Расширенный поиск
Возможности одиночной арктической стационарной сейсмической станции при изучении ледовой активности
1 Федеральный исследовательский центр комплексного изучения Арктики им. академика Н.П. Лавёрова УрО РАН
2 Институт физики Земли им. О.Ю. Шмидта РАН
3 Федеральный исследовательский центр “Единая геофизическая служба РАН”
2 Институт физики Земли им. О.Ю. Шмидта РАН
3 Федеральный исследовательский центр “Единая геофизическая служба РАН”
Журнал: Сейсмические приборы
Том: 61
Номер: 2
Год: 2025
Страницы: 23-38
УДК: 550.34
DOI: 10.21455/ si2025.2-2
Показать библиографическую ссылку
Антоновская
Н.К Г.Н. Возможности одиночной арктической стационарной сейсмической станции при изучении ледовой активности
// Сейсмические приборы. 2025. Т. 61. № 2. С. 23-38. DOI: 10.21455/ si2025.2-2
@article{Антоновская
Н.КВозможности2025,
author = "Антоновская
Н.К, Г. Н.",
title = "Возможности одиночной арктической стационарной сейсмической станции при изучении ледовой активности
",
journal = "Сейсмические приборы",
year = 2025,
volume = "61",
number = "2",
pages = "23-38",
doi = "10.21455/ si2025.2-2",
language = "Russian"
}
Скопировать ссылку в формате ГОСТ
Скопировать ссылку BibTex
Файлы:
Ключевые слова: архипелаг Северная Земля, морской лед, микросейсмичность, волновые формы, спектрально-временной анализ, одиночная станция, мониторинг
Аннотация: Сейсмологические наблюдения в Арктике имеют свою специфику, в том числе в характеристиках микросейсмического фона. Приводятся данные о микросейсмах, полученные при углубленной обработке записей одиночной стационарной сейсмической станции “Северная Земля”, установленной на одноименном архипелаге (о. Большевик), за 2017–2023 гг. По результатам спектрально-временного анализа выявлены интервалы длительностью от 1 до
10–15 с, содержащие микроимпульсы. Эти микроимпульсы имеют одинаковый частотный состав, отсутствуют отчетливо выраженные P- и S-волны; число микроимпульсов может достигать 1000 в сутки. Для всего интервала наблюдений были выявлены вариации коли-чества микроимпульсов, и на основании периодичности их временного хода и температуры интервал наблюдений был условно разделен на сезоны. Отмечена связь роста количества микроимпульсов с сезонными температурными изменениями; резкий рост этого количества летом связан с совокупностью разнообразных процессов, разделить которые по данным одной станции невозможно. Построение роза-диаграмм количества событий позволило предположить возможную природу микроимпульсов – это озерные и морские импульсы, причем последние вносят основной вклад в суточную энергию.
Список литературы: Адушкин В.В., Спивак А.А. Физические поля в приповерхностной геофизике. М.: ГЕОС, 2014. 359 с.
Акимов А.П., Красилов С.А. Программный комплекс WSG “Система обработки сейсмических данных”: Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ RU2020664678. [Дата регистрации: 16.11.2020].
Антоновская Г.Н., Конечная Я.В., Капустян Н.К., Морозова Е.Р. Криосейсмология архипелага Северная Земля – первые результаты стационарного мониторинга // Вулкано-логия и сейсмология. 2024. № 4. С.86–101. https://doi.org/10.31857/S0203030624040061
Арктический и антарктический научно-исследовательский институт [Электронный ре-сурс]. URL: https://aari.ru/ [Дата доступа: 05.01.2025].
Афанасьева Е.В., Алексеева Т.А., Соколова Ю.В., Демчев Д.М., Чуфарова М.С., Быченков Ю.Д., Девятаев О.С. Методика составления ледовых карт ААНИИ // Российская Арк-тика. 2019. № 7. С.5–20. https://doi.org/10.24411/2658-4255-2019-10071
Бурке А.К. Морские льды. Л.; М.: Изд-во Главсевморпути, 1940. 96 с.
Варлашова Ю.В., Дягилев Р.А. Морозобойные удары как причина аномальной сейсмической активности в окрестностях г. Добрянка // Горное эхо. 2012. № 1 (47). С.13–17.
