Содержание - Кафедра физики Земли физического факультета

Содержание
Введение ……………………………………………..................
2
Штат …………………………….…………….………………...
5
Лекции для бакалавров…………………………….…………..
7
Лекции для магистров……………………….…….…………..
9
Финансирование…..………………….……….……………….
17
Гранты РФФИ ….………………………………………
18
Исследования, проводимые с иностранными
партнерами….……………………………………………
19
Программа «Университеты России» …………………………
20
Международная программа «Интергеофизика»……………..
21
Грант Президента РФ «Ведущая научная школа»………….
23
Научные результаты…………………………………………...
26
Лаборатория физики магнитосферы……………………
26
Лаборатория сейсмологии………………………………
39
Лаборатория геоэлектрики………………………………
45
Лаборатория геомагнетизма …………………………...
47
Лаборатория динамики упругих сред…………………..
51
Общий список публикаций …………………………………...
55
Участие в конференциях……………………………………...
67
Памяти М.И. Пудовкина ..……………………………………
69
КАФЕДРА ФИЗИКИ ЗЕМЛИ
Кафедра физики Земли — одна из старейших кафедр физического факультета СанктПетербургского государственного университета. Со времени образования в 1923 году
профессорско-преподавательский коллектив и коллектив геофизиков-исследователей кафедры
физики Земли выросли в единственную в СССР (России) учебно-научную школу глобальной
геофизики. Окончательное формирование школы произошло во второй половине 30-х – начале
50-х годов, ее научные и педагогические принципы заложены ведущими геофизиками СССР:
профессорами П.Н.Тверским, П.М.Никифоровым, В.Б.Бурсианом, Н.В.Розе и бесспорным
лидером и многолетним заведующим кафедрой, заслуженным деятелем науки и техники России
Борисом Михайловичем Яновским, автором всемирно известного учебника "Земной
магнетизм".
С первых же лет работы кафедры как научно-учебного геофизического центра России
подготовка специалистов (студентов, аспирантов) и проведение научных исследований
ориентировались на комплексные геофизические исследования Земли как планеты в целом —
всех ее оболочек, как внутренних, начиная от земного ядра, так и внешних: от ионосферы
вплоть до внешних сфер Солнца, — причем изучение ведется в рамках всего комплекса
геофизических методов — сейсмическими, магнитными, электрическими, гравитационными и
электромагнитными методами. Именно здесь были заложены в СССР такие направления
геофизики, как палеомагнетизм, магнитотеллурические исследования, физика солнечно-земных
связей, динамическая теория распространения сейсмических волн и статистические методы
решения обратных геофизических задач, исследования собственных колебаний Земли. При
этом главная характерная черта существующей уже не менее четырех десятилетий школы
глобальной геофизики — проведение идеи, теперь уже традиции, постоянного научного
взаимодействия представителей различных конкретных научных специальностей как внутри
кафедры, так и с коллегами в России и за рубежом.
Кафедра физики Земли в настоящее время является организатором и координатором
значительного объема фундаментальных геофизических исследований. Кафедра имеет широкие
международные научные связи, это выражается в постоянном научном обмене со следующими
зарубежными университетами и научными центрами:
Applied Physics Laboratory, John Hopkins University (USA)
Barcelona University (Spain)
Bergen University (Norway)
Bolonia University (Italy)
Brussels University (International Committee for Research and Study
Environmental Factors — ICRSEF) (Belgium)
Cambridge University (England)
Colorado School of Mines (USA)
Dresden University (Germany)
Finnish Meteorological Institute (Helsinki)
Free University of Berlin (Germany)
Grenoble University (France)
Hamburg University (Germany)
Helsinki University (Finland)
Institute of Space and Astronautical Science (Tokyo)
Institute of Space Research (Sweden)
Institute of Geophysics and Geology (South Korea)
2
Lousanne University (Switzerland)
Karlsruhe TU (Germany)
Leipzig University (Germany)
Missouri-Columbia University (USA)
NASA (USA)
Observatorie Paris-Meudon (France)
Oslo University (Norway)
Oulu University (Finland)
Potsdam University (Germany)
Roskilde University (Danmark)
Sussex University (UK)
Space Research Institute (Graz, Austria)
St.Andrews University (UK)
Stanford University (USA)
Stockholm University (Sweden)
Technical University of Berlin (Germany)
Technical University (Graz, Austria)
The University of Electrocommunication (Tokyo, Japan)
Tromsö University (Norway)
Turku University (Finland)
University of California, Berkeley (USA)
Uppsala University (Sweden)
Подготовка физиков-геофизиков осуществляется на кафедре в две ступени:
БАКАЛАВРЫ
Специалисты этого уровня, кроме общей для физического факультета физикоматематической подготовки, слушают полный набор курсов общей геофизики: гравитационное
поле Земли (теория фигуры Земли и планет), магнитное поле Земли (современное и древнее),
физика магнитосферы и магнитное поле солнечной системы (включая магнитные явления на
Солнце), основы сейсмологии (изучение строения Земли сейсмическими методами), курс
геоэлектрики (принципы изучения строения Земли электромагнитными методами), общая
геология. В учебных лабораториях кафедры студенты закрепляют теоретические знания
выполнением небольших научных исследований. Бакалавр-выпускник кафедры физики Земли
— это специалист, способный работать как в научно-исследовательских организациях геологогеофизического профиля, так и в соответствующих производственных фирмах.
МАГИСТРЫ
Магистр-геофизик — это высококлассный специалист широкого профиля как в области
глобальной, так и прикладной (разведочной) геофизики. Подготовка магистров включает, кроме
завершения общего образования в области физики Земли, большую научно-исследовательскую
работу над магистерской диссертацией по одному из геофизических направлений
(геомагнетизм, глобальная и разведочная сейсмология, геоэлектрика, физика солнечно-земных
связей). Подготовка магистров на кафедре ведется по пяти магистерским программам:
1. Физика солнечно-земных связей — автор и руководитель программы профессор
М.И. Пудовкин (с апреля 2004 г. программой руководит проф. В.С. Семенов).
2. Волны в упругих средах — автор и руководитель программы профессор Троян В.Н.
3. Сейсмология — автор и руководитель программы профессор Яновская Т.Б.
4. Геоэлектрика — автор и руководитель программы профессор Ковтун А.А.
3
5. Палеомагнетизм и магнетизм горных пород — автор и руководитель программы
профессор Шашканов В.А.
Основным принципом обучения в магистратуре является высокая индивидуализация работы
студента: обучение и работа над диссертацией ведутся по индивидуальным планам,
составляемым совместно магистрантом и его научным руководителем. (Научный руководитель,
как правило, — доктор наук.) Первые защиты магистерских диссертаций показали, что уровень
профессиональной подготовки выпускников настолько высок, что позволяет соотносить
магистерские диссертации с диссертациями на соискание ученой степени кандидата физикоматематических наук.
Глобальная геофизика — это наука о крупномасштабных (до десятков тысяч
километров) геофизических процессах в Земле, на поверхности Земли и в окружающем ее
пространстве, поэтому естественно, что процессы эти сложны и многообразны. Рассмотрение
их в полной мере до недавних пор представлялось практически неосуществимым, однако в
последние годы благодаря компьютеризации науки в целом появилась возможность довольно
детального моделирования даже этих процессов (генерация геомагнитного поля, построение
моделей магнитосферы и солнечно-земных связей, сейсмическая модель Земли в целом и
земной коры в частности). Направление компьютерного моделирования геофизических
процессов, наряду с компьютерной обработкой экспериментальных данных, стало важным
приемом геофизических исследований, поэтому в подготовке студентов особое внимание
уделяется воспитанию образного мышления с соответствующей компьютерной
направленностью физико-математического образования.
С другой стороны, геофизика — наука интернациональная, не знающая географических
границ, поэтому большая часть геофизических исследований охватывает территории всех стран
изучаемого региона, что требует постоянного тесного сотрудничества ученых этих стран. В
настоящее время кафедра имеет международные научные связи с зарубежными университетами
и научными центрами. Это выражается, в частности, в обмене студентами и аспирантами и
участии в международных геофизических проектах.
Подготовку
кадров
на
кафедре
физики
Земли
ведет
коллектив
высококвалифицированных специалистов-геофизиков. В настоящее время в числе сотрудников
кафедры работает 9 докторов наук и 36 кандидатов наук, среди них два соросовских
профессора, а также три президентских стипендиата "Выдающийся ученый России". Благодаря
этому кафедра обеспечивает подготовку научных кадров самого высокого уровня. За последние
40 лет аспирантами и сотрудниками кафедры защищено около 150 кандидатских и 16
докторских диссертаций.
1.
2.
3.
4.
5.
Кафедра состоит из 5 учебно-научных лабораторий:
Лаборатория физики солнечно-земных связей: физика магнитосферы, физика Солнца, физика
нижней атмосферы.
Лаборатория сейсмологии: изучение внутреннего строения Земли сейсмическими методами.
Лаборатория геоэлектрики: изучение электропроводности земной коры и верхней мантии.
Геомагнитная лаборатория: палеомагнитные исследования, магнетизм горных пород.
Лаборатория динамики упругих сред: изучение распространения волн в сложных средах
(прямые и обратные задачи динамики упругих сред).
Основные научные результаты 2003-2004 гг. представлены в 156 статьях. Сотрудники кафедры
приняли участие в 28 конференциях и выступили с более чем 100 докладами.
4
РУКОВОДЯЩИЙ СОСТАВ КАФЕДРЫ
Троян В.Н..
Вагин С.А.
Каштан Б.М..
Ковтун А.А.
Пудовкин М.И.
Семенов В.С.
Сергеев В.А.
Шашканов В.А.
Яновская Т.Б.
Профессор, заведующий кафедрой
Профессор
Профессор
Профессор
Профессор
Профессор
Профессор
Профессор
Профессор
ПРЕПОДАВАТЕЛЬСКИЙ СОСТАВ
Артамонов Л.В.
