logo

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки

Институт физического материаловедения

Сибирского отделения Российской академии наук
►►►

Файл отчета в MS Word

Основные результаты исследований, полученные на стационаре
«Верхняя Березовка» ИФМ СО РАН в 2012 г.


Стационар «Верхняя Березовка» ИФМ СО РАН (51.87° с.ш. 107.65° в.д.) расположен в пригороде г. Улан-Удэ. Объект исследований: СНЧ-ОНЧ естественные и искусственные радиоизлучения в сейсмоактивной Байкальской рифтовой системе. Стационар «Верхняя Березовка» предназначен для длительных наблюдений за электромагнитными полями в атмосфере и земной коре, проведения исследований в области распространения радиоволн, антенной техники и геоэлектрики в низкочастотном радиодиапазоне. На базе стационара проводятся работы по настройке и калибровке аппаратуры для георадарных и радиоимпедансных исследований природных сред. Здесь функционирует в круглогодичном режиме программно-аппаратный комплекс на основе многоканального геофизического регистратора МГР-01, предназначенный для мониторинга активности и динамики пространственного распределения источников естественных электромагнитных излучений в ОНЧ-диапазоне. Стационар используется совместно с Геологическим институтом СО РАН (на территории расположена сейсмостанция), Институтом космофизических исследований и аэрономии СО РАН (ИКФИА СО РАН), Институтом космофизических исследований и распространения радиоволн ДВО РАН (ИКИР ДВО РАН) и Институтом природных ресурсов, экологии и криологии СО РАН (ИПРЭК СО РАН).

1) Получен многолетний банк данных измерений ОНЧ-импульсного потока естественного электромагнитного поля Земли (ЕЭМПЗ) за период с 31 марта 2008 г. по по 15 ноября 2012г.. На рис.1. представлен усредненный по месяцам суточный ход магнитной компоненты ОНЧ импульсного потока естественного электромагнитного поля Земли на стационаре «Верхняя Березовка» за январь-сентябрь 2012 года.

рис.1

Рис.1. Усредненный по месяцам суточный ход магнитной компоненты ОНЧ импульсного потока ЕИЭМПЗ на стационаре «Верхняя Березовка» за январь-сентябрь 2012 года.

Установлен высокий уровень корреляции магнитной компоненты по направлениям приема «север-юг» и «запад-восток», что свидетельствует о преимущественном влиянии единого механизма генерации на формирование естественного электромагнитного поля Земли

2) На стационаре «Верхняя Березовка» при участии сотрудников ИКФИА СО РАН установлен и запущен модернизированный СНЧ-ОНЧ измерительный комплекс (рис.2., фото 1) для приема сигналов от радионавигационной системы (РНС) «Альфа». Система «Альфа» состоит из трех радиостанций, каждая из которых излучает радиоимпульсы с определенной периодичностью на частотах 11,9; 12,7; 14,9 кГц В настоящее время работают три радиостанции: в Новосибирске, Краснодаре, Комсомольске на Амуре.

рис.2

Рис. 2. Блок-схема СНЧ-ОНЧ измерительного комплекса для приема сигналов РНС СДВ диапазона РСНД-20 «Альфа»


фото 1

Фото 1. Рамочные антенны для регистрации сигналов РНС «Альфа»

Задача экспериментального комплекса – мониторинг условий распространения источников искусственных электромагнитных излучений ОНЧ диапазона от РНС «Альфа» с целью изучения особенностей протекания физических процессов в околоземном космическом пространстве и условий распространения электромагнитных сигналов (геодинамика сейсмоактивных районов, процессы в нижней ионосфере Земли). На рис. 3. приведены результаты определения дополнительной фазы по трассе Новосибирск – Улан-Удэ на частоте 14,88 кГц от РНС «Альфа». На рис.4 приведен график вспышечной активности Солнца 17-18 августа 2012 года.

рис.3

Рис. 3. Суточный ход фазы сигнала «Новосибирск» (период 67,2 мкс) с учетом набега фазы (относительно интервала 00:30-01:30 17.08.2012) приемник в Улан-Удэ.


рис.4

Рис. 4. График вспышечной активности Солнца.

Установлено, что 18 августа 2012 года во время трех протонных вспышек на Солнце (рис. 4) произошло резкое уменьшение дополнительной фазы на 30°-15° и последующее релаксационное восстановление в течение одного часа (рис. 3).

3) В июле 2012 года по гранту №12-08-90808-мол_рф_нр «Изучение новейших методов регистрации электромагнитного и акустического излучения, возникающего при техногенной деятельности человека. Научный проект Куценко Сергея Михайловича из Иркутского государственного университета путей сообщения, г. Иркутск, в Институте физического материаловедения СО РАН, г. Улан-Удэ, 2012-2012», руководитель д.т.н. Ю.Б.Башкуев получены следующие результаты:

Поведена оценка электромагнитного фона на стационаре «Верхняя Березовка» ИФМ СО РАН с использованием цифрового осциллографа DSO 5032A фирмы Agilent Tecnologies и антенны в виде индукционного электрометрического преобразователя. Зарегистрированы электромагнитные импульсы, классифицированные как атмосферики. Установлено, что спектральная плотность одиночного атмосферика сосредоточена в диапазоне от 5 кГц до 20 кГц. Длительность импульсов в среднем составляет от 200 до 600 микросекунд, что характерно предразрядной стадии лидерной части разряда молнии. Наблюдаемые импульсы во всех случаях имеют двойную полярность (рис. 5).

