij – òåíçîð äèýëåêòðè÷åñêîé ïðîíèöàåìîñòè. Íåîäíîðîäíûå âîëíû åñòåñòâåííûì îáðàçîì ïîÿâëÿþòñÿ ïðè ðåøåíèè çàäà÷ ñ ãðàíèöàìè ðàç- äåëà.  ýòîì ñëó÷àå k = k' + k'' è íàïðàâëåíèå k' îïðåäåëÿåòñÿ èç çàêîíà ïðåëîìëåíèÿ íà ãðàíèöå ðàçäåëà, à âåêòîð k'' – íàïðàâëåíèåì ïî íîðìàëè ê íåé. Îäíàêî, ñîãëàñíî [1], ñ òî÷êè çðåíèÿ èçó÷å- íèÿ ôèçè÷åñêèõ ñâîéñòâ ñàìîé ñðåäû âäàëè îò ãðàíèöû ðàçäåëà îíè îñîáîãî èíòåðåñà íå ïðåä- ñòàâëÿþò. Ðàññìàòðèâàåìàÿ ëèíåéíàÿ ìîäåëü â êëàññè- ÷åñêîé ýëåêòðîäèíàìèêå ñïëîøíûõ ñðåä ïðè îïè- ñàíèè ýëåêòðîìàãíèòíûõ ÿâëåíèé ïðåîáëàäàåò. Ïîëàãàëîñü, ÷òî ëèíåéíîãî ÿçûêà äîñòàòî÷íî äëÿ ïîíèìàíèÿ îñíîâíûõ çàêîíîìåðíîñòåé ýëåêòðî- ìàãíèòíûõ ïðîöåññîâ, õîòÿ ñàìè ðåøåíèÿ óðàâ- íåíèé ýëåêòðîäèíàìèêè â ñðåäàõ è îòëè÷àþòñÿ èñêëþ÷èòåëüíûì ðàçíîîáðàçèåì. Òðóäíîñòè îïèñàíèÿ ýëåêòðîìàãíèòíûõ ïðî- öåññîâ âîçðàñòàþò â ñèëó áîëåå âûðàæåííîãî çà- òóõàíèÿ. Êëàññè÷åñêèå âîëíîâûå ïðåäñòàâëåíèÿ âïîëíå ðàáîòàþò ëèøü â îáëàñòÿõ ïðîçðà÷íîñòè ñðåäû, êîãäà |ε'' | << |ε' |, |µ'' | << |µ' | è äèññèïàöèÿ ýëåêòðîìàãíèòíîé ýíåðãèè â ñðåäå çà ïåðèîä ìàëà ïî ñðàâíåíèþ ñ çàïàñåííîé â íåé ýíåðãèåé. Íàïîìíèì â ýòîé ñâÿçè, ÷òî ñèñòåìà óðàâíå- íèé Ìàêñâåëëà ÿâëÿåòñÿ ãèïåðáîëè÷åñêîé è, âî- îáùå ãîâîðÿ, äîïóñêàåò ðåøåíèå â âèäå ðàñïðîñò- ðàíÿþùèõñÿ âîëí. Îäíàêî åñëè òîêè ñìåùåíèÿ îêàçûâàþòñÿ ïðåíåáðåæèìî ìàëûìè ïî ñðàâíå- íèþ ñ òîêàìè ïðîâîäèìîñòè è èìè ìîæíî ïðå- íåáðå÷ü, ñèñòåìà óðàâíåíèé Ìàêñâåëëà ñòàíîâèò- ñÿ ïàðàáîëè÷åñêîé è ýëåêòðîìàãíèòíûå âîëíû ïîëíîñòüþ èñêëþ÷àþòñÿ èç ðàññìîòðåíèÿ. Âåðîÿòíî, ýòî óòâåðæäåíèå îòíîñèòñÿ ê âîë- íàì, îïèñûâàåìûì ëèíåéíûìè èëè êâàçèëèíåé- íûìè äèôôåðåíöèàëüíûìè óðàâíåíèÿìè. Èõ îò- ëè÷èòåëüíîå ñâîéñòâî – ñóùåñòâîâàíèå îñîáûõ ïîâåðõíîñòåé â ïðîñòðàíñòâå–âðåìåíè, êîòîðûå â ôèçè÷åñêèõ ïðèëîæåíèÿõ ïðîÿâëÿþò ñåáÿ â êà÷å- ñòâå ðàñïðîñòðàíÿþùèõñÿ âîëí. Îäíàêî ãèïåðáî- ëè÷åñêèå ñèñòåìû óðàâíåíèé ïîëÿ íèêîèì îáðà- çîì íå îõâàòûâàþò âñåõ âîëíîâûõ ÿâëåíèé, ñóùåñòâóþùèõ â ïðèðîäå.  ÷àñòíîñòè, èçâåñòåí øèðîêèé ñïåêòð çàäà÷ ðàñïðîñòðàíåíèÿ, êîòîðûå íå îïèñûâàþòñÿ ãèïåðáîëè÷åñêèìè óðàâíåíèÿìè, íî òåì íå ìåíåå äîïóñêàþò âîëíîâûå ÿâëåíèÿ, åñëè ïîíèìàòü âîëíû êàê äèíàìè÷åñêèå êîëåáà- òåëüíûå ïðîöåññû â ñïëîøíîé ñðåäå. ×òîáû íå- ñêîëüêî ïðîÿñíèòü èçëîæåííîå, îñòàíîâèìñÿ íà îäíîì ÷àñòíîì ïðèìåðå. Êàê èçâåñòíî, óðàâíåíèå Áþðãåðñà, îáúåäèíÿ- þùåå òèïè÷íóþ íåëèíåéíîñòü ñ òèïè÷íîé äèô- ôóçèåé: ( ) ( ) ( ) ( )2 2 , , ,1, C z t C z t C z t C z t t z z ∂ ∂ ∂ + = ∂ ∂ σµ ∂ , ìîæíî ñâåñòè ê îáû÷íîìó ëèíåéíîìó óðàâíåíèþ òåïëîïðîâîäíîñòè, îïèñûâàþùåìó ÷èñòî äèññè- ïàòèâíûé ñïîñîá ïåðåíîñà ýíåðãèè: ( ) ( )2 2 , ,1U z t U z t t z ∂ ∂ = ∂ σµ ∂ , íåëèíåéíîé çàìåíîé [32, ñ. 100] ( ) ( ) ( ) ,2, , U z t z C z t U z t ∂ ∂ = − σµ . Óðàâíåíèå Áþðãåðñà – íåëèíåéíîå óðàâíåíèå ñ õàðàêòåðèñòè÷åñêèìè ñêîðîñòÿìè ± µσ , îïðåäå- ëÿåìûìè âîëíîâûì îïåðàòîðîì âòîðîãî ïîðÿäêà. Îäíàêî åñëè çíà÷åíèå 1/σµ ìàëî (õîðîøî ïðîâî- äÿùàÿ ñðåäà), òî â èçâåñòíîì ñìûñëå õîðîøåå ïðè- áëèæåíèå äàåò óðàâíåíèå íèçøåãî ïîðÿäêà ( ) ( ) ( ), , , 0 C z t C z t C z t t z ∂ ∂ + = ∂ ∂ , êîòîðîå ïðåäñêàçûâàåò “âîëíû” ñî ñêîðîñòüþ ðàñ- ïðîñòðàíåíèÿ ( ) ( ) ( ) ,2, , C z t z C z t C z t ∂ ∂ = − σµ . Ïðè ýòîì âîëíû âûñøåãî ïîðÿäêà íåñóò “ïåð- âûé ñèãíàë” ñî ñêîðîñòüþ ± µσ , à “îñíîâíîå âîçìóùåíèå” ïåðåäàåòñÿ “âîëíàìè íèçøåãî ïî- ðÿäêà” ñî ñêîðîñòüþ C(z, t). ßñíî, ÷òî, ÷åì âûøå 89ISSN 1684-2189 ÃÅβÍÔÎÐÌÀÒÈÊÀ, 2010, ¹ 3 ïðîâîäèìîñòü ñðåäû σ, òåì áîëåå äîìèíèðóþò “âîëíû” íèçøåãî ïîðÿäêà. Ïîñëå ñäåëàííûõ çàìå÷àíèé ñíîâà îáðàòèìñÿ ê íåîäíîðîäíûì ñðåäàì. Êàê óæå îòìå÷àëîñü, â ñëó÷àå íåîäíîðîäíîé ñðåäû ãåîìåòðèÿ âîëí çàäà- åòñÿ îñîáåííîñòÿìè ñðåäû, ò. å. ôóíêöèÿìè ε(r, ω), µ(r, ω) è σ(r, ω). Òàêèì îáðàçîì, â íåîäíîðîäíîé ñðåäå íåò ðàñïðîñòðàíÿþùèõñÿ (áåãóùèõ) âîëí – âîëíû ÿâëÿþòñÿ ñòîÿ÷èìè [24, ñ. 1023]. Ïðè ýòîì êîëåáàíèÿ ñ äëèíîé âîëí, êðàòíîé ðàçìåðó íå- îäíîðîäíîñòåé (â ÷àñòíîñòè áëîêîâ), çàòóõàþò çíà- ÷èòåëüíî ñëàáåå âîëí, äëèíà êîòîðûõ òàêîâà, ÷òî â áëîêàõ íå ìîãóò âîçíèêàòü ñòîÿ÷èå âîëíû. Èíà- ÷å ãîâîðÿ, òàêàÿ ñðåäà âåäåò ñåáÿ ïîäîáíî íàáîðó ðåçîíàòîðîâ.  