Бобров Н.Ю.
Киселев Ю.В.
Крылов С.С.
Котиков А.Л.
Ляцкая А.М.
Моисеев О.Н.
Петров И.Н.
Понявин Д.И.
Самсонов А.А.
Сергиенко Е.С.
Успенский Н.И.
Доцент
Ст. препод.
Доцент
Доцент
Доцент
Доцент
Доцент
Доцент
Доцент
Ассистент
Ст. препод.
Доцент
НАУЧНЫЕ РАБОТНИКИ
Варданянц И.Л.
Дмитриева Н.П.
Киселев Б.В.
Крупнова Н.Н.
Кубышкин И.В.
Кубышкина М.В.
Лебедева В.В.
Легенькова Н.П.
Лыскова Е.Л.
Мананкова А.В.
Петрова Л.Н.
Рыбакин В.Н.
Смирнова Н.А.
Усманов А.Д.
Шухтина М.А.
Ст. н. с., к.ф.-м.н.
Н. с., к.ф.-м.н.
Ст. н. с., к.ф.-м.н.
М.н.с.
Ст.н.с., к.ф.-м.н.
Ст. н. с., к.ф.-м.н.
Ст. н. с., к.ф.-м.н.
М.н.с.
Н. с., к.ф.-м.н.
Ст. н. с., к.ф.-м.н.
Ст. н. с., к.ф.-м.н.
Ст. н. с., к.ф.-м.н.
Ст. н. с., к.ф.-м.н.
Вед. н. с., д.ф.-м.н.
Ст. н. с., к.ф.-м.н.
5
ИНЖЕНЕРНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ РАБОТНИКИ
Карпинский В.В.
Миронов А.А.
Орлов Е.Г.
Степанов Б.В.
Степанова А.А.
Холева М.В.
Инженер
Инженер
Вед. констр.
Электр.
Техник
Техник
ДОКТОРАНТЫ
Лукьянова Р.Ю.
Писакин Б.Н.
Урицкий В.М.
К.ф.-м.н.
К.ф.-м.н.
К.ф.-м.н.
ВРЕМЕННО ЗА ГРАНИЦЕЙ
Богданова Ю.В.
Сукина С.М.
Литвина Е.П.
Смирнов М.Ю.
АСПИРАНТЫ
Апатенков С.В.
Артамонова И.В.
Биккузина Г.Р.
Быков К.В.
Волконская Н.Н.
Данилкин Е.В.
Дубягин С.В.
Дядечкин С.А.
Зиатдинов С.Р.
Иванова В.В.
Исупова Е.В.
Киященко Д.А.
Корнилов О.И.
Львова Е.А.
Мезенцев А.Ю.
Маулини А.Л.
Миронова И.А.
Морозов А.Е.
Морщихин С.И.
Мунирова Л.М.
Ногина С.В.
Сушков А.О.
Толстых Ю.В.
Фещенко Е.Ю.
Фарафонова Ю.Г.
Шибков С.А.
ЗАЩИТЫ
Богданова С.П.
Бурова Е.П.
Дубягин С.В.
– к.ф.-м.н.
– к.ф.-м.н.
– к.ф.-м.н
Дядечкин С.А.
Корнилов О.И.
Фарафонова Ю.Г.
6
– к.ф.-м.н.
– к.ф.-м.н.
– к.ф.-м.н.
БАКАЛАВРСКИЕ КУРСЫ ЛЕКЦИЙ
ОСНОВЫ СОЛНЕЧНО-ЗЕМНОЙ ФИЗИКИ
(автор: М.И. Пудовкин, лектор: Д.И. Понявин)
Основные параметры Солнца. Источники солнечной энергии. Внутреннее строение Солнца и
строение солнечной атмосферы. Паркеровская модель расширяющейся короны. Солнечный
ветер. Возмущенное Солнце. Солнечная активность и ее циклы. Связь полярных сияний,
ионосферных и геомагнитных возмущений с процессами на Солнце. (32 часа)
ФИЗИКА КОСМИЧЕСКОЙ ПЛАЗМЫ
(автор: М.И. Пудовкин, лектор: В.С. Семенов)
Основные сведения по плазменной физике: Движение заряженных частиц в магнитном поле.
Адиабатические инварианты движения. Токи намагничивания. Проводимость полностью
ионизованного газа. Элементы магнитной гидродинамики: Приближение сплошной среды.
Уравнение вмороженного поля. Граничные условия, поверхностные разрывы. Альфвеновские
волны. МГД-неустойчивости. Волны в плазме. (48 часов)
ПЕРЕМЕННОЕ ГЕОМАГНИТНОЕ ПОЛЕ
(лектор: В.А.Сергеев)
История развития и приложения магнитосферной (солнечно-земной) физики. Понятие о
космической плазме и методах ее описания. Основные физические понятия о магнитосфере,
ионосфере и токовых системах. Магнитные вариации и их классификация, индексы активности.
(64 часа)
ОСНОВЫ СЕЙСМОЛОГИИ
(лектор: Т.Б. Яновская)
Объемные и поверхностные сейсмические волны рассматриваются как источник информации
об очаге землетрясения и строении Земли. Описаны методы определения кинематических и
динамических параметров очага. Рассматриваются вопросы сейсмического районирования и
прогноза землетрясений. Представлены методы и результаты определения строения Земли по
сейсмическим данным. Приводятся сейсмологические доказательства плитовой тектоники.
Даются элементы сейсмометрии. (32 часа)
ОСНОВЫ ДИНАМИЧЕСКОЙ ТЕОРИИ РАСПРОСТРАНЕНИЯ УПРУГИХ ВОЛН
(лектор: Б.М.Каштан)
Координаты Эйлера и Лагранжа. Уравнение непрерывности. Тензор деформаций и его
геометрический смысл. Симметрия тензора напряжений. Основные типы точечных источников.
Теорема Гельмгольца. Потенциалы в изотропной однородной упругой среде. Однородные
плоские волны в изотропной упругой среде. Скорости P- и S-волн, векторы поляризации.
7
Неоднородные плоские волны. Поток энергии. Коэффициенты отражения и преломления. (32
часа)
ГЕОЭЛЕКТРИКА
(лекторы: А.А. Ковтун, С.С. Крылов)
Электрические свойства горных пород. Основные методы исследования электропроводности
Земли, основанные на применении источников постоянного и переменного поля для изучения
электропроводности на больших глубинах. Глобальные магнитовариационные исследования на
основе анализа вариаций типа Sq, Dst и др. Электропроводность нижней мантии по вековым
вариациям. Электропроводность Земли по результатам интерпретации магнитотеллурических
зондирований и глобального магнитовариационного зондирования. (64 часа)
ГРАВИТАЦИОННОЕ И МАГНИТНОЕ ПОЛЯ ЗЕМЛИ
(лектор: В.А. Шашканов)
Курс состоит из двух частей, посвященных изложению материала по вопросам
гравитационного и главного магнитного полей Земли.
ГРАВИТАЦИОННОЕ ПОЛЕ - Задачей этой части курса является введение в проблему
изучения формы (фигуры) Земли гравитационным методом. Проводится обзор эволюции
представлений о фигуре Земли и способах ее изучения. На основе идей Ньютона, Гюйгенса,
Клеро развивается гравиметрическое направление: представление о фигуре "нормальной"
Земли, распределении силы тяжести на ней (теорема Клеро). Основное внимание уделено
вопросу измерений формы геоида (проблема Стокса), а также физической поверхности Земли
(задача Молоденского). Приводится теория солнечных и лунных приливов. Анализируются
принципы спутниковой гравиметрии.
МАГНИТНОЕ ПОЛЕ ЗЕМЛИ - Рассматривается структура современного геомагнитного поля,
способы его аналитического описания. Археомагнетизм и палеомагнетизм - как методы
изучения поля в историческом и геологическом прошлом. Механизмы генерации геомагнитного
поля, ее энергетические источники. (64 часа)
ГРАВИТАЦИОННАЯ И МАГНИТНАЯ РАЗВЕДКИ
(лектор: В.А. Шашканов)
Рассматриваются физико-теоретические основы гравитационной и магнитной геофизических
разведок, приводится обоснование объединения двух видов разведки в одном курсе. Изложение
материала построено таким образом, что включает вопросы как организации и проведения
полевых работ (способы и принципы измерения силы тяжести и магнитного поля), так и все
этапы обработки и интерпретации результатов полевых измерений. (32 часа)
ФИЗИКА СОЛНЕЧНОГО ВЕТРА
(лектор: А. В. Усманов)
Рассматриваются экспериментальные данные о структуре солнечной короны и
магнитогидродинамические уравнения, описывающие расширение короны и формирование
солнечного ветра. Рассматривается динамика расширения солнечной короны и факторы,
определяющие ее структуру. Приводятся решения МГД уравнений в сферически-симметричном
случае. Представлены методы и результаты моделирования солнечного ветра на основе
8
решений двумерных и трехмерных МГД уравнений. Рассматриваются модели солнечного ветра
с учетом эффектов альвеновских волн. (16 часов).
ФИЗИКА ГЕОМАГНИТНЫХ ЯВЛЕНИЙ
(лектор: А. В. Усманов)
Физика геомагнитных явлений рассматривается как составная часть солнечно-земной физики.
Основные сведения о Солнце, солнечной короне и солнечном ветре. Статическая модель
солнечной короны Чепмена и динамическая модель Паркера. Аналитической описание
магнитного поля Земли. Взаимодействие солнечного ветра с геомагнитным полем в МГД
приближении. Структура магнитосферы, распределение и свойства магнитосферной плазмы,
адиабатические инварианты. Радиационные пояса, кольцевой ток. Проводимость ионосферы и
ионосферные токовые системы. Геомагнитные возмущения и магнитосферные бури. Индексы
геомагнитной активности. (32 часа).