рис.5

Рис. 5. Осциллограмма атмосферика, зарегистрированного 12 июля 2012 года в дневное время на стационаре «Верхняя Березовка» и его спектр.

Спектры импульсов построены с помощью специализированного пакета Matlab – SPTool по алгоритму FFT с числом точек 4096 в линейном масштабе с частотой дискретизации 500 кГц (это значение частоты использовалось при регистрации осциллографом данных импульсов).

2.1. На стационаре «Верхняя Березовка» проводятся научно-исследовательские работы:

- Междисциплинарный интеграционный проект СО РАН № 11 «Литосферно-ионосферные взаимодействия в Байкальской рифтовой системе»;

- Проект РФФИ 12-02-98002 «Радиофизическая диагностика сейсмоактивных разломов Байкальской рифтовой системы»;

- Проект РФФИ 12-02-06092 «Организация и проведение Международного Байкальского семинара по космомикрофизике»;

- Проект РФФИ 12-08-90808-мол_рф_нр «Изучение новейших методов регистрации электромагнитного и акустического излучения, возникающего при техногенной деятельности человека. Научный проект Куценко Сергея Михайловича из Иркутского государственного университета путей сообщения, г. Иркутск, в Институте физического материаловедения СО РАН, г. Улан-Удэ»;

- Проект фонда «Династия» «Организация и проведение Международного Байкальского семинара по космомикрофизике».

2.2. В отчетном году на стационаре работали: сотрудники лаборатории электромагнитной диагностики ИФМ СО РАН-10; аспиранты ИФМ СО РАН-1; Института космофизических исследований и аэрономии СО РАН (ИКФИА СО РАН)-2 (июль,2012); Иркутского государственного университета путей сообщения, г. Иркутск – 1; ИЗК СО РАН-1.

2.3. На стационаре проведен семинар лаборатории с участием сотрудников ИКФИА СО РАН с повесткой «Регистрация сигналов РНС «Альфа» с применением ОНЧ измерительного комплекса».

2.4. Научные результаты, полученные при работе на стационаре опубликованы:

1. Сейсмоионосферные и сейсмоэлектромагнитные процессы в Байкальской рифтовой зоне / В.Р. Адвокатов [и др.]; отв. ред. Г.А. Жеребцов; Рос. акад. наук, Сиб. отд-ние, Ин-т солнечно-земной физики [и др.]. Новосибирск: Изд-во СО РАН. 2012. 304 с. (Интеграционные проекты СО РАН; вып. ).

2. Башкуев Ю.Б., Нагуслаева И.Б., Хаптанов В.Б., Дембелов М.Г. Радиофизическая диагностика сейсмоактивных разломов Байкальской рифтовой системы // Современная геодинамика Центральной Азии и опасные природные процессы: результаты исследований на количественной основе. Материалы Всероссийского совещания и молодежной школы по современной геодинамике (г. Иркутск, 23-29 сентября 2012 г.). Иркутск: ИЗК СО РАН. 2012. Т. 1. С. 132-134.

3. Нагуслаева И.Б., Башкуев Ю.Б., Дембелов М.Г., Хаптанов В.Б. Пространственно-временные и частотные характеристики ОНЧ-импульсного потока в гористой местности // Оптика атмосферы и океана. Физика атмосферы: Тезисы докладов XVIII международного симпозиума. Томск: Изд-во ИОА СО РАН, 2012. С. 86.

4. Адвокатов В.Р., Башкуев Ю.Б., Балханов В.К. Электрические характеристики разных типов лесной среды // Электромагнитные волны и электронные системы. 2012. № 1. С. 47-50.

5. Башкуев Ю.Б., Хаптанов В.Б., Дембелов М.Г. Исследование характеристик лесной среды с использованием георадара «ОКО-2» // Транспортная инфраструктура Сибирского региона. Материалы третьей всероссийской научно-практической конференции с международным участием 15-19 мая 2012 г. Иркутск. 2012. Т. 1. С. 253-255.

6. Нагуслаева И.Б., Башкуев Ю.Б., Дембелов М.Г., Хаптанов В.Б. Пространственно-временные и частотные характеристики ОНЧ-импульсного потока в гористой местности // Оптика атмосферы и океана. Физика атмосферы: Тезисы докладов XVIII международного симпозиума. Томск: Изд-во ИОА СО РАН, 2012. С. 86.

7. Башкуев Ю.Б., Хаптанов В.Б., Дембелов М.Г. Исследование характеристик лесной среды с использованием георадара «ОКО-2» // Транспортная инфраструктура Сибирского региона. Материалы третьей всероссийской научно-практической конференции с международным участием 15-19 мая 2012 г. Иркутск. 2012. Т. 1. С. 253-255.

8. Башкуев Ю., Лубсандоржиев Б. Космомикрофизика // Еженедельная газета «Наука в Сибири». 2012. № 40 (11 октября 2012 г.). С. 9.


RAN SO RAN RFFI МОиН RSF HBC Sib-Science News