ïîäîáíûõ ñëó÷àÿõ ïîäõîä ê ðåøå- íèþ çàäà÷ ñóùåñòâåííî çàâèñèò îò ñîîòíîøåíèÿ äëèíû âîëíû λ è õàðàêòåðíîãî ðàçìåðà L íåîäíî- ðîäíîñòè.  ðåôðàêöèîííûõ çàäà÷àõ, ò. å. â çàäà÷àõ î ðàñïðîñòðàíåíèè âîëí â íåîäíîðîäíûõ íåîãðàíè- ÷åííûõ ñðåäàõ, ðîëü îòíîøåíèÿ L/λ èãðàåò ñêî- ðîñòü èçìåíåíèÿ äèýëåêòðè÷åñêîé è ìàãíèòíîé ïðîíèöàåìîñòè. Ðàçëè÷àþò òðè õàðàêòåðíûå îá- ëàñòè: à) êâàçèñòàòè÷åñêóþ, êîãäà L/λ << 1; á) ðåçîíàíñíóþ, êîãäà L/λ ≈ 1; ïàðàìåòðû ñðåäû ìîãóò èçìåíÿòüñÿ áûñòðî íà ðàññòîÿíèè, ðàâ- íîì äëèíå âîëíû; â) êâàçèîïòè÷åñêóþ, êîãäà L/λ >> 1; ïàðàìåòðû ñðåäû èçìåíÿþòñÿ ìàëî íà ðàññòîÿíèè, ðàâíîì äëèíå âîëíû.  ýòîé ñâÿçè ïðåäñòàâëÿåòñÿ èíòåðåñíûì óïî- ìÿíóòü ñëåäóþùåå. Âûøå óêàçûâàëîñü, ÷òî îñî- áåííîñòüþ ãåîñðåäû ÿâëÿåòñÿ èåðàðõè÷åñêè ìíî- ãîóðîâíåâàÿ îðãàíèçàöèÿ åå áëî÷íîé ñòðóêòóðû [27].  íåé íåò õàðàêòåðíîãî ðàçìåðà, è, êàçàëîñü áû, èñïîëüçîâàíèå ýòèõ õàðàêòåðèñòèê (â ÷àñò- íîñòè, óñëîâèÿ: “äëèíà âîëíû ìåíüøå õàðàêòåð- íîãî ðàçìåðà íåîäíîðîäíîñòè”) ïðèìåíèòåëüíî ê ñåéñìèêå äîëæíî áûòü çàòðóäíèòåëüíûì. Òåì íå ìåíåå Ñ.Â. Ãîëüäèí îòìå÷àåò [12], ÷òî ýòè óñëî- âèÿ âñå æå ðàáîòàþò â øèðîêîì äèàïàçîíå äëèí âîëí. È äàëåå îí ïðîäîëæàåò: “Ìû (ñîâìåñòíî ñ Á.ß. Ãåëü÷èíñêèì) ïðèøëè ê âûâîäó, ÷òî â òàêèõ çàäà÷àõ íå ñóùåñòâóåò ìîäåëè ñðåäû, îäèíàêîâîé äëÿ âñåõ âîëí: âîëíà êàê áû ñàìà âûáèðàåò òó ñðåäó, â êîòîðîé îíà ðàñïðîñòðàíÿåòñÿ â ïîëíîì ñîîòâåòñòâèè ñ óïîìÿíóòûì âûøå óñëîâèåì” (ò. å. λ << L). Äðóãèìè ñëîâàìè, íåñìîòðÿ íà òî ÷òî áëî÷íàÿ ñòðóêòóðà ãåîñðåäû ïðîÿâëÿåòñÿ íà âñåõ ìàñøòàáíûõ óðîâíÿõ, åå âûðàæåííîñòü îò ìàñøòàáà ê ìàñøòàáó ìîæåò èçìåíÿòüñÿ, ò.å. ìîæ- íî ãîâîðèòü î ïðåèìóùåñòâåííî ìåëêîìàñøòàá- íîé, ñðåäíå- è êðóïíîáëî÷íîé ñðåäå. Ñåéñìè÷åñêèå øóìû è íåêîòîðûå èõ ñâîéñòâà. Ñîãëàñíî ýêñïåðèìåíòàëüíûì äàííûì, ñåéñìè- ÷åñêèå øóìû (ýìèññèÿ) îõâàòûâàþò î÷åíü øèðî- êèé äèàïàçîí ÷àñòîò [27]. Èõ èññëåäîâàíèþ ïî- ñâÿùåíà îáøèðíàÿ ëèòåðàòóðà. Ïî ÷àñòîòíîìó ñî- ñòàâó øóìû óñëîâíî ìîæíî ðàçäåëèòü íà íèçêî- ÷àñòîòíûå (äîëè ãåðöà äî ïåðâûõ åäèíèö ãåðö), âûñîêî÷àñòîòíûå (åäèíèöû äî íåñêîëüêèõ äåñÿò- êîâ ãåðö) è ñåéñìîàêóñòè÷åñêèå (îò äåñÿòêîâ ãåðö äî äåñÿòêîâ êèëîãåðö è âûøå). Íåò è óñòàíîâèâ- øåéñÿ òåðìèíîëîãèè, ïîýòîìó àâòîðû ïîëüçóþò- ñÿ êàê ýêâèâàëåíòíûìè ñëåäóþùèìè òåðìèíàìè: âûñîêî÷àñòîòíûå ñåéñìè÷åñêèå øóìû è âûñîêî- ÷àñòîòíûå ìèêðîñåéñìû; ñåéñìè÷åñêàÿ è ñåéñìî- àêóñòè÷åñêàÿ ýìèññèÿ (èçëó÷åíèå); ñåéñìîàêóñòè- ÷åñêèå è ãåîàêóñòè÷åñêèå øóìû è äð. Ïîëàãàþò, ÷òî ñåéñìè÷åñêèé øóì ãåíåðèðóåò- ñÿ â ãåîñðåäå ðàçëîìíûìè çîíàìè, ãðàíèöàìè êîíòàêòîâ áëîêîâ, ïîðèñòûìè è òðåùèííûìè êîë- ëåêòîðàìè â ïðîöåññå ñâîåãî ôîðìèðîâàíèÿ è ïîñ- ëåäóþùåãî ðàçâèòèÿ ïîä âëèÿíèåì ïåðåìåííûõ ïîëåé òåêòîíè÷åñêèõ è ïðèëèâíûõ íàïðÿæåíèé [34]. Ýòè îñëàáëåííûå çîíû èëè îáëàñòè ÿâëÿþò- ñÿ èñòî÷íèêàìè ïîñòîÿííîãî êîãåðåíòíîãî èçëó÷å- íèÿ ñ øóìîïîäîáíîé âîëíîâîé ôîðìîé, ýíåðãåòè- ÷åñêèé ñïåêòð êîòîðîé îïðåäåëÿåòñÿ ïàðàìåòðàìè ýòèõ çîí è õàðàêòåðîì ïðîèñõîäÿùèõ ïðîöåññîâ. Êîãåðåíòíûé ýìèññèîííûé ñåéñìè÷åñêèé ñèãíàë ïîðîæäàåòñÿ òàêæå â ïðîöåññå öèðêóëÿöèè ôëþè- äà ïî êàíàëàì ôèëüòðàöèè è ïóëüñàöèé ñêîïëå- íèé ãàçîâîé êîìïîíåíòû [34]. Íà åãî èçó÷åíèè îñíîâàíû ìåòîäû ýìèññèîííîé ñåéñìè÷åñêîé òî- ìîãðàôèè, ïîçâîëÿþùèå ëîêàëèçîâûâàòü êàê àê- òèâíûå èñòî÷íèêè êîãåðåíòíîãî ñåéñìè÷åñêîãî ñèãíàëà (ïàññèâíûé ìîíèòîðèíã), òàê è îáëàñòè èíòåíñèâíîãî ðàññåÿíèÿ ñåéñìè÷åñêèõ ñèãíàëîâ îò çåìëåòðÿñåíèé è âçðûâîâ, ñâÿçàííûå ñ êîíòðàñò- íûìè ñêîðîñòíûìè íåîäíîðîäíîñòÿìè ñðåäû (äèôðàêöèîííàÿ ýìèññèîííàÿ òîìîãðàôèÿ). Óñòàíîâëåíî, ÷òî ñåéñìè÷åñêàÿ ýìèññèÿ, ò. å. ïðîöåññ èçëó÷åíèÿ ãåîñðåäîé ñåéñìè÷åñêîé ýíåð- ãèè – ïðîöåññ ðàçíîìàñøòàáíûé: åãî ñòàðøèì ìàñøòàáíûì óðîâíÿì îòâå÷àþò çåìëåòðÿñåíèÿ ðàçëè÷íîé ýíåðãèè, à íà ìëàäøèõ ìàñøòàáàõ ïðî- ÿâëÿåòñÿ â ôîðìå ñåéñìè÷åñêîãî øóìà è àêóñòè- ÷åñêîãî èçëó÷åíèÿ [25]. Ïîêàçàíî, ÷òî ðàçíîìàñ- øòàáíîå ñåéñìè÷åñêîå èçëó÷åíèå îáëàäàåò òðàíñìàñøòàáíûìè ñâîéñòâàìè, ò. å. åãî õàðàêòåð íà ðàçëè÷íûõ ìàñøòàáàõ èìååò îáùèå ÷åðòû. Ôóíäàìåíòàëüíàÿ îñîáåííîñòü ñåéñìè÷åñêîãî èç- ëó÷åíèÿ – îòêëîíåíèå ñòàòèñòèê ïðîöåññà èçëó- ÷åíèÿ ñåéñìè÷åñêîé ýíåðãèè îò ñòàòèñòèê ïðî- öåññà íåçàâèñèìûõ èñïûòàíèé [25]. È