МАГИСТЕРСКИЕ КУРСЫ ЛЕКЦИЙ
ОБРАТНЫЕ ЗАДАЧИ ГЕОФИЗИКИ
(лектор: В.Н.Троян)
Даются математические основы решения обратных задач геофизики. Рассмотрены методы
регуляризации некорректно поставленных задач. Представлены статистические методы
оценивания искомых параметров геофизических объектов. Рассмотрены алгоритмы лучевой и
дифракционной геофизической томографии. (64 часа)
МЕТОДЫ АНАЛИЗА И ОБРАБОТКИ ГЕОФИЗИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ
(лектор: В.Н.Троян)
Рассматриваются современные методы обработки геофизических данных: Фурье-анализ,
преобразование Лапласа, корреляционный анализ, оценка спектра мощности, взаимный
спектральный анализ, максэнтропийный спектральный анализ, кепстральный анализ, обратная
фильтрация, полосовые фильтры, фильтры Баттеруорта, распространение волн в слоистых
средах с точки зрения теории фильтрации, скоростные фильтры, гомоморфная фильтрация. (44
часа)
ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ ГЛАВЫ МАГНИТНОЙ ГИДРОДИНАМИКИ И КОСМИЧЕСКОЙ
ФИЗИКИ
(автор: М.И. Пудовкин, лектор: А.А. Самсонов)
Движение идеальной и вязкой жидкостей. Пограничный слой. Распространение звуковых волн
в движущейся среде. Диффузия. МГД-разрывы в плазме. Ударные волны. МГД-неустойчивости
идеально проводящей плазмы. Нелинейные волны. Солитоны. Турбулентность в космической
плазме. (24 часа)
9
МАГНИТОСФЕРНЫЕ ВОЗМУЩЕНИЯ
(лектор: В.А.Сергеев)
1. Открытая магнитосфера
- Oсновные понятия космической плазмы, измеряемые величины, характерные параметры и
структура открытой магнитосферы. Элементы МГД описания, постановка 3-мерного
моделирования; соотношения на разрывах и неоднородности в солнечном ветре. Понятие о
магнитном пересоединении и его роли в магнитосфере.
- Элементы описания движения заряженных частиц. Движение и ускорение частиц в токовых
слоях, включая неадиабатические эффекты.
- Магнитное поле Земли, обтекание солнечным ветром закрытой магнитосферы. Открытая
магнитосфера: экспериментальное подтверждение, зависимость пересоединения и конвекции в
магнитосфере от межпланетного магнитного поля. Сведения о нестационарном пересоединении
и низкоширотном пограничном слое. Энергетика магнитосферы, передача энергии из
солнечного ветра в магнитосферу.
-Методы количественного представления магнитного поля и описания отдельных токовых
систем в магнитосферных моделях. Эмпирические модели магнитосферного магнитного поля
последнего поколения.
2. Крупномасштабная структура магнитосферы в условиях квазистационарной конвекции и
суббурь
- Общая схема магнитосферной циркуляции, источники плазмы для плазменного слоя.
- Модели плазменного слоя. Морфология плазменного слоя. Проблема кризиса конвекции и
способы ее решения. Стационарная конвекция
- Магнитосферная суббуря: морфология и результаты численного моделирования.
- Обтекание внутренней магнитосферы и механизмы заполнения плазмой кольцевого тока и
радиационного пояса
3. Отображение магнитосферных процессов на ионосферном экране
- Генерация стационарных и нестационарных продольных токов и трехмерная токовая система
в магнитосфере. Нестационарные продольные токи, их отражения от ионосферы.
- Трехмерная токовая система как гигантский ускоритель. Морфология явлений в продольных
токовых слоях разного направления. Механизмы и модели продольного ускорения, формула
Кнайта.
Характерный
пространственный
масштаб
магнитосферно-ионосферного
взаимодействия.
Модели авроральных дискретных структур.
(64 часа)
АСИМПТОТИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ В ТЕОРИИ РАСПРОСТРАНЕНИЯ
СЕЙСМИЧЕСКИХ ВОЛН
(лектор: Т.Б. Яновская)
Рассматриваются асимптотические методы в теории распространения сейсмических волн, такие
как лучевой метод, локальное и равномерное асимптотическое разложение. В лучевом методе
рассматриваются: принципы построения лучевого ряда в непрерывной неоднородной среде,
отражение и преломление волн на границах, кинематическое и динамическое лучевое
трассирование, параксиальная аппроксимация, Гауссовы пучки. Локальная и равномерная
асимптотика демонстрируются на примерах каустики и окрестности критического луча. (32
часа)
10
ТЕОРИЯ ИНТЕРФЕРЕНЦИОННЫХ ВОЛН И СОБСТВЕННЫХ КОЛЕБАНИЙ ЗЕМЛИ
(лектор: Т.Б. Яновская)
Точное решение уравнений динамической теории упругости для слоя на полупространстве
анализируется в рамках обобщенного лучевого метода и метода нормальных мод. Волны Релея
и Лява анализируются матричным методом и как решение краевой задачи. Рассмотрены
собственные колебания однородной и радиально-неоднородной сферы, включая эффект
гравитации. Выводится связь между частотами собственных колебаний и фазовыми скоростями
поверхностных волн. (32 часа)
ОБРАТНЫЕ ЗАДАЧИ СЕЙСМОЛОГИИ
(лектор: Т.Б. Яновская)
Рассматривается обратная задача для годографа в случае наличия волноводов в среде.
Остальные обратные задачи решаются при использовании линеаризации. Метод наименьших
квадратов, метод Бэйкуса-Гильберта и метод обобщенного линейного обращения
рассматриваются для решения линеаризованных задач. Эти методы применяются для решения
обратных задач о сейсмическом очаге и о строении Земли по данным объемных волн,
поверхностных волн и собственных колебаний Земли. (24 часа)
ЛУЧЕВАЯ СЕЙСМОТОМОГРАФИЯ
(лектор: Т.Б. Яновская)
Рассматривается томография на временных невязках, основанная на лучевом приближении. Эта
задача является нелинейной, и решается итеративно, при использовании линеаризации на
каждом шаге. Решение представляется в виде ряда по некоторым базисным функциям, так что
задача сводится к решению системы линейных уравнений. Обсуждаются различные подходы к
выбору базисных функций. Показано, как оценивать разрешающую способность данных и
стандартную ошибку решения. Дается обзор методов решения больших линейных систем. (24
часа)
ФИЗИКА ОЧАГА ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЯ
(лектор: Т.Б. Яновская)
Теорема представления используется для представления сейсмического источника как
скольжение по разлому и для определения эквивалентного силового источника. Вводится
понятие тензора сейсмического момента. Обсуждаются вопросы кинематики сейсмического
источника и связанные с этим проблемы. Рассматриваются очаговый спектр и параметры
источника. Представлены различные шкалы магнитуд и соотношения между магнитудами и
сейсмической энергией. (24 часа)
ФИЗИКА МАГНИТОСФЕРЫ
(автор: М.И. Пудовкин, лектор: М.В. Кубышкина)
Строение магнитосферы (магнитное поле и плазма в магнитосфере). Взаимодействие
солнечного ветра с геомагнитным полем. Численные модели магнитосферы. Электрические
поля и конвекция плазмы в магнитосфере. Генерация потоков энергичных частиц,
вторгающихся в ионосферу. Зоны вторжения частиц и структура магнитосферы. Геомагнитные
возмущения. Развитие магнитосферной суббури. (64 часа)
11
ГЕОМАГНИТНЫЕ ПУЛЬСАЦИИ И ОНЧ ИЗЛУЧЕНИЯ
(лектор: Н.А.Смирнова)
Дается современное представление о геомагнитных пульсациях и ОНЧ излучениях,
регистрируемых на земной поверхности и в околоземном космосе. Изучается теория генерации
и механизмы распространения различных типов волн с учетом конкретных магнитосферноионосферных условий. Исследуются морфологические особенности сигналов, их связь с
суббурями и другими физическими процессами в солнечном ветре, магнитосфере и ионосфере
Земли. Даются основы методов гидромагнитной диагностики, связанных с использованием
характеристик пульсаций для оценки параметров околоземной плазмы.(12 часов)
ТЕОРИЯ МАГНИТНОГО ПЕРЕСОЕДИНЕНИЯ
(лектор: В.С. Семенов)
Рассмотрена проблема быстрого преобразования магнитной энергии в энергию плазмы в
процессе: а - обычной омической диссипации; б - развития тиринг-неустойчивости, в пересоединения магнитных силовых линий типа Петчека. Изучена эффективность этих
механизмов, приведены примеры о солнечных вспышках, магнитосферном брейкапе и случаев
переноса магнитного потока на магнитопаузе. (64 часа)
СПЕЦИАЛЬНЫЕ МЕТОДЫ МАГНИТНОЙ ГИДРОДИНАМИКИ
(лектор: В.С. Семенов)
Рассмотрены математические методы в физике космической плазмы. Поскольку в космосе
магнитное поле и плазма тесно взаимодействуют, часто можно силовые трубки поля
рассматривать как нелинейные струны. Даны основы метода так называемых вмороженных
координат, в котором эта связь учитывается в явном виде. Приведены примеры процессов
"нагрузки - разгрузки" из космической физики. (64 часа)
ГЕОТЕРМИКА
(лектор: А.А. Ковтун)
Тепловой поток, определение температуры по данным о тепловом потоке. Оценка верхней и
нижней границы температуры внутри Земли по упругим свойствам горных пород: температура
плавления и адиабатического сжатия. Оценки температуры по данным об электропроводности
Земли. Тепловая история Земли. Основные источники тепла внутри Земли. Задача о нагревании
Земли за счет тепла, выделяемого радиоактивными элементами. (24 часа)