Виноградов Ю.А., Федоров А.В., Баранов С.В., Асминг В.Э., Федоров И.С. О выделении айсбергообразующих льдотрясений по сейсмоинфразвуковым данным // Лёд и снег. 2021. Т. 61, № 2. С.262–270. https://doi.org/10.31857/S2076673421020087
Дымент Л.Н., Ершова А.А., Порубаев В.С., Чиркова А.А. Расчёт преобладающей ориентации разрывов в ледяном покрове моря Лаптевых по данным дрейфа льда // Лёд и снег. 2023. Т. 63, № 3. С.454–468. https://doi.org/10.31857/S2076673423030031
Капустян Н.К., Юдахин Ф.Н. Сейсмические исследования техногенных воздействий на земную кору и их последствий. Екатеринбург: УрО РАН, 2007. 416 с.
Мальмгрен Ф. О свойствах морского льда. Л.: Издание Гидро-Метеорологического ком. СССР, Гос. океанографического ин-та и Гидрографического упр., 1930. 90 с.
Преснов Д.А., Собисевич А.Л., Шуруп А.С. Определение параметров ледового покрова с помощью сейсмоакустического шума // Акустический журнал. 2023. Т. 69, № 5. С.637–651. https://doi.org/10.31857/S0320791923600385
Программный комплекс EL (ELRESS) [Электронный ресурс]. URL: http://www.krsc.ru/?q=ru/EL [Дата доступа: 25.02.2025].
Ружич В.В., Псахье С.Г., Черных Е.Н., Борняков С.А., Гранин Н.Г. Деформации и сейсмические явления в ледяном покрове озера Байкал // Геология и геофизика. 2009. Т. 50, № 3. С.289–299.
Рыкунов Л.Н., Хаврошкин О.Б., Цыплаков В.В. Лунно-солнечная приливная периодичность в линиях спектров временных вариаций высокочастотных микросейсм // Докл. АН СССР. 1980. Т. 252, № 3. С.577–579.
Сейсмологические исследования в арктических и приарктических регионах / Ред. Ф.Н. Юдахин. Екатеринбург: ИЭПС УрО РАН 2011. 243 с.
Смирнов В.Н., Ковалев С.М., Шушлебин А.И., Колабутин Н.В., Знаменский М.С. Мониторинг физико-механического состояния морского льда и краткосрочное прогнозирова-ние экстремальных ледовых явлений // Проблемы Арктики и Антарктики. 2020. Т. 66, № 2. С. 162–179. https://doi.org/10.30758/0555-2648-2020-66-2-162-179
Собисевич А.Л., Преснов Д.А., Тубанов Ц.А., Черемных А.В., Загорский Д.Л., Котов А.Н., Нумалов А.С. Байкальский сейсмоакустический эксперимент // Докл. РАН. Науки о Земле. 2021. Т. 496, № 1. С.82–86. https://doi.org/10.31857/S2686739721010217
Яковлев А.В., Ковалев С.М., Шиманчук Ег.В., Шиманчук Ев.В., Нюбом А.А. Сеть сейсмических станций, установленная на дрейфующих льдах: эксперимент на севере Баренцева моря // Докл. РАН. Науки о Земле. 2021. Т. 496, № 2. С.158–163. https://doi.org/10.31857/S2686739721020213
Antonovskaya G.N., Kapustian N.K., Konechnaya Ya.V., Morozova E.R. Glacial and seismic events investigation from a single-station record at Severnaya Zemlya archipelago (Arctic region) // J. Seismol. 2024. V. 28, Iss. 3. P.615–633. https://doi.org/10.1007/s10950-024-10208-5
Climate Change 2023: Synthesis Report / Eds. The Core Writing Team, H. Lee, J. Romero. Geneva: IPCC, 2023. 186 p. URL: https://www.ipcc.ch/report/ar6/syr/downloads/report/
IPCC_AR6_SYR_FullVolume.pdf
Hudson T.S., Brisbourne A.M., Walter F., Gräff D., White R.S., Smith A.M. Icequake source mechanisms for studying glacial sliding // J. Geophys. Res. Earth Surf. 2020. V. 125, Iss. 11. Art. e2020JF005627. 21 p. https://doi.org/10.1029/2020JF005627
Hunkins K. Seismic studies of sea ice // J. Geophys. Res. 1960. V. 65, Iss. 10. Р.3459–3472. https://doi.org/10.1029/JZ065i010p03459