â ýòîì åãî ñóùåñòâåííîå îòëè÷èå îò ðàññìîòðåííîãî ðàíåå òåðìîñòèìóëèðîâàííîãî ôëóêòóàöèîííîãî ýëåêòðî- ìàãíèòíîãî èçëó÷åíèÿ, òåîðèÿ êîòîðîãî îïèðàåòñÿ íà öåíòðàëüíóþ ïðåäåëüíóþ òåîðåìó [26]. Êàê óñòàíîâëåíî, â ïðîñòðàíñòâåííîé è ïðî- ñòðàíñòâåííî-ýíåðãåòè÷åñêèõ îáëàñòÿõ îòêëîíåíèå ñòàòèñòèê ñåéñìè÷åñêîé ýìèññèè îò ñòàòèñòèê ïðîöåññà íåçàâèñèìûõ èñïûòàíèé îò÷åòëèâî ïðî- ÿâëÿåòñÿ â ñóùåñòâîâàíèè ïðîñòðàíñòâåííîé 90 ISSN 1684-2189 GEOINFORMATIKA, 2010, ¹ 3 ñòðóêòóðû ñåéñìè÷íîñòè [25]. Âàæíî, ÷òî, êàê è â ïðîñòðàíñòâåííîé îáëàñòè, ñåéñìè÷åñêàÿ ýìèññèÿ îáëàäàåò èåðàðõè÷åñêèè ñâîéñòâàìè âî âðåìåííîé îáëàñòè – ïàðàìåòð èåðàðõèè â íåé ñîâïàäàåò ñ ïàðàìåòðàìè èåðàðõèè ïðîñòðàíñòâåííûõ íåîäíî- ðîäíîñòåé [27]. Ïðè ýòîì åñòü âåñîìûå îñíîâàíèÿ ñ÷èòàòü, ÷òî îïèñàíèå ñåéñìè÷åñêîãî ïðîöåññà íå- âîçìîæíî áåç ó÷åòà ñòðóêòóðíûõ ñâîéñòâ ãåîñðå- äû [27]. Î÷åâèäíî, íàçðåëà íåîáõîäèìîñòü ïîñòà- íîâêè äåòàëüíûõ èññëåäîâàíèé èåðàðõè÷åñêèõ ñâîéñòâ êàê ñåéñìè÷åñêîé ýìèññèè, òàê è ñâÿçàí- íîãî ñ íåé ýëåêòðîìàãíèòíîãî èçëó÷åíèÿ. Ïðåä- ñòàâëÿåòñÿ òàêæå áåçîñíîâàòåëüíûì ïðîòèâîïî- ñòàâëÿòü èëè ðàçãðàíè÷èâàòü ñåéñìè÷åñêóþ èëè ñåéñìîàêóñòè÷åñêóþ è ýëåêòðîìàãíèòíóþ ñîñòàâ- ëÿþùèå èçëó÷åíèÿ. Ìàòåìàòè÷åñêèå àñïåêòû ãåíåðàöèè âûñîêî÷à- ñòîòíîãî ýëåêòðîìàãíèòíîãî øóìà. Êàê íåîäíî- êðàòíî îòìå÷àëîñü (ñì., íàïðèìåð: [5, 15, 30, 37, 38]), ìíîãèå êîíêðåòíûå âîïðîñû, îòíîñÿùèåñÿ ê ìåõàíèçìàì ìåõàíîýëåêòðîìàãíèòíûõ ïðåîáðàçî- âàíèé è ìåòîäàì èõ ìàòåìàòè÷åñêîãî îïèñàíèÿ, âñå åùå îñòàþòñÿ äèñêóññèîííûìè è òðåáóþò äàëüíåéøåãî èçó÷åíèÿ. Òðàäèöèîííî âíèìàíèå êîíöåíòðèðîâàëîñü íà ëèíåéíûõ ìîäåëÿõ ãåíåðàöèè.  ÷àñòíîñòè, ðàñ- ñìàòðèâàÿ çåìíóþ êîðó êàê ïîðèñòóþ âëàãîíàñû- ùåííóþ ñðåäó, îáëàäàþùóþ ìàãíèòíîé ñòðóêòó- ðîé è íàõîäÿùóþñÿ â ìàãíèòíîì ïîëå çåìíîãî ÿäðà, À.Â. Ãóëüåëüìè ïðåäëîæåíî äîñòàòî÷íî îá- ùåå ëèíåéíîå óðàâíåíèå ãåíåðàöèè, åäèíîîáðàçíî îïèñûâàþùåå âîçáóæäåíèå ìàãíèòíîãî ïîëÿ â ðå- çóëüòàòå äåéñòâèÿ ÷åòûðåõ ìåõàíèçìîâ – ïüåçî- ìàãíèòíîãî, èíäóêöèîííîãî, äåôîðìàöèîííîãî è èíåðöèîííîãî, ñ ó÷åòîì òàêèõ ïðåäñòàâëåíèé ãåî- ìåõàíèêè, êàê óñêîðåíèå, ñêîðîñòü, äåôîðìàöèÿ è íàïðÿæåíèå [15]. Ïðè ýòîì ïðåäïîëàãàåòñÿ, ÷òî ïðîâîäèìîñòü ãîðíûõ ïîðîä, ïàðàìåòðû ìåõàíî- ìàãíèòíîé òðàíñôîðìàöèè, à òàêæå ñòîðîííåå ýëåêòðè÷åñêîå è ìàãíèòíîå ïîëÿ îäíîðîäíî ðàñ- ïðåäåëåíû â ïðîñòðàíñòâå è íå çàâèñÿò îò âðåìå- íè. Âìåñòå ñ òåì ãåîñðåäà, âîîáùå ãîâîðÿ, áîëåå íå ìîæåò ðàññìàòðèâàòüñÿ êàê êîíòèíóóì – åé îêàçà- ëàñü ïðèñóùà âíóòðåííÿÿ ñàìîïîäîáíàÿ ñåéñìî- ýëåêòðîìàãíèòîãåíåðèðóþùàÿ ñòðóêòóðà, îïðå- äåëÿþùàÿ ñåéñìî- è ýëåêòðîìàãíèòîøóìîâîé ïðîöåññ. Êîíöåïòóàëüíàÿ íîâèçíà òàêîãî ïîäõîäà ñîñòîèò â òîì, ÷òî ïðîáëåìó ãåíåðàöèè ãåîìàãíèò- íîãî øóìà ðàññìàòðèâàåìîãî ÷àñòîòíîãî äèàïàçîíà ïðåäëàãàåòñÿ ðåøàòü â ðàìêàõ ðàñïðåäåëåííûõ âîç- áóäèìûõ ñðåä (äèññèïàòèâíûõ ñòðóêòóð) ñ ó÷åòîì ìíîãîîáðàçèÿ ìåõàíîýëåêòðîìàãíèòíûõ ïðåîáðà- çîâàíèé è ýìïèðè÷åñêèõ çàêîíîìåðíîñòåé, câèäåòåëüñòâóþùèõ î ñâÿçè õàðàêòåðèñòèê èçëó÷å- íèÿ ñî ñòðóêòóðîé è äèíàìèêîé ãåîñèñòåì, êîòî- ðûå íå ìîãóò áûòü îáúÿñíåíû â ðàìêàõ êëàññè÷å- ñêîé òåîðèè ñêèí-ýôôåêòà.  ÷àñòíîñòè, ñèëüíîå ïîãëîùåíèå ìèêðîñåéñìè÷åñêèõ, à îñîáåííî ýëåêò- ðîìàãíèòíûõ âîëí ðàäèîâîëíîâîãî äèàïàçîíà â çåì- íîé êîðå ïîðîæäàåò èçâåñòíûå ïðîáëåìû: äëÿ òðàñ- ñû ñ óäåëüíîé ïðîâîäèìîñòüþ σ ≈ 10–1–10–3 Ñì/ì íà ÷àñòîòàõ 104–106 Ãö êîýôôèöèåíò çàòóõàíèÿ ïðå- âûøàåò 102–103 äÁ/êì [13], è, ñîîòâåòñòâåííî, ýëåêòðîìàãíèòíûå âîçìóùåíèÿ ýòîãî ÷àñòîòíîãî äèàïàçîíà, ñ òî÷êè çðåíèÿ êëàññè÷åñêèõ ïðåäñòàâ- ëåíèé, íå ìîãóò âûéòè ê ïîâåðõíîñòè Çåìëè èç îáëàñòåé ãåíåðàöèè, ãëóáèíà êîòîðûõ ïðåâûøàåò ìîùíîñòü ñêèí-ñëîÿ (100–150 ì). ßñíî, ÷òî â ýòîì ñëó÷àå íà ïåðåäíèé ïëàí âûñòóïàþò íåóñòîé÷èâûå ñèñòåìû è âîçáóäèìûå ñðåäû, äåìîíñòðèðóþùèå áîëüøîå ðàçíîîáðàçèå òèïîâ ïîâåäåíèÿ è ñàìîîðãàíèçàöèè. Èìïóëüñû, ðàñïðîñòðàíÿþùèåñÿ â âîçáóäèìûõ (àêòèâíûõ) ñðåäàõ, ÷àñòî íàçûâàþò àâòîâîëíîâûìè, ïîä÷åð- êèâàÿ òîò ôàêò, ÷òî èõ õàðàêòåðèñòèêè îïðåäåëÿ- þòñÿ, â îñíîâíîì, ïàðàìåòðàìè ñðåäû è ïðàêòè- ÷åñêè íå çàâèñÿò îò íà÷àëüíûõ óñëîâèé. Îáùåé òåîðèè àêòèâíûõ ñðåä íå ñóùåñòâóåò, è êàæäûé ïîäðîáíî