ПРИРОДА ЕСТЕСТВЕННОГО ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ПОЛЯ И ИСПОЛЬЗОВАНИЕ
ЕГО ДЛЯ ИЗУЧЕНИЯ ЭЛЕКТРОПРОВОДНОСТИ ЗЕМЛИ
(лектор: А.А. Ковтун)
Краткая характеристика естественного электромагнитного поля, применяемого при
магнитотеллурических зондированиях (МТЗ). Критерий применимости теории МТЗ в рамках
модели Тихонова-Каньяра. Методика МТЗ в случае большой горизонтальной неоднородности
естественного электромагнитного поля. Возможности МТЗ в случае горизонтально
неоднородной среды и горизонтально неоднородного электромагнитного поля. (32 часа)
12
МАГНЕТИЗМ ГОРНЫХ ПОРОД
(лектор: И.Н.Петров)
Данный курс предназначен для студентов-магистрантов геофизиков, специализирующихся в
области палеомагнитологии и непосредственно магнетизма горных пород. Специфика горных
пород (ГП) как магнитных объектов заключена в абсолютной полноте типов физических
дефектов ферримагнитных кристаллитов, диспергированных в немагнитной (силикатной)
матрице, и как следствие этого, в многообразии видов остаточной намагниченности ГП основного "хранителя" палеомагнитной информации. В курсе лекций излагаются
представления об основных магнитных состояниях ГП, о коэрцитивных спектрах, о диаграмме
Прейзаха-Нееля и представлении процессов намагничивания с ее помощью, рассматриваются
свойства основных породообразующих ферримагнитных минералов, подробно излагаются
вопросы, связанные со структурными особенностями магнетита. Несколько лекций посвящено
низкотемпературной магнитной "памяти" магнетитсодержащих горных пород, а также новому
явлению в физике ферримагнетизма - высокотемпературной магнитной "памяти" гипергенноизмененных (катиондифицитных) магнетитов. (48 часов)
ОСНОВЫ ФЕРРОМАГНЕТИЗМА
(лектор: И.Н.Петров)
Курс лекций "Основы ферромагнетизма" предназначен для магистрантов, специализирующихся
в области геомагнетизма, магнетизма горных пород и палеомагнитологии. В этом курсе
студенты знакомятся со всеми явлениями магнетизма (с пара-, диа-, ферри- и
ферромагнетизмом), но главное внимание уделяется ферримагнетикам, так как именно ферриты
являются основными носителями магнетизма горных пород. Цель лекций заключается в
подготовке магистрантов к осознанному применению знаний основных теорий и понятий
ферримагнетизма при изучении магнетизма горных пород. Кроме изложения классических
теорий пара- и ферромагнетизма (Ланжевена, Вейсса, Френкеля-Гайзенберга) и знакомства с
современными квантово-механическими представлениями о природе ферримагнетизма
большое внимание уделяется теории кривой технического намагничивания, энергетическому
балансу в процессе перемагничивания магнетиков, магнитной анизотропии кристаллов,
обменной однонаправленной анизотропии, теории доменной структуры, магнитному
гистерезису, а также процессам намагничивания однодоменных и псевдо-однодоменных
частиц, субоднодоменных областей. Специально рассматриваются вопросы о роли физических
дефектов кристаллической решетки при намагничивании реальных кристаллов, о зависимости
структурно-чувствительных параметров ферритов от температуры. (64 часа)
ФИЗИКА ВЫСОКОШИРОТНОЙ ИОНОСФЕРЫ И ПОЛЯРНЫХ СИЯНИЙ
(лектор: А.Л. Котиков)
Рассмотрены вопросы физики и морфологии высокоширотной ионосферы. Распределение
различных типов спорадических слоев в области Е, особенности аврорального спорадического
слоя, ионный состав слоев объясняется с точки зрения механизмов образования слоев;
проводится сопоставление с зонами высыпания авроральных частиц.
Изучается физика формирования структуры высокоширотного слоя F2, при этом
рассматриваются конвекция ионосферной плазмы, увлечение нейтрального газа, внутренние
гравитационные волны.
При рассмотрении физико-химических процессов в области D особое внимание уделено
авроральному поглощению, поглощению в полярной шапке, суббуре в поглощении и
13
риометрическим наблюдениям. Рассмотрены вопросы диффузии заряженных частиц в плазме.
Детально изучается эволюция плазменных неоднородностей в высокоширотной ионосфере.
Рассмотрены морфология сияний, зоны сияний и структура магнитосферы. Взаимодействие
пучков энергичных протонов и электронов с атмосферой. Ускорение электронов в области
двойных потенциальных слоев. Развитие суббури в сияниях и в хвосте магнитосферы.
Динамика сияний и структура электрических полей в магнитосфере и ионосфере. Авроральные
красные дуги и их связь с кольцевым током в магнитосфере. (48 часов)
ЧИСЛЕННЫЕ МЕТОДЫ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ
МАГНИТНОЙ ГИДРОДИНАМИКИ
(лектор: А. А. Самсонов)
Методы решения уравнений магнитной гидродинамики. Консервативная и неконсервативная
форма системы уравнений. Безразмерные параметры. Типы систем уравнений в частных
производных. Характеристики системы уравнений. Задача Коши и начально-краевая задача для
гиперболической системы квазилинейных уравнений в частных производных. Методы
численного решения уравнений магнитной гидродинамики. Явные и неявные схемы решения.
Методы Лакса-Вендроффа и Мак-Кормака. Устойчивость разностной схемы. Условие КурантаФридрихса-Леви. Искусственная диффузия. Граничные условия. Открытая и симметричная
граница. Примеры численного решения некоторых задач магнитной гидродинамики. (32 часов).
ГЕОЛОГИЯ
(лектор: Г.Н. Киселев, доцент геологического факультета)
Предмет геологии, ее деление на дисциплины. Эндогенные, экзогенные метаморфные процессы
в земной коре. Основы минералогии и петрографии. Роль геофизических методов в
геологических исследованиях. Геотектоническое районирование территории России, ее
минерально-сырьевые ресурсы и перспективы их пополнения (64 ч.)
Лекционный курс дополняется полевой учебной геологической практикой в Крыму
продолжительностью до 3 недель.
МОДЕЛИ ЭЛЕКТРОПРОВОДНОСТИ ГОРНЫХ ПОРОД
(лектор: С.С. Крылов)
Электрические свойства горных пород при постоянном и переменном токе. Физические модели
поляризации. Модель двухфазной среды Шейнмана. Фрактальные модели электропроводности.
Магнитная зависимость электрических параметров. Дисперсионные эффекты в геоэлектрике.
Сейсмоэлектрические эффекты первого и второго рода. (32 часа)
ЭЛЕКТРОРАЗВЕДКА НА ПЕРЕМЕННОМ ТОКЕ
(лектор: С.С. Крылов)
Электромагнитные поля различных источников над горизонтально-слоистыми средами.
Методы решения прямых задач электромагнитных зондирований. ЧЗ, ЗСБ и другие методы.
Проблемы ВП и высокоразрешающая электроразведка. (32 часа)
14
МЕТОДЫ ОБРАБОТКИ МАГНИТОТЕЛЛУРИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ
(лектор: М.Ю. Смирнов)
МТ импеданс как основа для анализа и интерпретации данных МТЗ. Методы решения систем
уравнений, связывающей компоненты ЕЭМП. Робастная регрессия в применении к обработке
МТ данных. Сравнение методов обработки. (16 часов)
МЕТОДЫ ПОЛУЧЕНИЯ ПАЛЕОМАГНИТНОЙ ИНФОРМАЦИИ
(лектор: В.А.Шашканов)
В курсе даются основные представления о физических и геофизических основах
палеомагнетизма как геофизической дисциплины, освещается роль палеомагнетизма в
становлении современных геологии и геофизики. Вводится понятие палеомагнитной
информации, принципы интерпретации палеомагнитных данных и способы оценки их
достоверности. Рассматривается базовый перечень методов палеомагнитных исследований при
проведении их как на изверженных, так и на осадочных породах – с учетом соответствующей
специфики этих объектов.(32 ч.)
ПАЛЕОМАГНЕТИЗМ И АРХЕОМАГНЕТИЗМ
(лектор: В.А.Шашканов)
Курс посвящен изложению современного состояния как архео-, так и палеомагнитных
исследований. Начальный раздел дает сводку основных представлений о современном
геомагнитном поле: поверхностном распределении его элементов и их вариациях; вводится
понятие палеомагнитного диполя. Формулируются постулаты палеомагнетизма. Излагаются
методы архео- и палеомагнитных исследований и проводится обсуждение результатов
археомагнитных и палеомагнитных исследований.(16ч.)
РАДИОМЕТРИЯ (ИЗОТОПНЫЕ МЕТОДЫ В ГЕОФИЗИКЕ И ГЕОЛОГИИ)
(Лектор: Е.С.Сергиенко)
Введение: Структура атомного ядра, радиоактивный распад, естественная радиоактивность.
Ядерный синтез и происхождение элементов. Распространенность элементов и их изотопов в
звездах, планетах и метеоритах. Распространенность элементов в оболочках Земли.
Применения изотопных методов:
 Изотопные методы в геологической разведке: методы, основанные на естественной
радиоактивности, гамма- и нейтронноактивационный анализ. Полевая радиометрическая
съемка. Радиоэкологический мониторинг и ядерная безопасность. Использование
изотопных методов для исследований в скважинах.
 Отношения изотопов как природные индикаторы геологических процессов. Их
использование для изучения эволюции мантии и коры. Приложения к геотермометрии,
генезису рудных месторождений и гидротермальным системам, археологии и
палеонтологии. Отношения стабильных изотопов в океанических осадках, льде ледников
и других геологических материалах как индикатор климатических изменений в
прошлом.
15

Геохронология: радиоактивный распад как геологические часы. Системы распадов K-Ar,
U-Th-Pb, Sm-Nd, Rb-Sr, космогенные нуклиды: 14C и 36Cl, датирование по трекам
распада. Лабораторные методы изотопного анализа. (32 часа)
РАСПРОСТРАНЕНИЕ ВОЛН И МЕТОДЫ РАСЧЕТА ВОЛНОВЫХ
ПОЛЕЙ В АНИЗОТРОПНОЙ УПРУГОЙ СРЕДЕ
(лектор: Б.М.Каштан)
Уравнения движения в теории упругости. Тензор упругих постоянных. Закон Гука для
анизотропной среды. Закон сохранения энергии, вектор потока энергии. Теоремы взаимности
для анизотропной среды. Плоские однородные и неоднородные волны. Лучевой метод для
анизотропной среды и методы расчета расхождения лучей. Матричный метод для анизотропной
слоистой среды. (32 часа)
МЕТОДЫ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ В СЛУЧАЕ МНОГОСЛОЙНОЙ АКСИАЛЬНОСИММЕТРИЧНОЙ СРЕДЫ С ИЗОТРОПНЫМИ И АНИЗОТРОПНЫМИ СЛОЯМИ
(лектор: Б.М.Каштан)
Преобразование Фурье-Бесселя. Матричный метод для изотропной и анизотропной сред. Схема
Кеннета-Молоткова для расчета интерференционных коэффициентов. Обобщенный матричный
метод для изотропной и трансверсально-изотропной сред. Дисперсия, фазовые и групповые
скорости, разложение волнового пакета. SH-слой на упругом полупространстве (волны Лява).
SH-слой между двумя упругими полупространствами. Жидкий слой на полупространстве.
Упругий слой на жидком полупространстве. (32 часа)
АНАЛИЗ И ИНТЕРПРЕТАЦИЯ МАГНИТОТЕЛЛУРИЧЕСКИХ ДАННЫХ
(лектор: С.А. Вагин)
Обратная магнитотеллурическая задача. Анализ МТ-данных. Инварианты тензора импеданса.
Матрица Визе-Паркинсона. Методы трансформаций и интерпретации. Качественная
интерпретация МТ-данных. Методы решения обратных задач МТ-зондирования. Алгоритмы и
программы 1D, 2D и 3D интерпретации МТ-данных. (24 часа).
КОМПЬЮТЕРНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В НАУКЕ И ОБРАЗОВАНИИ
(лектор: Ю.В.Киселев)
Рассматриваются современные средства проведения вычислений и подготовки научных
публикаций. Даются основные элементы, необходимые для работы с пакетом математических и
инженерных вычислений Matlab, включающие как организацию вычислений, так и средства
визуализации. Дается введение в издательскую систему Latex 2e и операционную систему
Linux. (32 часа)
16
ФИНАНСИРОВАНИЕ
Финансирование в 2004 г. шло из государственного бюджета (Министерство Образования) и
Российского Фонда Фундаментальных Исследований. Общий бюджет кафедры физики Земли
составил 4 426 814 руб.
Источник
Сумма (руб.)
Базовое государственное финансирование
Грант Президента РФ «Ведущая научная школа»
Грант Минобразования «Интергеофизика»
Гранты РФФИ и индивидуальные гранты
Итого
643 691
470 000
500 000
2 813 123
4 426 814
В 2004 г. на организацию и проведение 5-ой Международной конференции «Проблемы
геокосмоса» получен грант РФФИ в размере 150 000 руб.
БЮДЖЕТНЫЕ ТЕМЫ
1. Геофизическое исследование строения Земли и околоземного космического пространства.
(Научный руководитель - Троян В.Н.)
2.
Ионосферные неоднородности. Температурный режим средней атмосферы. (Научный
руководитель - Пудовкин М.И.)
ГРАНТЫ МИНОБРАЗОВАНИЯ
Троян В.Н.
"ИНТЕРГЕОФИЗИКА"
Грант Минобразования E02-9.0-154
Грант Минобразования “Университеты России”, УР.09.01.045
Контракт с ФЦП "Интеграция" 5.1-326.56
Бобров Н.Ю.
Грант № PD02-1.5-15
Мультифрактальный анализ рядов геофизических данных
Лыскова Е.Л.
Грант № PD02-1.5-215
Особенности спектрального излучения P-волн при глубокофокусных землетрясениях и
процессы в очагах
17
ГРАНТЫ РФФИ
(Российский Фонд Фундаментальных Исследований)
Лыскова Е.Л.
Грант № 01-05-64957
Анализ очаговых спектров Р и S волн от землетрясений Альпийско-Гималайского
сейсмического пояса
Ляцкая А.М.
Грант № 01-05-64954
Ионосферные проявления импульсного пересоединения на магнитопаузе.
Петров И.Н.
Грант № 01-05-64763
Новый подход к решению проблем палеомагнетизма на основе выделения
палеоинформативных физических компонент магнитной анизотропии осадочных пород
Петрова Л.Н.
Грант № 01-05-64753
Сейсмогравитационные колебания Земли как планетарное явление
Яновская Т.Б.
Грант № 02-05-64500
Исследование кинематических и динамических характеристик поверхностных волн в
латерально-неоднородной трансверсально-изотропной среде с целью уточнения методов и
результатов трехмерной томографической инверсии
Киселев Б.В.
Грант № 02-05-64441
Концепция фракталов и устойчивых распределений в анализе и моделировании
гелиогеофизических временных рядов и процессов
Крылов С.С.
Грант № 02-05-65255
Теоретические и экспериментальные исследования скейлинга кажущегося сопротивления
фрактальных геологических сред
Троян В.Н.
Грант № 02-05-65081
Исследование волновых процессов в сложно-построенных средах при решении прямых и
обратных геофизических задач
Пудовкин М.И.
Грант № 03-05-64865
Развитие МГД-моделей процессов взаимодействия солнечного ветра с магнитосферой Земли
Сергеев В.А.
Грант № 03-02-17533
Исследование тонких токовых слоев в магнитосферном плазменном слое
18
Пудовкин М.И.
Грант № 03-05-20012-БНТС_а
Развитие феноменологической и численной моделей магнитосферной суббури
Семенов В.С.
Грант № 04-05-64935
Анализ диффузионной области и восстановление скорости пересоединения по данным на
магнитопаузе с помощью дву- и трехмерных нестационарных моделей пересоединения, в том
числе с учетом эффекта Холла
Кубышкина М.В.
Грант № 04-02-64932
Использование измерений плазмы и магнитного поля для построения эмпирических моделей
магнитосферы Земли в экстремальных ситуациях
ИССЛЕДОВАНИЯ, ПРОВОДИМЫЕ С ИНОСТРАННЫМИ ПАРТНЕРАМИ
INTAS
Ref. No.: 99-1102
Изучение УНЧ электромагнитных процессов, связанных с землетрясениями
(Троян В.Н.)
INTAS
Ref. No.: 99-1277
Взаимодействие солнечный ветер – магнитосфера при постоянстве динамического давления
солнечного ветра
(Семенов В.С.)
INTAS
Ref. No.: 99-00078
Количественное описание магнитосферной динамики на основе наземных и спутниковых
наблюдений
(Сергеев В.А.)
INTAS
Ref. No.: 01-0614
Исследование ОНЧ возмущений и процессов аврорального ускорения в системе магнитосфераионосфера с использованием нагревного высокочастотного передатчика
(Котиков А.Л.)
INTAS
Ref. No.: 2000-752
Ключевые параметры для космической погоды
(Понявин Д.И.)
INTAS
Ref. No.: 00-614
Развитие информационной системы для климатических данных высоких широт, анализа и
численного моделирования изменения климата - Climate Data Access System (CLIMAS)
(Троян В.Н.)
INTAS
Ref. No.: 03-51-37381
Экспериментальные исследования токовых слоев в космическом пространстве
19
(Сергеев В.А.)
INTAS
Ref. No.: YS 03-55-1034
Численное МГД моделирование переходного слоя для различных условий в солнечном ветре
(Самсонов А.А.)
Грант CRDF RG0 1318(1)
“Automatic velocity analysis based on differentila semblence for 3D marine data” (Автоматический
скоростной анализ площадных морских сейсмических наблюдений)
Грант CRDF RG0 1318(4)
“Three-dimensional true-amplitude one-way equation migration” (Трехмерное уравнение миграции
в истиных амплитудах)
Грант CRDF RG0 1318(7)
“Combining reflection and refraction seismic waves for anisxotropy inversion” (Комбинирование
отраженных и преломленных сейсмических волн для решения обратной задачи в анизотропной
среде)
Грант CRDF RG0 1318(9)
“Tube - wave interaction with layered reservoirs” (Взаимодействие трубных волн со слоистыми
резервуарами)
ПРОГРАММА "УНИВЕРСИТЕТЫ РОССИИ"
Программа ориентирована на использование результатов научных исследований в
совершенствовании учебного процесса в университетах России, привлечение молодых ученых,
аспирантов, студентов для выполнения научных работ по Программе. Головная организация Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова.
Троян В.Н.
Грант № УР.09.01.045
Развитие методов дифракционной геофизической томографии.
Усманов А. В.
Грант № 992705
Разработка трехмерной магнитогидродинамической модели солнечной короны
и солнечного ветра.
20
Проект "ИНТЕРГЕОФИЗИКА"
грант Министерства Образования «Федерально-региональная политика в науке и
образовании» № 1648 «ИНТЕРГЕОФИЗИКА» (2003-2005 гг.)
в рамках программы “Экспортные технологии и международное научное сотрудничество”
Целью работы по проекту является проведение комплексных геофизических исследований в
сотрудничестве с зарубежными партнерами, продолжающееся в течение ряда лет и проводимое
по нескольким направлениям, охватывающих в целом процессы как внутри Земли, так и в
околоземном космическом пространстве.