Kapustian N.K., Shakhova E.V., Antonovskaya G.N. New opportunities for epicentral seismic observations // Seismic Instruments. 2022. V. 58, Iss. 6. Р.732–742. https://doi.org/10.3103/S0747923922060068
Köhler A., Nuth C., Schweitzer J., Weidle C., Gibbons S.J. Regional passive seismic monitoring reveals dynamic glacier activity on Spitsbergen, Svalbard // Polar Res. 2015. V. 34. Art. 26178. 19 p. https://doi.org/10.3402/polar.v34.26178
Köhler A., Maupin V., Nuth C., van Pelt W. Characterization of seasonal glacial seismicity from a single-station on-ice record at Holtedahlfonna, Svalbard // Ann. Glaciol. 2019. V. 60, Iss. 79. P.23–36. https://doi.org/10.1017/aog.2019.15
Moreau L., Serripierri A., Boué P., Weiss J. Monitoring sea ice with seismic noise // Proc. Forum Acusticum, Lyon, 7–11 December 2020. P.2107–2113. https://doi.org/10.48465/fa.2020.0099
Moreau L., Seydoux L., Weiss J., Campillo M. Analysis of microseismicity in sea ice with deep learning and Bayesian inference: Application to high-resolution thickness monitoring // The Cryosphere. 2023. V. 17, Iss. 3. P.1327–1341. https://doi.org/10.5194/tc-17-1327-2023
Podolskiy E.A., Walter F. Cryoseismology // Rev. Geophys. 2016. V. 54, Iss. 4. P.708–758. https://doi.org/10.1002/2016RG000526
Rampal P., Weiss J., Dubois C., Campin J.-M. IPCC climate models do not capture Arctic Sea ice drift acceleration: Consequences in terms of projected sea ice thinning and decline // J. Geophys. Res. Oceans. 2011. V. 116, Iss. C8. Art. C00D07. 17 p. https://doi.org/10.1029/2011JC007110
Sánchez-Gámez P., Navarro F.J., Dowdeswell J.A., De Andrés E. Surface velocities and calving flux of the Academy of Sciences Ice Cap, Severnaya Zemlya // Ice & Snow. 2020. V. 60, N 1. P.19–28. https://doi.org/10.31857/S2076673420010020
Screen J.A., Deser C. Pacific Ocean variability influences the time of emergence of a seasonally ice-free Arctic Ocean // Geophys. Res. Lett. 2019. V. 46, Iss. 4. P.2222–2231. https://doi.org/10.1029/2018GL081393
Serripierri A., Moreau L., Pierre B., Weiss J., Roux Ph. Recovering and monitoring the thickness, density, and elastic properties of sea ice from seismic noise recorded in Svalbard // The Cryosphere. 2022. V. 16, Iss. 6. P.2527–2543. https://doi.org/10.5194/tc-16-2527-2022
Stein P.J., Euerle S.E., Parinella J.C. Inversion of pack ice elastic wave data to obtain ice physical properties // J. Geophys. Res. Oceans. 1998. V. 103, Iss. C10. P.21783–21796. https://doi.org/10.1029/98JC01269
Stroeve J., Holland M.M., Meier W., Scambos T., Serreze M. Arctic Sea ice decline: Faster than forecast // Geophys. Res. Lett. 2007. V. 34, Iss. 9. Art. L09501. 5 p. https://doi.org/10.1029/2007GL029703
Акимов А.П., Красилов С.А. Программный комплекс WSG “Система обработки сейсмических данных”: Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ RU2020664678. [Дата регистрации: 16.11.2020].
Антоновская Г.Н., Конечная Я.В., Капустян Н.К., Морозова Е.Р. Криосейсмология архипелага Северная Земля – первые результаты стационарного мониторинга // Вулкано-логия и сейсмология. 2024. № 4. С.86–101. https://doi.org/10.31857/S0203030624040061
Арктический и антарктический научно-исследовательский институт [Электронный ре-сурс]. URL: https://aari.ru/ [Дата доступа: 05.01.2025].