èññëåäîâàííûé ïðèìåð òàêèõ ñðåä, êàê ïðàâèëî, äåìîíñòðèðóåò íîâûå òèïû èõ äèíàìèêè è ñàìîîðãàíèçàöèè [17]. Êàê èçâåñòíî, â îïèñàíèè âîçáóäèìûõ (àê- òèâíûõ) ñðåä îáùåïðèíÿòû ïàðàáîëè÷åñêèå óðàâ- íåíèÿ (èëè èõ ñèñòåìû) òèïà “ðåàêöèÿ–äèôôó- çèÿ” [17]. Ñ ó÷åòîì ýòèõ îáñòîÿòåëüñòâ è ìíîæåñòâåííîñòè ìåõàíèçìîâ ìåõàíîýëåêòðîìàã- íèòíûõ ïðåîáðàçîâàíèé â ãåîñðåäå â ðàáîòå [35] ïðåäëîæåíî îáîáùåííîå íåëèíåéíîå óðàâíåíèå ãåíåðàöèè ýëåêòðîìàãíèòíûõ âîçìóùåíèé ( )2i ij j i B B F t ∂ = α ∇ + ∂ B , ãäå αij – ìàòðèöà äèôôóçèè; Bj – èíäóêöèÿ; Fi(B) – íåëèíåéíàÿ ôóíêöèÿ, îïðåäåëÿåìàÿ äèíàìè÷íî- ñòüþ ïðîöåññîâ äåôîðìèðîâàíèÿ âîçáóäèìîé ñðå- äû, õàðàêòåðèçóþùàÿñÿ íàáîðîì ìåõàíîýëåêòðî- ìàãíèòíûõ ïðåîáðàçîâàíèé. Àíàëèçó îñîáåííîñòåé ýòîãî óðàâíåíèÿ, âîç- ìîæíûõ ïóòåé è ìåòîäîâ åãî ðåøåíèÿ ïîñâÿùåíà ðàáîòà [33]. Ê ñîæàëåíèþ, îäíàêî, ìàòåìàòè÷å- ñêàÿ ñòîðîíà ïðîáëåìû êðàéíå ñëîæíà è íàõîæäå- íèå äàæå êà÷åñòâåííîãî ðåøåíèÿ â ýòîé ñèòóàöèè ìîæåò îêàçàòüñÿ ñëèøêîì ñèëüíûì òðåáîâàíèåì. Êàê ïðàâèëî, íåëèíåéíûå óðàâíåíèÿ èëè èõ ñèñ- òåìû èìåþò áîëüøå ÷åì îäèí òèï ðåøåíèé. Ìå- íÿåòñÿ è òèïè÷íàÿ ïîñòàíîâêà ñàìîé çàäà÷è: âìå- ñòî ÿâíûõ ðåøåíèé óïîð äåëàåòñÿ íà ïîíèìàíèå ïîâåäåíèÿ ñèñòåìû. Ñ öåëüþ óïðîùåíèÿ àíàëè- çèðóåìîé ñèñòåìû â ðàáîòå [33] ïðåäëàãàåòñÿ èñ- ïîëüçîâàòü åå ñèììåòðèþ. Ñèììåòðè÷íûé ìåòîä ïîçâîëÿåò ñâåñòè ñèñòåìó â ÷àñòíûõ ïðîèçâîäíûõ ïàðàáîëè÷åñêîãî òèïà ê èçó÷åíèþ ñèñòåìû îáûê- íîâåííûõ äèôôåðåíöèàëüíûõ óðàâíåíèé, äëÿ ÷åãî ìîãóò áûòü èñïîëüçîâàíû êàê êëàññè÷åñêèé òåî- ðåòèêî-ãðóïïîâîé ïîäõîä, òàê è åãî îáîáùåíèå – ìåòîä óñëîâíîé èíâàðèàíòíîñòè. 91ISSN 1684-2189 ÃÅβÍÔÎÐÌÀÒÈÊÀ, 2010, ¹ 3 Çàìåòèì, ÷òî äëÿ íåëèíåéíûõ ñèñòåì àäåêâàò- íûì ÿâëÿåòñÿ ãëîáàëüíîå ðàññìîòðåíèå. Íåëèíåé- íóþ ñèñòåìó íåëüçÿ ïðåäñòàâèòü â âèäå ñóììû íåçàâèñèìûõ ÷àñòåé, à îãðàíè÷åííàÿ òî÷íîñòü â åå îïèñàíèè èìååò ïðèíöèïèàëüíîå çíà÷åíèå, è äàæå ñêîëü óãîäíî äåòàëüíîå çíàíèå ñîñòîÿíèÿ ñèñòåìû â äàííûé ìîìåíò âðåìåíè íå äàåò îäíî- çíà÷íîãî ïðåäñêàçàíèÿ åå áóäóùåãî. ßñíî, ÷òî â ýòîì ñëó÷àå îñîáóþ ðîëü è çíà÷åíèå ïðèîáðåòàåò âû÷èñëèòåëüíûé ýêñïåðèìåíò, ñïîñîáñòâóþùèé ïîíèìàíèþ ïðîáëåìû è âûáîðó íàïðàâëåíèé äàëüíåéøèõ àíàëèòè÷åñêèõ èññëåäîâàíèé. Çàêëþ÷åíèå. Åñòü âåñîìûå îñíîâàíèÿ ñ÷èòàòü, ÷òî òåîðåòè÷åñêîå îïèñàíèå øèðîêîãî ñïåêòðà êàê ìåõàíè÷åñêèõ âèáðàöèé, òàê è ñïîíòàííûõ ýëåê- òðîìàãíèòíûõ âîçìóùåíèé ëèòîñôåðíîãî ïðîèñ- õîæäåíèÿ íåâîçìîæíî áåç ó÷åòà ñòðóêòóðíûõ ñâîéñòâ ãåîñðåäû. Ïðè ýòîì äåéñòâóþùèé ôàê- òîð, âûçûâàþùèé èõ ãåíåðàöèþ, äîëæåí áûòü ïëàíåòàðíûì. Ñîãëàñíî [16], â êà÷åñòâå òàêîâîãî ìîæåò áûòü ïðèíÿòà ìîäåëü, â îñíîâå êîòîðîé ëåæàò ïðåäñòàâëåíèÿ î ðåàêöèè áëî÷íîé ãåîëîãè- ÷åñêîé ñðåäû íà âçàèìîäåéñòâèå ñ âîñõîäÿùèìè ïîòîêàìè ëåãêèõ ãàçîâ (êîíöåïöèÿ äèíàìè÷åñêè íåóñòîé÷èâîé ãåîñðåäû). Î÷åâèäíî, ñ íèìè ìî- æåò áûòü ñâÿçàíà ïðèðîäà áûñòðîé èçìåí÷èâîñòè ôèçè÷åñêèõ ïàðàìåòðîâ ìîäåëè. Êîìïðîìèññ ìåæäó ïîñòóïàþùåé â ãåîñðåäó ýíåðãèåé, ôëþè- äîì è åå ñòðóêòóðîé âåäåò ê ôîðìèðîâàíèþ ñòà- òè÷åñêèõ, ïóëüñèðóþùèõ èëè áåãóùèõ âîçìóùå- íèé – àâòîâîëí [18]. Îðãàíèçîâàííûå è èçëó÷àåìûå èç ýòèõ îáëàñòåé ñåéñìîàêóñòè÷åñêèå è ýëåêòðîìàãíèòíûå øóìîâûå ïîëÿ è ðåãèñòðè- ðóþòñÿ íà çåìíîé ïîâåðõíîñòè. Ïðè ýòîì ñåéñ- ìè÷íîñòü ðàçëè÷íîãî ðàíãà ñâÿçàíà ñ âàðèàöèÿìè îáúåìîâ ýëåìåíòîâ ãåîñðåäû (áëîêîâ) ïðè âçàè- ìîäåéñòâèè íåñòàöèîíàðíûõ ïîòîêîâ ëåãêèõ ãà- çîâ (âîäîðîä, ãåëèé è äð.) ñ òâåðäîé ôàçîé ëèòî- ñôåðû è íàðóøåíèåì àêêîìîäàöèè ìåæäó áëîêàìè (íåîäíîðîäíîñòÿìè), à ãåíåðàöèÿ ýëåêòðîìàãíèò- íîãî øóìà íà ìàêðîóðîâíå – ñ ïåðåõîäíûìè ïðî- öåññàìè â íåñòàöèîíàðíîé ñðåäå, â ÷àñòíîñòè ñ ïåðåõîäíûì ðàññåÿíèåì (èçëó÷åíèåì). Àâòîâîëíû âçàèìîäåéñòâóþò ìåæäó ñîáîé, è “âûæèâàåò” íàè- áîëåå óñòîé÷èâàÿ è ãåîìåòðè÷åñêè ïðîñòàÿ êîí- ôèãóðàöèÿ ñî ñòîÿ÷èìè âîëíàìè. Ñîãëàñíî [11], ëþáîå ïåðåõîäíîå èçëó÷åíèå ìîæíî ðàññìàòðèâàòü êàê ïðîöåññ òðàíñôîðìàöèè (ðàññåÿíèÿ) âîçìóùåíèÿ èëè èìïóëüñà “âîëíû” êîìïëåêñíîé äèýëåêòðè÷åñêîé ïðîíèöàåìîñòè (êî- òîðàÿ ìîæåò áûòü ñòîÿ÷åé èëè áåãóùåé, ñâÿçàííîé ñ ðàñïðîñòðàíåíèåì ôðîíòà êîíöåíòðàöèè ôëþèäà íà ýíåðãîïîòîêàõ â ãåîñðåäå) íà íåïîäâèæíûõ èëè äâèæóùèõñÿ çàðÿäàõ, ñãóñòêàõ çàðÿäîâ, ýëåêòðè- ÷åñêèõ äèïîëÿõ â ãåîñðåäå. Òàêîå ðàññåÿíèå êîðåí- íûì îáðàçîì îòëè÷àåòñÿ îò îáû÷íîãî, ñâÿçàííîãî ñ êîëåáàíèÿìè ÷àñòèöû â ïîëå ïàäàþùåé âîëíû. Î÷åâèäíî, ñþäà ìîæåò áûòü îòíåñåíî è ïåðåõîä- íîå èçëó÷åíèå, ãåíåðèðóåìîå ïîëåì çàðÿäîâ â “âîëíå” êîìïëåêñíîé äèýëåêòðè÷åñêîé ïðîíèöàå- ìîñòè, ñâÿçàííîé ñ ôðîíòàìè ðàñïðîñòðàíÿþùèõñÿ âäîëü ðàçëîìà è êàíàëèçèðóåìûõ èì “çàõâà÷åííûõ âîëí” [37, 38]. Êàê èçâåñòíî, ïîñëåäíèå ñïîñîáíû ïðèíèìàòü ýíåðãèþ îáúåìíûõ ñåéñìè÷åñêèõ âîëí è ýíåðãèþ îñíîâíîãî ñîñòîÿíèÿ, ÷òî îçíà÷àåò èõ âîçìîæíûé ðîñò ïî àìïëèòóäå â ïðîöåññå ðàñïðî- ñòðàíåíèÿ [19] è òåì ñàìûì íåóñòîé÷èâîñòü âçà- èìíîãî ñêîëüæåíèÿ áëîêîâ. Íà ìèêðîóðîâíå ìîäåëü ãåíåðàöèè ýëåêòðî- ìàãíèòíîãî øóìà ìîæåò áûòü îñíîâàíà íà âîç- íèêíîâåíèè ïðè ýíåðãåòè÷åñêîé íàêà÷êå ñëîæíûõ êðèñòàëëè÷åñêèõ ðåøåòîê è ñâÿçàííûõ ñ íèìè ýëåêòðîìàãíèòíûõ âîçìóùåíèé ïðè ðîæäåíèè è äâèæåíèè òî÷å÷íûõ, ëèíåéíûõ è îáúåìíûõ (ìèê- ðîòðåùèíû) äåôåêòîâ êðèñòàëëîâ ãîðíûõ ïîðîä [4]. Ïî ñóùåñòâó ýòîò ìåõàíèçì î÷åíü áëèçîê ê ìåõàíèçìó ñâåðõèçëó÷åíèÿ Äèêêå [22].  ïëîòíîé ñðåäå ñâåðõèçëó÷åíèå ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé êîëëåê- òèâíûå âîëíû, ðàñïðîñòðàíÿþùèåñÿ âíóòðè òåëà (áëîêà) è íà åãî ãðàíèöå ïðåâðàùàþùèåñÿ â óáå- ãàþùèå ýëåêòðîìàãíèòíûå âîëíû. Äåéñòâèå óïðóãèõ âîëí ñèëüíûõ çåìëåòðÿñå- íèé (è, âîçìîæíî, ïðîöåññîâ èõ ïîäãîòîâêè) íà êðèñòàëëè÷åñêèå è ìåæáëî÷íûå ñòðóêòóðû ëèòî- ñôåðû ìîæåò ïðèâåñòè ê áûñòðîìó ïåðåðàñïðåäå- ëåíèþ ëåãêèõ ãàçîâ, óñêîðåíèþ èõ äèôôóçèè è óñòàíîâëåíèþ èõ íîâîãî ðàñïðåäåëåíèÿ, êîòîðîå â äàëüíåéøåì áóäåò îïðåäåëÿòü åå ôîíîâóþ ñåéñ- ìè÷åñêóþ è ýëåêòðîìàãíèòíóþ àêòèâíîñòü.  èòîãå ñòðóêòóðà ïîëÿ ìèêðîñåéñìè÷åñêèõ è ýëå- êòðîìàãíèòíûõ êîëåáàíèé îêàçûâàåòñÿ òåñíî ñâÿ- çàííîé ñî ñòðîåíèåì ãåîñðåäû, à èíòåíñèâíîñòü ýìèññèè – ñ åå íàïðÿæåííûì ñîñòîÿíèåì. Ñ ýòîé òî÷êè çðåíèÿ ïðåäñòàâëÿåòñÿ áåçîñíîâàòåëüíûì ïðîòèâîïîñòàâëÿòü èëè ðàçãðàíè÷èâàòü àêóñòè÷å- ñêóþ è ýëåêòðîìàãíèòíóþ ñîñòàâëÿþùèå èçëó÷å- íèÿ. Åãî àêòèâèçàöèÿ ÿâëÿåòñÿ îñíîâíûì ñëåä- ñòâèåì ïðîñòðàíñòâåííî-âðåìåííîé èìïóëüñíîé äåãàçàöèè Çåìëè, êîíòðîëèðóþùåé ñåéñìîòåêòî- íè÷åñêèé ïðîöåññ. Ñëåäóåò óêàçàòü òàêæå íà âîçìîæíîñòü ôîðìè- ðîâàíèÿ â ãåîñðåäå – àêòèâíîé ñèñòåìå – ñïèðàëü- íûõ (ãåëèêîèäàëüíûõ) àâòîâîëí – ñëàáîçàòóõàþ- ùèõ íèçêî÷àñòîòíûõ ýëåêòðîìàãíèòíûõ êîëåáàíèé, îáóñëîâëåííûõ íàëè÷èåì ìàãíèòíîãî ïîëÿ çåì- íîãî ÿäðà. Çàìåòèì òàêæå, ÷òî â íåîäíîðîäíîé ñðåäå (è, ñëåäîâàòåëüíî, â ðåàëüíîé ãåîñðåäå) íåò áåãóùèõ (ðàñïðîñòðàíÿþùèõñÿ) âîëí – âîëíû ÿâ- ëÿþòñÿ ñòîÿ÷èìè [24].  èòîãå, êàê ñëåäóåò èç èçëîæåííîãî âûøå, îêàçûâàåòñÿ âîçìîæíûì âû- íîñ ñïîíòàííîãî ýëåêòðîìàãíèòíîãî øóìà äàæå êèëîãåðöîâîãî äèàïàçîíà ê çåìíîé ïîâåðõíîñòè ñî çíà÷èòåëüíîé ãëóáèíû [5, 6, 29]. Òàêèì îáðàçîì, ýëåêòðîäèíàìèêà ñàìîïîäîá- íîé ñåéñìîýëåêòðîìàãíèòîãåíåðèðóþùåé ñòðóêòó- ðû, êîòîðîé è ÿâëÿåòñÿ ãåîñðåäà, îêàçûâàåòñÿ òåñ- 92 ISSN 1684-2189 GEOINFORMATIKA, 2010, ¹ 3 íî ñâÿçàííîé ñ åå ìåõàíèêîé è ôëþèäîäèíàìè- êîé. Ìû ïîëàãàåì òàêæå, ÷òî ðåçóëüòàòû ïðîâåäåí- íûõ çà ïîñëåäíèå ãîäû òåîðåòè÷åñêèõ è ýêñïåðè- ìåíòàëüíûõ ðàáîò ïî ðåãèñòðàöèè ñïîíòàííîãî ýëåêòðîìàãíèòíîãî øóìà óêàçûâàþò íà íàëè÷èå íî- âîãî è âåñüìà àêòóàëüíîãî äëÿ ïðèëîæåíèé è ãëî- áàëüíîãî ïî îáúåìó ðàáîò îáúåêòà ôóíäàìåíòàëü- íûõ èññëåäîâàíèé ïî èçó÷åíèþ âçàèìîäåéñòâèÿ ýëåêòðîìàãíèòíîé ýìèññèè ñ ãåîëîãè÷åñêîé ñðåäîé. Ïðè ýòîì íà âîïðîñ î òîì, êàê ñëåäóåò îöåíèâàòü ïðèâåäåííûå â íàñòîÿùåé ñòàòüå ðåçóëüòàòû – êàê ðàñøèðåíèå âîçìîæíîñòåé ïðåäëîæåííûõ ðàíåå ìå- õàíèçìîâ ãåíåðàöèè ñåéñìîýëåêòðîìàãíèòíîãî øóìà èëè ïðîñòî êàê ïðèâåäåíèå ýòèõ âîçìîæíîñòåé â åñòåñòâåííûå ðàìêè, ïðàâèëüíûì îòâåòîì, î÷åâèä- íî, áóäåò âòîðîé. 1. Àãðàíîâè÷ Â.Ì., Ãèíçáóðã Â.Ë. Êðèñòàëëîîïòèêà ñ ó÷å- òîì ïðîñòðàíñòâåííîé äèñïåðñèè è òåîðèÿ ýêñèòî- íîâ. – Ì.: Íàóêà, 1979. – 432 ñ. 2. Àòàóëëàõàíîâ Ô.È., Ëîáàíîâ Å.Ñ., Ìîðîçîâà Î.Ë. è äð. Ñëîæíûå ðåæèìû ðàñïðîñòðàíåíèÿ âîçáóæäåíèÿ è ñà- ìîîðãàíèçàöèè â ìîäåëè ñâåðòûâàíèÿ êðîâè // Óñïå- õè ôèç. íàóê. – 2007. – 177, ¹ 1. – Ñ. 87–104. 3. Áîãäàíîâ Þ.À., Êîáîëåâ Â.Ï., Ðóñàêîâ Î.Ì., Çàõàðîâ È.