Соисполнителями проводимых в 2003–2004 гг. исследований являлись следующие
зарубежные университеты, институты и исследовательские центры:
Центр наук о Земле, Потсдам, Германия
Университет Триеста, Италия
Международный Центр Теоретической Физики, Триест, Италия
Институт Космических исследований, Австрия
Отделение Солнечной Системы Центра Исследования Космических излучений, Тулуза,
Франция
6. Институт геофизики, Свободный университет, Берлин, Германия
7. Университеты Бергена, Осло и Тромсе, Норвегия
8. Финский Метеорологический институт, Финляндия
9. Университет Оулу, Финляндия
10. Институт Космической физики, Кируна, Швеция
11. Университет Упсала, Швеция
12. Институт электрокоммуникаций, Токио, Япония
13. Технологический Образовательный Институт Крита, Греция
14. Институт Современных методов исследования окружающей среды, Потенза, Италия
1.
2.
3.
4.
5.
Совместные темы НИР:

«Широкополосные сейсмические наблюдения для исследования глубинного строения
Земли», Центр наук о Земле, Потсдам, Германия, Университет Триеста, Международный Центр
Теоретической Физики, Триест, Италия

«Трехмерная сейсмическая миграция и томография», Институт геофизики, Берлинский
свободный университет (Германия), 2002-2006 гг.

«Изучение УНЧ электромагнитных явлений, связанных с землетрясениями и
геомагнитными возмущениями», Технологический Образовательный Институт (Греция),
Институт Современных методов исследования окружающей среды (Италия), Университет
Электро-Коммуникаций (Чофу, Токио, Япония), 2001 –2005 гг.

«Исследование Глобальных и Среднемасштабных Магнитосферных Процессов», Финский
метеорологический институт (Финляндия), Институт Космических Исследований Австрийской
Академии Наук (Австрия) 2002-2006 гг.

«Исследования Глобальных Динамических Процессов по наблюдениям проектов
ИНТЕРБОЛ и КЛАСТЕР», Отделение Солнечной Системы Центра Исследования Космических
излучений, Тулуза, Франция , 2002-2006 гг.
21

«Исследование магнитного пересоединения», Институт Космических Исследований
Австрийской Академии Наук (Австрия), 2003-2008 гг.

«Изучение магнитосферно-ионосферного взаимодействия с использованием
коротковолнового нагрева авроральной ионосферы», Институт Космических Исследований,
Кируна, Швеция

«Изучение литосферы Балтийского щита по магнитотеллурическим данным», Университет
Уппсала, Швеция
Полученные результаты использованы в курсах лекций, читаемых магистрантам и аспирантам
физического факультета. Активное участие аспирантов и студентов в проекте, использующем
данные современных спутниковых систем, и тесный контакт с ведущими зарубежными
исследовательскими группами, существенно способствует их творческому росту и
привлечению способных студентов.
В 2004 году в университете г. Гренобля защитила диссертацию аспирантка кафедры физики
Земли Е.П. Бурова, выполнявшая работу под совместным руководством проф. Т.Б. Яновской
(СПбГУ) и Х. Педерсена (Гренобльский университет).
Проф. В.С. Семенов является соруководителем кандидатской диссертации аспиранта Т.Пенса
(Институт Космических Исследований, Австрия) и магистерской диссертации С. Кайхаса,
студента университета г.Граца, Австрия (тема: «Эффекты движения линии пересоединения»).
Зарубежные коллеги поддерживают исследования преимущественно путем финансирования
зарубежных командировок и оплатой участия в международных конференциях (в 2004 г. в
общей сложности было получено более 40 000 евро), предоставляя уникальные данные (в 2004
году – базу данных измерений ионного спектрометра и магнитометров 4-х спутников Кластер
за 2001 г. объемом ~100 ГБ; скважинные данные и данные по профилям ГСЗ, полученные в
Чили, сейсмические данные по Северному морю на общую сумму более 200 000 евро.) Кроме
того, партнеры берут на себя расходы по оплате опубликования совместных статей и
приобретению программного обеспечения (эти расходы в 2004 г. составили около 5 000 евро).
Центр наук о Земле г. Потсдама осуществляет техническую поддержку станции «Пулково».
22
Грант Президента Российской Федерации
для поддержки ведущих научных школ
«Геофизические исследования строения Земли и околоземного
пространства»
(шифр гранта НШ-760.2003.5)
Руководители:
Проф. Троян Владимир Николаевич
Проф. Пудовкин Михаил Иванович
Проф. Яновская Татьяна Борисовна
Направления исследований:
 физика солнечно-земных связей (разработка физической модели взаимодействия
солнечного ветра с магнитосферой Земли; исследование магнитосферной суббури;
разработка теории пересоединения магнитных полей в плазме применительно к
физическим процессам в солнечных вспышках и в магнитосфере)
 палеомагнетизм и магнетизм горных пород (разработка метода определения
абсолютной напряженности поля в древние геологические эпохи; изучение
палеоэнергетики геомагнитного динамо и режимов геомагнитных инверсий)
 геоэлектрические методы исследования земной коры и верхней мантии (разработка
теории методов частотного зондирования, развитие метода магнитотеллурического
зондирования, обнаружение зон, связанных с глубинными разломами)
 сейсмология и динамическая теория распространения волн (разработка уникальных
методов расчета волновых полей в тонкослоистых и анизотропных средах; развитие
оригинальных методов лучевой и дифракционной сейсмической томографии и их
применение при изучении строения земной коры и верхней мантии в различных
регионах мира)
Преподавательская деятельность:
-
-
-
-
-
Троян Владимир Николаевич, заведующий кафедрой, профессор (1/2 ставки), СПбГУ,
“Методы анализа и обработки геофизической информации”, ”Принципы решения
обратных геофизических задач”, 3 аспиранта, 2 докторанта.
Пудовкин Михаил Иванович, профессор, Физический факультет СПбГУ, “Основы
космической плазмы”, “Физика магнитосферы”, “Дополнительные главы магнитной
гидродинамики и физики плазмы”; 5 аспирантов, 10 студентов, 1 докторант.
Понявин Дмитрий Иванович, доцент, СПбГУ, “Основы физики Солнца”
Котиков Андрей Львович, доцент, СПбГУ, “Физика высокоширотной ионосферы и
полярных сияний”
Самсонов Андрей Александрович, ассистент, СПбГУ, “Численные методы решения
задач магнитной гидродинамики”
Семенов Владимир Семенович, профессор, Физический факультет СПбГУ, «Теория
пересоединения», «Нелинейные задачи магнитной гидродинамики», 4 аспиранта, 4
магистранта
Сергеев
Виктор
Андреевич,
профессор,
Физический
факультет
СПбГУ,
«Магнитосферные возмущения», «Переменные геофизические поля», 4 аспиранта, 3
студента
Шашканов Владимир Александрович, профессор, физический факультет СПбГУ,
«Гравитационное и магнитное поля Земли»; «Методы геофизической разведки»; «Архео-
23
-
-
-
-
-
-
-
и палеомагнетизм»; «Магнитное поле Земли и методы его изучения», 2 аспиранта, 3
студента, 1 докторант.
Петров Игорь Николаевич, доцент физического факультета СПбГУ, «Физические
основы ферромагнетизма»; «Магнетизм горных пород», 1 студент.
Ковтун А.А., профессор (1/2 ставки) физический факультет СПбГУ, «Геоэлектрика.
Естественное поле. (Сферическая Земля)», «Магнитотеллурические методы
(Сферическая Земля)», "Геотермика", 2 студента
Успенский Николай Иванович(1/2 ставки), доцент, физический факультет СПбГУ,
«Геоэлектрика. Естественное поле. (Плоская Земля)», «Магнитотеллурические методы
(Плоская Земля)», «АМТЗ земной коры»
Моисеев Олег Николаевич, доцент (1/2 ставки), физический факультет СПбГУ, «Теория
геофизических приборов»
Артамонов Лев Васильевич, доцент (1/2 ставки), физический ф-т СПбГУ, «Методы
измерения электромагнитного поля естественных и искуственных источников», «Общая
геология».
Крылов Сергей Сергеевич, доцент, физического факультета СПбГУ, «Геоэлектрика.
Искусственные поля», «Модели электропроводности горных пород», 2 студента
Каштан Борис Маркович, профессор, Физический факультет СПбГУ, «Основы
динамической теории упругости», «Сейсморазведка», «Лучевой метод для расчета
волновых полей в изотропной и анизотропной сейсмических средах», «Методы расчета
волновых полей в слоисто-однородных изотропных и анизотропных упругих средах»,
«Методы миграции сейсмических данных», 2 аспиранта.
Киселев Юрий Васильевич, доцент, Физический факультет СПбГУ, «Компьютерные
технологии в науке и образовании», «Статистические методы обработки и
интерпретации геофизической информации»
Яновская Татьяна Борисовна, профессор, Физический факультет СПбГУ, «Основы
сейсмологии», «Асимптотические методы теории распространения сейсмических волн»,
«Обратные задачи сейсмологии», «Поверхностные волны и собственные колебания
Земли», 4 студента, 1 аспирант.
Лыскова Евгения Леонидовна, доцент (1/4 ставки), СПбГУ, «Физика очага
землетрясения», 1 студент
Список кандидатов наук, подготовленных в 2003-2004 гг.:
- Богданова Светлана Петровна, 2003 г.
- Корнилов Олег Ильич, 2003 г.
- Дядечкин Сергей Анатольевич, 2003 г.
- Дубягин Степан Владимирович, 2003 г.
- Фарафонова Юлия Германовна, 2004 г.