Афанасьева Е.В., Алексеева Т.А., Соколова Ю.В., Демчев Д.М., Чуфарова М.С., Быченков Ю.Д., Девятаев О.С. Методика составления ледовых карт ААНИИ // Российская Арк-тика. 2019. № 7. С.5–20. https://doi.org/10.24411/2658-4255-2019-10071
Бурке А.К. Морские льды. Л.; М.: Изд-во Главсевморпути, 1940. 96 с.
Варлашова Ю.В., Дягилев Р.А. Морозобойные удары как причина аномальной сейсмической активности в окрестностях г. Добрянка // Горное эхо. 2012. № 1 (47). С.13–17.
Виноградов Ю.А., Федоров А.В., Баранов С.В., Асминг В.Э., Федоров И.С. О выделении айсбергообразующих льдотрясений по сейсмоинфразвуковым данным // Лёд и снег. 2021. Т. 61, № 2. С.262–270. https://doi.org/10.31857/S2076673421020087
Дымент Л.Н., Ершова А.А., Порубаев В.С., Чиркова А.А. Расчёт преобладающей ориентации разрывов в ледяном покрове моря Лаптевых по данным дрейфа льда // Лёд и снег. 2023. Т. 63, № 3. С.454–468. https://doi.org/10.31857/S2076673423030031
Капустян Н.К., Юдахин Ф.Н. Сейсмические исследования техногенных воздействий на земную кору и их последствий. Екатеринбург: УрО РАН, 2007. 416 с.
Мальмгрен Ф. О свойствах морского льда. Л.: Издание Гидро-Метеорологического ком. СССР, Гос. океанографического ин-та и Гидрографического упр., 1930. 90 с.
Преснов Д.А., Собисевич А.Л., Шуруп А.С. Определение параметров ледового покрова с помощью сейсмоакустического шума // Акустический журнал. 2023. Т. 69, № 5. С.637–651. https://doi.org/10.31857/S0320791923600385
Программный комплекс EL (ELRESS) [Электронный ресурс]. URL: http://www.krsc.ru/?q=ru/EL [Дата доступа: 25.02.2025].
Ружич В.В., Псахье С.Г., Черных Е.Н., Борняков С.А., Гранин Н.Г. Деформации и сейсмические явления в ледяном покрове озера Байкал // Геология и геофизика. 2009. Т. 50, № 3. С.289–299.
Рыкунов Л.Н., Хаврошкин О.Б., Цыплаков В.В. Лунно-солнечная приливная периодичность в линиях спектров временных вариаций высокочастотных микросейсм // Докл. АН СССР. 1980. Т. 252, № 3. С.577–579.
Сейсмологические исследования в арктических и приарктических регионах / Ред. Ф.Н. Юдахин. Екатеринбург: ИЭПС УрО РАН 2011. 243 с.
Смирнов В.Н., Ковалев С.М., Шушлебин А.И., Колабутин Н.В., Знаменский М.С. Мониторинг физико-механического состояния морского льда и краткосрочное прогнозирова-ние экстремальных ледовых явлений // Проблемы Арктики и Антарктики. 2020. Т. 66, № 2. С. 162–179. https://doi.org/10.30758/0555-2648-2020-66-2-162-179
Собисевич А.Л., Преснов Д.А., Тубанов Ц.А., Черемных А.В., Загорский Д.Л., Котов А.Н., Нумалов А.С. Байкальский сейсмоакустический эксперимент // Докл. РАН. Науки о Земле. 2021. Т. 496, № 1. С.82–86. https://doi.org/10.31857/S2686739721010217
Яковлев А.В., Ковалев С.М., Шиманчук Ег.В., Шиманчук Ев.В., Нюбом А.А. Сеть сейсмических станций, установленная на дрейфующих льдах: эксперимент на севере Баренцева моря // Докл. РАН. Науки о Земле. 2021. Т. 496, № 2. С.158–163. https://doi.org/10.31857/S2686739721020213
Antonovskaya G.N., Kapustian N.K., Konechnaya Ya.V., Morozova E.R. Glacial and seismic events investigation from a single-station record at Severnaya Zemlya archipelago (Arctic region) // J. Seismol. 2024. V. 28, Iss. 3. P.615–633. https://doi.org/10.1007/s10950-024-10208-5