Ã. Ãåîïîëÿðèòîííîå çîíäèðîâàíèå ãàçîíîñíûõ ñòðóêòóð ñåâåðî-çàïàäíîãî øåëüôà ×åðíîãî ìîðÿ // Ãåîëîãèÿ è ïîëåç. èñêîïàåìûå Ìèðîâîãî îêåàíà. – 2007. – 22, ¹ 4. – Ñ. 37–61. 4. Áîãäàíîâ Þ.À., Ïàâëîâè÷ Â.Í. Íåðàâíîâåñíîå èçëó- ÷åíèå çåìíîé êîðû – èíäèêàòîð ãåîäèíàìè÷åñêèõ ïðîöåññîâ // Ãåîôèç. æóðí. – 2008. – 30, ¹ 4. – Ñ. 12–24. 5. Áîãäàíîâ Þ.À., Ïàâëîâè÷ Â.Í., Øóìàí Â.Í. Ñïîíòàí- íàÿ ýëåêòðîìàãíèòíàÿ ýìèññèÿ ëèòîñôåðû: ñîñòîÿíèå ïðîáëåìû è ìàòåìàòè÷åñêèå ìîäåëè // Òàì æå. – 2009. – 31, ¹ 4. – Ñ. 20–33. 6. Áîãäàíîâ Þ.À., Áîíäàðåíêî Í.Â., Çàõàðîâ È.Ã. è äð. Àïïàðàòóðíî-ìåòîäè÷åñêîå îáåñïå÷åíèå ìåòîäà àíàëè- çà ñïîíòàííîé ýëåêòðîìàãíèòíîé ýìèññèè Çåìëè // Òàì æå. – Ñ. 34–43. 7. Áðåäîâ Ì.Ì., Ðóìÿíöåâ Â.Â., Òîïòûãèí È.Í. Êëàññè- ÷åñêàÿ ýëåêòðîäèíàìèêà: Ó÷åá. ïîñîáèå / Ïîä ðåä. È.Í. Òîïòûãèíà. – Ì.: Íàóêà, 1985. – 400 ñ. 8. Âàíøòåéí Ë.À. Ðàñïðîñòðàíåíèå èìïóëüñîâ // Óñïåõè ôèç. íàóê. – 1976. – 118, âûï. 2. – Ñ. 339–367. 9. Âèíîãðàäîâ Å.À., Äîðîôååâ È.À. Òåðìîñòèìóëèðîâàí- íûå ýëåêòðîìàãíèòíûå ïîëÿ òâåðäûõ òåë // Òàì æå. – 2009. – 179, ¹ 5. – Ñ. 449–485. 10. Âîðîáüåâ À.À. Î âîçìîæíîñòè ýëåêòðè÷åñêèõ ðàçðÿäîâ â íåäðàõ Çåìëè // Ãåîëîãèÿ è ãåîôèçèêà. – 1970. – ¹ 2. – Ñ. 3–13. 11. Ãèíçáóðã Â.Ë., Öûòîâè÷ Â.Í. Ïåðåõîäíîå èçëó÷åíèå è ïåðåõîäíîå ðàññåÿíèå. – Ì.: Íàóêà, 1984. – 360 ñ. 12. Ãîëüäèí Ñ.Â. Ñòèõè è ôîðìóëû: Ó÷åá. ïîñîáèå / Îòâ. ðåä. À.Ý. Êîíòîðîâè÷, Ì.È. Ýïîâ. – Íîâîñèáèðñê: Ïàðàëëåëü, 2009. – 512 ñ. 13. Ãîõáåðã Ì.Á., Ìîðãóíîâ Â.À., Àðîíîâ Á.Ë. Î âûñîêî÷àñ- òîòíîì ýëåêòðîìàãíèòíîì èçëó÷åíèè ïðè ñåéñìè÷åñ- êîé àêòèâíîñòè // Äîêë. ÀÍ ÑÑÑÐ. – 1979. – 248, ¹ 5. – Ñ. 1077–1081. 14. Ãóëüåëüìè À.Â. Ïðîáëåìû ôèçèêè ãåîýëåêòðîìàãíèòíûõ âîëí (îáçîð) // Ôèçèêà Çåìëè. – 2006. – ¹ 3. – Ñ. 3–16. 15. Ãóëüåëüìè À.Â. Óëüòðàíèçêî÷àñòîòíûå âîëíû â êîðå è â ìàãíèòîñôåðå Çåìëè // Óñïåõè ôèç. íàóê. – 2007. – 177, ¹ 12. – Ñ. 1257–1276. 16. Ãóôåëüä È.Ë. Ñåéñìè÷åñêèé ïðîöåññ. Ôèçèêî-õèìè- ÷åñêèå àñïåêòû. – Êîðîëåâ Ìîñê. îáë.: ÖÍÈÈÌàø, 2007. – 160 ñ. 17. Äàâûäîâ Â.À., Çûêîâ Â.Ñ., Ìèõàéëîâ À.Ñ. Êèíåìàòèêà àâòîâîëíîâûõ ñòðóêòóð â âîçáóäèìûõ ñðåäàõ // Óñïå- õè ôèç. íàóê. – 1991. – 161, ¹ 8. – Ñ. 45–86. 18. Äìèòðèåâñêèé À.Í., Âîëîäèí È.À. Àâòîñîëèòîííûå ìåõàíèçìû äåãàçàöèè Çåìëè // Äåãàçàöèÿ Çåìëè: ãåî- äèíàìèêà, ãåîôëþèäû, íåôòü, ãàç è èõ ïàðàãåíåçèñû. Ìàòåðèàëû Âñåðîñ. êîíô. (ã. Ìîñêâà, 22–25 àïð. 2008 ã.). – Ì.: ÃÅÎÑ. – 2008. – Ñ. 152–154. 19. Äóáðîâñêèé Â.À., Ñåðãååâ Â.Í. Êðàòêî- è ñðåäíåñðî÷- íûå ïðåäâåñòíèêè çåìëåòðÿñåíèé êàê ïðîÿâëåíèå íå- ñòàáèëüíîñòè ñêîëüæåíèÿ âäîëü ðàçëîìîâ // Ôèçèêà Çåìëè. – 2006. – ¹ 10. – Ñ. 11–18. 20. Êèíã Ð., Ñìèò Ã. Àíòåííû â ìàòåðèàëüíûõ ñðåäàõ. –  2 êí. – Ì.: Ìèð, 1984. – 824 ñ. 21. Ëåâøåíêî Â.Ò. Ñâåðõíèçêî÷àñòîòíûå ýëåêòðîìàãíèòíûå ñèãíàëû ëèòîñôåðíîãî ïðîèñõîæäåíèÿ: Àâòîðåô. äèñ. … ä-ðà ôèç.-ìàò. íàóê. – Ì.: ÎÍÔÇ ÐÀÍ, 1995. – 36 ñ. 22. Ìåíüøèêîâ Ë.È. Ñâåðõèçëó÷åíèå è íåêîòîðûå ðîä- ñòâåííûå ÿâëåíèÿ // Óñïåõè ôèç. íàóê. – 1999. – 169, ¹ 2. – Ñ. 113–154. 23. Íèêîëüñêèé Â.Â. Ýëåêòðîäèíàìèêà è ðàñïðîñòðàíåíèå ðàäèîâîëí. – Ì.: Íàóêà, 1978. – 544 ñ. 24. Ðàóòèàí Ñ.Ã. Îá îòðàæåíèè è ïðåëîìëåíèè íà ãðàíèöå ñðåäû ñ îòðèöàòåëüíîé ãðóïïîâîé ñêîðîñòüþ // Óñïåõè ôèç. íàóê. – 2008. – 178, ¹ 10. – Ñ. 1017–1024. 25. Ðûêóíîâ Ë.Í., Ñìèðíîâ Â.Á., Ñòàðîâîéò Þ.Î. Îá èåðàðõè÷åñêîì ñòðîåíèè õàðàêòåðà ñåéñìè÷åñêîé ýìèññèè // Äîêë. ÀÍ ÑÑÑÐ. – 1986. – 288, ¹ 1. – Ñ. 81–85. 26. Ðûòîâ Ñ.Ì. Ââåäåíèå â ñòàòèñòè÷åñêóþ ðàäèîôèçè- êó. – Ì.: Íàóêà, 1966. – 270 ñ. 27. Ñàäîâñêèé Ì.À. Ãåîôèçèêà è ôèçèêà âçðûâà. Èçáð. òðóäû / Îòâ. ðåä. Â.Â. Àäóøêèí – Ì.: Íàóêà, 2004. – 440 ñ. 28. Ñâåòîâ Á.Ñ. Ê òåîðåòè÷åñêîìó îáîñíîâàíèþ ñåéñìî- ýëåêòðè÷åñêîãî ìåòîäà ãåîôèçè÷åñêîé ðàçâåäêè // Ãåî- ôèçèêà. – 2000. – ¹ 1. – Ñ. 28–39. 29. Ñòàðîñòåíêî Â.È., Ëóêèí À.Å., Êîáîëåâ Â.Ï. è äð. Ìîäåëü ãëóáèííîãî ñòðîåíèÿ Äîíåöêîãî ñêëàä÷àòîãî ñîîðóæåíèÿ è ïðèëåãàþùèõ ñòðóêòóð ïî äàííûì ðå- ãèîíàëüíûõ ãåîôèçè÷åñêèõ íàáëþäåíèé // Ãåîôèç. æóðí. – 2009. – 31, ¹ 4. – Ñ. 44–68. 30. Ñóðêîâ Â.Â. Ýëåêòðîìàãíèòíûå ýôôåêòû ïðè çåìëåòðÿ- ñåíèÿõ è âçðûâàõ. – Ì.: Ìîñê. ãîñ. èíæ.-ôèç. èí-ò, 2000. – 235 ñ. 31. Òåëåïèí Ì.