Список аспирантов, участвовавших в проводимых исследованиях:
-
Апатенков Сергей Вячеславович
Артамонова Ирина Васильевна
Багаутдинова Гульназ Ришатовна
Быков Константин Владимирович
Данилкин Егор Васильевич
Дубягин Степан Владимирович
Дядечкин Сергей Анатольевич
Зиатдинов Сергей Ринатович
Киященко Денис Александрович
Корнилов Олег Ильич
24
-
Львова Екатерина Анатольевна
Маулини Алексей Лионельевич
Мезенцев Андрей Юрьевич
Миронова Ирина Александровна
Морозов Андрей Евгеньевич
Толстых Юлия Владимировна
Фарафонова Юлия Германовна
Шибков Сергей Александрович
На кафедре регулярно проходят научные семинары по тематике проводимых
исследований:
- Семинар «Физика космической плазмы». Руководители: проф. д.ф.-м. наук
М.И. Пудовкин, проф. д.ф.-м. н. В.С. Семенов, проф. д.ф.-м. н. В.А. Сергеев;
- Семинар (учебно-научный) «Физические основы палеомагнетизма».
Руководители: проф., д. геол-мин. наук Шашканов В. А., доцент, к. физ-мат. наук Петров И.
Н.;
- Семинар «Методы анализа и обработки геофизических данных».
Руководители: проф, д.ф.-м.н. Троян В.Н. и проф, д.ф.-м.н. Каштан Б.М.
Организация научных мероприятий на территории России:
IV международная научно-практическая геолого-геофизическая конкурс-конференция
молодых ученых и специалистов "Геофизика - 2003", 1-4 октября 2003 г., НИИФ СПбГУ,
Санкт-Петербург (совместно с геологическим факультетом СПбГУ).
V Международная конференция «Проблемы Геокосмоса» (24-28 мая 2004 г.), НИИФ
СПбГУ, Санкт-Петербург
Участие в экспедициях:
Совместная экспедиция кафедры физики Земли СПбГУ и ИГЭМИ РАН в Псковскую
область в 2003 г. Задачи: экспериментальное изучение низкочастотной дисперсии
электрических свойств. Крылов С.С. (руководитель), Н.Ю.Бобров.
Полевая геофизическая практика студентов:
В 2004 году полевая геофизическая практика студентов кафедры впервые была
организована в Лоухском р-не Карелии (ст. Чупа). Практика проводилась на Морской
биологической станции СПбГУ в период с 9 по 27 августа. Ранее эта практика проводилась в
Петродворце, в непосредственной близости от института Физики, где отсутствовали
геологические структуры, представляющие интерес для учебных геофизических работ.
Практику в Карелии, в соответствии с приказом по университету, проходило 7 магистрантов,
руководство осуществлялось двумя преподавателями и одним инженером. За время практики
выполнен комплекс работ по геоэлектрике, сейсмологии и радиометрии, соответствующих
учебному плану кафедры. По результатам работ студентами составлен отчет, форма которого
соответствует форме научного отчета. Кроме этого, была проведена геологическая экскурсия, в
процессе которой студенты познакомились с общими вопросами геодинамики и геологии
западного берега Белого моря, а также с вопросами рудной геологии. В процессе проведения
практики, в свободное от занятий время, был выполнен большой объем работ по
благоустройству базы кафедры на о. Средний.
25
НАУЧНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ
ЛАБОРАТОРИЯ ФИЗИКИ МАГНИТОСФЕРЫ
Солнечно-земная физика
Основные научные результаты:
-
-
-
-
-
Исследованы процессы в авроральной магнитосфере – области сильного взаимодействия
полей земного диполя и токовой системы хвоста магнитосферы. Показано, что описание
процесса перехода от подготовительной к активной фазе суббури требует включения в
систему уравнений идеальной магнитной гидродинамики закона Ома в обобщенной форме с
инерциальным членом.
Исследована топология течения плазмы солнечного ветра в переходной области. Показано,
что в рассмотренном случае экспериментальные данные подтверждают предложенную
ранее модель, согласно которой в окрестностях подсолнечной токовой линии плазма
растекается в направлении, перпендикулярном линии магнитного пересоединения на
магнитопаузе.
Разработана численная МГД модель, описывающая дневную часть переходного слоя как при
северном, так и при южном направлении Межпланетного Магнитного Поля (ММП).
Исследованы вариации электрического поля в плазменном слое хвоста магнитосферы во
время авроральной суббури. Показано, что наблюдаемое поле E содержит две компоненты:
квазипотенциальное поле Ep, проникающее в магнитосферу из солнечного ветра, и
индуцированное поле Eind, возникающее в результате локальных изменений магнитного
поля. Показано, что, вопреки общепринятой точке зрения, время запаздывания поля Ep в
хвосте магнитосферы относительно поля Ey в солнечном ветре составляет не 1,5 часа, а 1520 минут. Рассмотрен физический механизм проникновения электрического поля
солнечного ветра в плазменный слой в хвосте магнитосферы. Индуцированное поле Eind
ведет себя более сложным образом: во время начальной фазы суббури оно направлено от
вечерней стороны магнитосферы к утренней, компенсируя поле Ep; во время главной фазы
суббури поле Eind меняет знак и, складываясь с полем Ep, существенно увеличивает
последнее.
Исследованы вариации индекса Северо-Атлантических Осцилляций (NAO) за период с 1867
г. по настоящее время и их связь с вариациями солнечной активности. Показано, что
энергетический источник NAO расположен в северном секторе Атлантики и связан с
модуляцией поступления солнечной энергии в нижнюю атмосферу меняющимся потоком
космических лучей. Знак корреляции между NAO и индексами солнечной активности может
меняться, и предполагается, что это изменение связано с изменением оптических
характеристик верхнего слоя облаков под влиянием интенсивных извержений вулканов.
Проведено широкомасштабное исследование процессов взаимодействия солнечного ветра с
магнитосферой Земли в различных областях. В частности, с помощью численной
трехмерной МГД модели было изучено поведение переходного слоя при разных
направлениях межпланетного магнитного поля (ММП). Было показано, что
квазистационарное течение в переходном слое может существенно меняться как при смене
знака Bz компоненты ММП, так и при появлении доминирующей Bx компоненты (при
малых углах между направлением ММП и линией Солнце-Земля). Таким образом,
ориентация ММП оказывает существенное влияние на формирование магнитного барьера
перед магнитопаузой. Используя сочетание аналитического и численного подходов, была
26
-
-
исследована динамика токового слоя хвоста магнитосферы на различных стадиях суббури. В
аналитическом подходе была показана важность учета инерционного члена в обобщенном
законе Ома. Учет этого члена позволяет выделить другой физический механизм
интенсификации токового слоя ночной магнитосферы. Интенсификация на начальной
стадии процесса происходит не за счет конвекции внутрь слоя, а за счет ускорения
электронной компоненты (увеличение токовой скорости), увеличения силы Ампера в
уравнении движения и тем самым увеличения скорости конвекции. Также была разработана
численная двухмерная МГД модель токового слоя хвоста, учитывающая холловский член. С
помощью данной модели было показано, каким образом параметры плазмы и магнитного
поля эволюционируют во времени на предварительной и взрывной фазе суббури.
Создан пакет программ, позволяющий рассчитывать продольные электрические токи по
данным о динамике полярных сияний, полученным с помощью all-sky камеры. С помощью
этого пакета было восстановлено и проанализировано распределение продольных токов на
предварительной фазе суббури. Исследованы закономерности поведения мелкомасштабных
и среднемасштабных продольных токов для нескольких событий.
Исследованы длинно- и короткопериодные вариации аэрозоля, извержения вулканов и
вариации солнечной активности. Длиннопериодные вариации мультиспектральной
аэрозольной оптической толщи с 1979 по 1994 гг. проанализированы в зависимости от
извержений вулканов и цикла солнечной активности. Показано, что на данном промежутке
времени, наряду с сезонными колебаниями аэрозольной оптической толщи, отчетливо
выражены два максимума с периодичностью в 11 лет. За год до максимумов аэрозольной
оптической толщи происходили сильные извержения вулканов. В данном случае это может
означать, что два больших максимума на этом промежутке времени могут определяться не
столько максимумами солнечной активности, сколько выбросами после двух сильных
извержений вулканов. Короткопериодные вариации обратного аэрозольного рассеяния
проанализированы в зависимости от солнечных протонных событий. Полученные
результаты указывают на то, что в атмосфере на высоте около 10 км, после вторжения
высокоэнергичных протонов с энергиями более 100 МэВ, вместо тонкого аэрозольного слоя
образуется достаточно широкий аэрозольный слой. Коэффициент обратного рассеяния
увеличивается на порядок по сравнению со спокойным днем, когда не наблюдается
вторжение энергичных частиц. Через несколько дней ситуация стабилизируется и
коэффициент обратного рассеяния уменьшается. Сделан вывод о том, что солнечная
активность может быть дополнительным фактором, который влияет на оптические свойства
аэрозоля.
( М.И. Пудовкин, А.В. Мананкова, А.А. Самсонов, А.Л. Котиков, В.В. Лебедева,
И.В.Артамонова, И.А.Миронова)
Список публикаций:
1. Manankova A.V. Two-dimensional current-carrying plasma sheet in the near-Earth geomagnetic
tail region: a quasi-stationary evolution. Annales Geophysicae, v.21, pp.2259-2269, 2003.
2. Kornilova T.A., Kornilov I.A., Pudovkin M.I., Kornilov O.I. Behavior of diffuse luminosity during
the substorm growth phase. Int. J. Geomagn. Aeron., 4(1), 11-21, 2003.
3. Zaitseva S.A., Akhremtchik S.N., Pudovkin M.I., Galtsova Ya.V., Besser B.P., and Rijnbeek R.P.
Long-term variations of the solar activity - lower atmosphere relationship. Int. J. Geomagn.
Aeron., 4(2), 167-174, 2003.
4. Артамонова И.В., Я.В. Гальцова, М.И. Пудовкин, С.А. Зайцева. Циклические вариации
Северо-Атлантических Осцилляций (NAO) и
солнечная активность. В кн.: Труды
27
международной конференции
“Климатические и экологические аспекты солнечной
активности” (7-11.07.2003, Санкт-Петербург, ГАО РАН), Санкт-Петербург, с.23-32, 2003.