Climate Change 2023: Synthesis Report / Eds. The Core Writing Team, H. Lee, J. Romero. Geneva: IPCC, 2023. 186 p. URL: https://www.ipcc.ch/report/ar6/syr/downloads/report/
IPCC_AR6_SYR_FullVolume.pdf
Hudson T.S., Brisbourne A.M., Walter F., Gräff D., White R.S., Smith A.M. Icequake source mechanisms for studying glacial sliding // J. Geophys. Res. Earth Surf. 2020. V. 125, Iss. 11. Art. e2020JF005627. 21 p. https://doi.org/10.1029/2020JF005627
Hunkins K. Seismic studies of sea ice // J. Geophys. Res. 1960. V. 65, Iss. 10. Р.3459–3472. https://doi.org/10.1029/JZ065i010p03459
Kapustian N.K., Shakhova E.V., Antonovskaya G.N. New opportunities for epicentral seismic observations // Seismic Instruments. 2022. V. 58, Iss. 6. Р.732–742. https://doi.org/10.3103/S0747923922060068
Köhler A., Nuth C., Schweitzer J., Weidle C., Gibbons S.J. Regional passive seismic monitoring reveals dynamic glacier activity on Spitsbergen, Svalbard // Polar Res. 2015. V. 34. Art. 26178. 19 p. https://doi.org/10.3402/polar.v34.26178
Köhler A., Maupin V., Nuth C., van Pelt W. Characterization of seasonal glacial seismicity from a single-station on-ice record at Holtedahlfonna, Svalbard // Ann. Glaciol. 2019. V. 60, Iss. 79. P.23–36. https://doi.org/10.1017/aog.2019.15
Moreau L., Serripierri A., Boué P., Weiss J. Monitoring sea ice with seismic noise // Proc. Forum Acusticum, Lyon, 7–11 December 2020. P.2107–2113. https://doi.org/10.48465/fa.2020.0099
Moreau L., Seydoux L., Weiss J., Campillo M. Analysis of microseismicity in sea ice with deep learning and Bayesian inference: Application to high-resolution thickness monitoring // The Cryosphere. 2023. V. 17, Iss. 3. P.1327–1341. https://doi.org/10.5194/tc-17-1327-2023
Podolskiy E.A., Walter F. Cryoseismology // Rev. Geophys. 2016. V. 54, Iss. 4. P.708–758. https://doi.org/10.1002/2016RG000526
Rampal P., Weiss J., Dubois C., Campin J.-M. IPCC climate models do not capture Arctic Sea ice drift acceleration: Consequences in terms of projected sea ice thinning and decline // J. Geophys. Res. Oceans. 2011. V. 116, Iss. C8. Art. C00D07. 17 p. https://doi.org/10.1029/2011JC007110
Sánchez-Gámez P., Navarro F.J., Dowdeswell J.A., De Andrés E. Surface velocities and calving flux of the Academy of Sciences Ice Cap, Severnaya Zemlya // Ice & Snow. 2020. V. 60, N 1. P.19–28. https://doi.org/10.31857/S2076673420010020
Screen J.A., Deser C. Pacific Ocean variability influences the time of emergence of a seasonally ice-free Arctic Ocean // Geophys. Res. Lett. 2019. V. 46, Iss. 4. P.2222–2231. https://doi.org/10.1029/2018GL081393
Serripierri A., Moreau L., Pierre B., Weiss J., Roux Ph. Recovering and monitoring the thickness, density, and elastic properties of sea ice from seismic noise recorded in Svalbard // The Cryosphere. 2022. V. 16, Iss. 6. P.2527–2543. https://doi.org/10.5194/tc-16-2527-2022
Stein P.J., Euerle S.E., Parinella J.C. Inversion of pack ice elastic wave data to obtain ice physical properties // J. Geophys. Res. Oceans. 1998. V. 103, Iss. C10. P.21783–21796. https://doi.org/10.1029/98JC01269
Stroeve J., Holland M.M., Meier W., Scambos T., Serreze M. Arctic Sea ice decline: Faster than forecast // Geophys. Res. Lett. 2007. V. 34, Iss. 9. Art. L09501. 5 p. https://doi.org/10.1029/2007GL029703