À. Äèññèïàöèÿ â àêòèâíîé ñðåäå – âêëàä â òåêòîíîãåíåç è ìèíåðàãåíèþ // Äåãàçàöèÿ Çåìëè: ãåî- äèíàìèêà, ãåîôëþèäû, íåôòü, ãàç è èõ ïàðàãåíåçèñû. Ìàòåðèàëû Âñåðîñ. êîíô. (ã. Ìîñêâà, 22–25 àïð. 2008 ã.). – Ì.: ÃÅÎÑ, 2008. – Ñ. 601–603. 32. Óèçåì Äæ. Ëèíåéíûå è íåëèíåéíûå âîëíû. – Ì.: Ìèð, 1977. – 621 ñ. 33. Öèôðà È.Ì., Øóìàí Â.Í. Ïàðàáîëè÷åñêèå ñèñòåìû òèïà “ðåàêöèÿ – äèôôóçèÿ” ïðè ìîäåëèðîâàíèè ïðî- öåññîâ ãåíåðàöèè è ðàñïðîñòðàíåíèÿ ýëåêòðîìàãíèò- 93ISSN 1684-2189 ÃÅβÍÔÎÐÌÀÒÈÊÀ, 2010, ¹ 3 íîé ýìèññèè ëèòîñôåðû è ìåòîäû èõ àíàëèçà // Ãåî- ôèç. æóðí. – 2010. – 32, ¹ 5. 34. ×åáîòàðåâà È.ß., Êóøíèð À.Ô., Ðîæêîâ Ì.Â. Óñòðà- íåíèå èíòåíñèâíîé ïîìåõè ïðè ïàññèâíîì ìîíèòî- ðèíãå ìåñòîðîæäåíèé óãëåâîäîðîäîâ ìåòîäîì ýìèñ- ñèîííîé òîìîãðàôèè // Ôèçèêà Çåìëè. – 2008. – ¹ 12. – Ñ. 65–82. 35. Øóìàí Â.Í. Ýëåêòðîìàãíèòíûå ñèãíàëû ëèòîñôåðíî- ãî ïðîèñõîæäåíèÿ â ñîâðåìåííûõ íàçåìíûõ è äèñòàí- öèîííûõ çîíäèðóþùèõ ñèñòåìàõ // Ãåîôèç. æóðí. – 2007. – 29, ¹ 2. – Ñ. 3–16. 36. Øóìàí Â.Í. Óðàâíåíèå ãåíåðàöèè ñïîíòàííûõ ýëåê- òðîìàãíèòíûõ ñèãíàëîâ â ñèñòåìå ëèòîñôåðíûõ áëî- êîâ // Òàì æå. – 2008. – 30, ¹ 1. – Ñ. 42–48. 37. Øóìàí Â.Í., Áîãäàíîâ Þ.À. Èìïóëüñíîå ýëåêòðîìàã- íèòíîå èçëó÷åíèå ëèòîñôåðû: ñïîðíûå âîïðîñû òåî- ðèè è ïîëåâîé ýêñïåðèìåíò // Òàì æå. – 2008. – 30, ¹ 2. – Ñ. 32–41. 38. Øóìàí Â.Í., Áîãäàíîâ Þ.À. Ýëåêòðîìàãíèòíàÿ ýìèñ- ñèÿ ëèòîñôåðû: ïðîñòðàíñòâåííàÿ ñòðóêòóðà è âîçìîæ- íûå ìåõàíèçìû ãåíåðàöèè // Òàì æå. – 2008. – 30, ¹ 6. – Ñ. 39–50. 39. Gershenzon N., Bambakidis G. Modeling of seismo- electromagnetic phenomena // Russ. J. of Earth Science. – 2001. – 3, ¹ 4. – P. 247–275. Ïîñòóïèëà â ðåäàêöèþ 10.03.2010 ã. Â.Í. Øóìàí ÝËÅÊÒÐÎÌÀÃÍÈÒÍÀß ÝÌÈÑÑÈß ËÈÒÎÑÔÅÐÛ: ÍÎÂÛÅ ÝÊÑÏÅÐÈÌÅÍÒÀËÜÍÛÅ ÐÅÇÓËÜÒÀÒÛ È ÀÍÀËÈÇ ÏÐÎÁËÅÌÛ Îáñóæäàåòñÿ ïðîáëåìà ãåíåðàöèè è ðàñïðîñòðàíåíèÿ ýëåêòðîìàãíèòíûõ ñèãíàëîâ ëèòîñôåðíîãî ïðîèñõîæäå- íèÿ. Âíèìàíèå êîíöåíòðèðóåòñÿ íà ýëåêòðîäèíàìèêå ãåîñðåäû – îòêðûòîé äèññèïàòèâíîé ñåéñìîýëåêòðîìàã- íèòîãåíåðèðóþùåé ñèñòåìû è ìåòîäàõ åå îïèñàíèÿ, â ÷àñòíîñòè, íà âçàèìîäåéñòâèè èçëó÷åíèÿ è âåùåñòâà. Àíàëèçèðóþòñÿ íåêîòîðûå ìàòåìàòè÷åñêèå àñïåêòû ãåíåðàöèè ýëåêòðîìàãíèòíûõ âîçìóùåíèé ðàäèîâîëíîâîãî äèàïàçîíà. Ðàññìàòðèâàþòñÿ âîçìîæíîñòè èñïîëüçîâàíèÿ ýëåêòðîìàãíèòíîé êîìïîíåíòû ýìèññèè ëèòîñôåðû ñ öåëüþ äèàãíîñòèêè åå ñòðóêòóðû è ãåîäèíàìè÷åñêèõ ïðîöåññîâ â íåé. Ïðèâåäåíû íåêîòîðûå ýêñïåðèìåí- òàëüíûå ðåçóëüòàòû ïî ðåãèñòðàöèè ñïîíòàííîé ýëåêòðîìàãíèòíîé ýìèññèè ëèòîñôåðû. Êëþ÷åâûå ñëîâà: ýëåêòðîìàãíèòíûå âîçìóùåíèÿ, ìåõàíîýëåêòðîìàãíèòíûå òðàíñôîðìàöèè, ãåîñðåäà, ñåéñìî- ýëåêòðîìàãíèòîãåíåðèðóþùàÿ ñòðóêòóðà, àâòîâîëíîâîé ìåõàíèçì ïåðåíîñà. Â.Ì. Øóìàí ÅËÅÊÒÐÎÌÀÃͲÒÍÀ ÅÌ²Ñ²ß Ë²ÒÎÑÔÅÐÈ: Íβ ÅÊÑÏÅÐÈÌÅÍÒÀËÜͲ ÐÅÇÓËÜÒÀÒÈ ² ÀÍÀË²Ç ÏÐÎÁËÅÌÈ Îáãîâîðåíî ïðîáëåìó ãåíåðàö³¿ òà ïîøèðåííÿ åëåêòðîìàãí³òíèõ ñèãíàë³â ë³òîñôåðíîãî ïîõîäæåííÿ. Óâàãó ñêîí- öåíòðîâàíî íà åëåêòðîäèíàì³ö³ ãåîñåðåäîâèùà – â³äêðèòî¿ äèñèïàòèâíî¿ ñåéñìîåëåêòðîìàãí³òîãåíåðóþ÷î¿ ñèñ- òåìè òà ìåòîäàõ ¿¿ îïèñó, çîêðåìà, íà âçàºìî䳿 âèïðîì³íþâàííÿ ³ ðå÷îâèíè. Ïðîàíàë³çîâàíî äåÿê³ ìàòåìàòè÷í³ àñïåêò³ ãåíåðàö³¿ åëåêòðîìàãí³òíèõ çáóðåíü ðàä³îõâèëüîâîãî ä³àïàçîíó. Ðîçãëÿíóòî ìîæëèâîñò³ âèêîðèñòàííÿ åëåêòðîìàãí³òíî¿ êîìïîíåíòè åì³ñ³¿ ë³òîñôåðè ç ìåòîþ ä³àãíîñòèêè ¿¿ ñòðóêòóðè òà ãåîäèíàì³÷íèõ ïðîöåñ³â ó í³é. Íàâåäåíî äåÿê³ åêñïåðèìåíòàëüí³ ðåçóëüòàòè ùîäî ðåºñòðàö³¿ ñïîíòàííî¿ åëåêòðîìàãí³òíî¿ åì³ñ³¿ ë³òîñôåðè. Êëþ÷îâ³ ñëîâà: åëåêòðîìàãí³òí³ çáóðåííÿ, ìåõàíîåëåêòðîìàãí³òí³ òðàíñôîðìàö³¿, ãåîñåðåäîâèùå, ñåéñìîåëåêò- ðîìàãí³òîãåíåðóþ÷à ñòðóêòóðà, àâòîõâèëüîâèé ìåõàí³çì ïåðåíåñåííÿ.
id nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-95758
institution Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
issn 1684-2189
language Russian
last_indexed 2025-12-07T19:01:59Z
publishDate 2010
publisher Центр менеджменту та маркетингу в галузі наук про Землю ІГН НАН України
record_format dspace
spelling Шуман, В.Н.
2016-03-03T17:23:49Z
2016-03-03T17:23:49Z
2010
Электромагнитная эмиссия литосферы: новые экспериментальные результаты и анализ проблемы / В.Н. Шуман // Геоінформатика. — 2010. — № 3. — С. 79-93. — Бібліогр.: 39 назв. — рос.
1684-2189
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/95758
550.837; 551.14
Обсуждается проблема генерации и распространения электромагнитных сигналов литосферного происхождения. Внимание концентрируется на электродинамике геосреды – открытой диссипативной сейсмоэлектромагнитогенерирующей системы и методах ее описания, в частности, на взаимодействии излучения и вещества. Анализируются некоторые математические аспекты генерации электромагнитных возмущений радиоволнового диапазона. Рассматриваются возможности использования электромагнитной компоненты эмиссии литосферы с целью диагностики ее структуры и геодинамических процессов в ней. Приведены некоторые экспериментальные результаты по регистрации спонтанной электромагнитной эмиссии литосферы.
Обговорено проблему генерації та поширення електромагнітних сигналів літосферного походження. Увагу сконцентровано на електродинаміці геосередовища – відкритої дисипативної сейсмоелектромагнітогенеруючої системи та методах її опису, зокрема, на взаємодії випромінювання і речовини. Проаналізовано деякі математичні аспекті генерації електромагнітних збурень радіохвильового діапазону. Розглянуто можливості використання електромагнітної компоненти емісії літосфери з метою діагностики її структури та геодинамічних процесів у ній. Наведено деякі експериментальні результати щодо реєстрації спонтанної електромагнітної емісії літосфери.
Discussed in the paper is the problem of generation and propagation of electromagnetic signals that have a lithospheric origin. Attention is concentrated on electrodynamics of geological medium – open dissipative seismic-electromagnetic generating system – and in particular on the methods of its description, on interaction between radiation and substance. Some mathematical aspects of generation of electromagnetic disturbances in radio-wave range are being analyzed. The article shows possible ways of application of electromagnetic component of lithosphere emission for the diagnostics of its structure and geodynamic processes in it. Some experimental results on registration of spontaneous electromagnetic emission of lithosphere are given.
ru
Центр менеджменту та маркетингу в галузі наук про Землю ІГН НАН України
Геоінформатика
Геофізичні дослідження літосфери
Электромагнитная эмиссия литосферы: новые экспериментальные результаты и анализ проблемы
Електромагнітна емісія літосфери: нові експериментальні результати і аналіз проблеми
Electromagnetic lithosphere emission: new experimental data and analysis of the problem
Article
published earlier
spellingShingle Электромагнитная эмиссия литосферы: новые экспериментальные результаты и анализ проблемы
Шуман, В.Н.
Геофізичні дослідження літосфери
title Электромагнитная эмиссия литосферы: новые экспериментальные результаты и анализ проблемы
title_alt Електромагнітна емісія літосфери: нові експериментальні результати і аналіз проблеми
Electromagnetic lithosphere emission: new experimental data and analysis of the problem
title_full Электромагнитная эмиссия литосферы: новые экспериментальные результаты и анализ проблемы
title_fullStr Электромагнитная эмиссия литосферы: новые экспериментальные результаты и анализ проблемы
title_full_unstemmed Электромагнитная эмиссия литосферы: новые экспериментальные результаты и анализ проблемы
title_short Электромагнитная эмиссия литосферы: новые экспериментальные результаты и анализ проблемы
title_sort электромагнитная эмиссия литосферы: новые экспериментальные результаты и анализ проблемы
topic Геофізичні дослідження літосфери
topic_facet Геофізичні дослідження літосфери
url https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/95758
work_keys_str_mv AT šumanvn élektromagnitnaâémissiâlitosferynovyeéksperimentalʹnyerezulʹtatyianalizproblemy
AT šumanvn elektromagnítnaemísíâlítosferinovíeksperimentalʹnírezulʹtatiíanalízproblemi
AT šumanvn electromagneticlithosphereemissionnewexperimentaldataandanalysisoftheproblem