5. Зайцева С.А., М.И. Пудовкин, Т.А. Дробинина. Вариации интенсивности DR-тока во время
развития полярной суббури. В кн.: Труды международной конференции “Климатические и
экологические аспекты солнечной активности” (7-11.07.2003, Санкт-Петербург, ГАО
РАН), Санкт-Петербург, с.171-176, 2003.
6. Корнилова Т.А., Корнилов И.А., Пудовкин М.И., Корнилов О.И. Два типа развития сияний
во время взрывной фазы суббури. Геомагнетизм и аэрономия, т.43, N 1, с.40-49, 2003.
7. Пашин А.Б., Котиков А.Л., Пудовкин М.И. Численное моделирование аврорального
поглощения в искусственно возмущенной ионосфере. Геомагнетизм и аэрономия, т.43, N 1,
с.63-67, 2003.
8. Миронова И.А., М.И. Пудовкин. Феноменологическая модель
воздействия
длиннопериодных вариаций cолнечной активности и потоков ГКЛ на состояние нижней
атмосферы. В кн.: Труды международной конференции “Климатические и экологические
аспекты солнечной активности” (7-11.07.2003, Санкт-Петербург, ГАО РАН), СанктПетербург, с.317-320, 2003.
9. Artamonova I.V., M.I. Pudovkin, B.P. Besser, R.P. Rijnbeek, Solar activity effects in the cyclic
variations of the zonal circulation indices NAO, In: Proceedings of the 5th International
Conference “Problems of Geocosmos” (St.-Petersburg, 24-28 May, 2004), ed. by A.A. Kovtun,
M.V. Kubyshkina, V.S. Semenov, V.A. Sergeev, V.A. Shashkanov, T.B. Yanovskaya, St.Petersburg, p.329-334, 2004.
10. Lubchich A.A., Pudovkin M.I. Interaction of small perturbations with shock waves, Physics of
Fluids, v.16(12), p. 4489-4505, 2004.
11. Manankova A.V. Stationary configurations of the two-dimensional current-carrying plasma sheet
and their using for the description of the disturbance in the magnetotail. In: Proceedings of the 5th
International Conference “Problems of Geocosmos” (St.-Petersburg, 24-28 May, 2004), ed. by
A.A. Kovtun, M.V. Kubyshkina, V.S. Semenov, V.A. Sergeev, V.A. Shashkanov, T.B.
Yanovskaya, St.-Petersburg, p.88-91, 2004.
12. Maulini A.L., A.L. Kotikov, J.M. Bosqued, Spatial estimation of disturbed region in the
magnetosphere related with ionosphere HF heating, In: Proceedings of the 5th International
Conference “Problems of Geocosmos” (St.-Petersburg, 24-28 May, 2004), ed. by A.A. Kovtun,
M.V. Kubyshkina, V.S. Semenov, V.A. Sergeev, V.A. Shashkanov, T.B. Yanovskaya, St.Petersburg, p.204-208, 2004.
13. Mironova I.A., M.I. Pudovkin, C. Bockmann, Changes of aerosol backscatter and cyclic variations
of solar activity, In: Proceedings of the 5th International Conference “Problems of Geocosmos”
(St.-Petersburg, 24-28 May, 2004), ed. by A.A. Kovtun, M.V. Kubyshkina, V.S. Semenov, V.A.
Sergeev, V.A. Shashkanov, T.B. Yanovskaya, St.-Petersburg, p.363-366, 2004.
14. Mironova I.A., Pudovkin M.I., Bockmann Ch. Variations of Aerosol Optical Properties and Solar
Proton Events, 22nd Internation Laser Radar Conference (ILRC 2004), Proceedings of the
Conference held 12-16 July, 2004 in Matera, Italy. Edited by Gelsomina Pappalardo and Aldo
Amodeo. ESA SP-561. Paris: European Space Agency, p.617, 2004.
15. Pudovkin M.I., B.P. Besser, V.V. Lebedeva. Mapping of the electric field of the magnetospheric
plasma convection along the geomagnetic field lines into the ionosphere. In: Proceedings of the 5th
International Conference “Problems of Geocosmos” (St.-Petersburg, 24-28 May, 2004), ed. by
A.A. Kovtun, M.V. Kubyshkina, V.S. Semenov, V.A. Sergeev, V.A. Shashkanov, T.B.
Yanovskaya, St.-Petersburg, p.140-145, 2004.
16. Samsonov A. A., D. Hubert, The steady-state slow shock inside the Earth's magnetosheath: to be or
not to be? Part 2. Numerical 3-D MHD modeling, J. Geophys. Res., v. 109,
doi:10.1029/2003JA010006, 2004.
28
17. Samsonov A.A., M.I. Pudovkin. Numerical modelling of stationary magnetosheath flow for
different IMF orientations. In: Proceedings of the 5th International Conference “Problems of
Geocosmos” (St.-Petersburg, 24-28 May, 2004), ed. by A.A. Kovtun, M.V. Kubyshkina, V.S.
Semenov, V.A. Sergeev, V.A. Shashkanov, T.B. Yanovskaya, St.-Petersburg, p.150-153, 2004.
18. Samsonov A.A., Pudovkin M.I. Electric currents in the solar wind – magnetosphere interacted
system. Auroral phenomena and solar-terrestrial relations. Proceedings of the Conference in
memory of Yuri Galperin (3-7 February, 2003), ed. by L.M. Zelenyi, M.A. Geller, J.H. Allen,
p.247-250, 2004.
19. Shibkov S. A., A. L. Kotikov. Small-scale field-aligned current and movement of plasma in the
ionosphere. In: Proceedings of the 5th International Conference “Problems of Geocosmos” (St.Petersburg, 24-28 May, 2004), ed. by A.A. Kovtun, M.V. Kubyshkina, V.S. Semenov, V.A.
Sergeev, V.A. Shashkanov, T.B. Yanovskaya, St.-Petersburg, p.123-126, 2004.
20. Solovieva L.V., S.A. Anokihn, I.V. Artamonova, C. Lathuillere, J. Lilensten, The dynamics of
meridional thermospheric neutral wind measured by the EISCAT radar, in: Proceeding of the 5th
International Conference “Problems of Geocosmos”(St.-Petersburg, Russia, 24-28 May, 2004), ed.
by A.A. Kovtun, M.V. Kubyshkina, V.S. Semenov, V.A. Sergeev, V.A. Shashkanov, T.B.
Yanovskaya, pp. 367-370, 2004.
21. Мананкова А.В. Дополнение к статье «Стационарные конфигурации двумерного
токонесущего плазменного слоя: квазистатическая эволюция системы» (А.В. Мананкова,
М.И. Пудовкин). Геомагнетизм и аэрономия, т.44, №2, с.287-288, 2004.
22. Пудовкин М.И., Бессер Б.П. Картирование электростатического потенциала вдоль силовых
линий геомагнитного поля и динамика дуг полярных сияний. Геомагнетизм и аэрономия,
т.44, №1, с.9-15, 2004.
23. Миронова И.А., Пудовкин М.И. Увеличение содержания аэрозоля в нижней атмосфере
после протонных вспышек на Солнце в январе и августе 2002 г. по данным лидарных
наблюдений в Европе, Геомагнетизм и аэрономия, т.45, № 2, 2005.
24. Шибков С.А., М.И.Пудовкин, А.Л.Котиков. Мелкомасштабные продольные токи и
движение плазмы в авроральных дугах. Геомагнетизм и Аэрономия, 2005 (в печати).
25. Nilsson H., A. Kozlovsky, T. Sergienko, and A. Kotikov, Radar observations in the vicinity of prenoon auroral arcs. Annales Geophysicae, 2005 (в печати).
26. Pudovkin M.I., B.P. Besser, S.A. Zaitseva, V.V. Lebedeva. Solar wind flow around the Earth’s
magnetosphere, in: Solar-Planetary Relations, edited by H.K. Biernat, H. Lammer, D.F.Vogl et al.,
Research Signpost (Trivandrum, India), 2005 (в печати).
27. Safargaleev V., Sergienko T., Nilsson H., Kozlovsky A., Massetti S., Osipenko S., Kotikov A.
Combined optical, EISCAT and magnetic observations of an auroral torch and Ps6 pulsations at
late morning hours: A case study. Ann. Geophys., 2005 (в печати).
Модель солнечного ветра
Получено трехмерное решение для течения солнечного ветра в магнитном поле наклоненного
диполя в области от основания солнечной короны до 10 астрономических единиц. Показано,
что модельные вариации параметров плазмы и магнитного поля удовлетворительно
согласуются с данными наблюдений на космическом аппарате Ulysses. Показано, что
результаты моделирования согласуются с эмпирической моделью Ванга-Шили и являются ее
первым подтверждением на основе МГД моделирования. Результаты МГД моделирования
подтвердили гипотезу о том, что сильные понижения плотности могут развиваться на задних
фронтах высокоскоростных потоков солнечного ветра в результате процесса "подавления
коронального истечения".
(А.В. Усманов)
29
Список публикаций:
1.
2.
3.
Usmanov, A. V., and M. L. Goldstein, A tilted-dipole MHD model of the solar corona and solar
wind, J. Geophys. Res., 108(A9), 1354, doi:10.1029/2002JA009777, 2003.
Usmanov, A. V., and M. L. Goldstein, Three-dimensional MHD modeling of the solar corona
and solar wind, in Proceedings of the Solar Wind 10 Conference, M. Velli et al., eds., American
Institute of Physics, 679, Melville, NY, p.393-398, 2003.
Usmanov, A. V., M. L. Goldstein, K. W. Ogilvie, W. M. Farrell, G. Lawrence, Low-density
anomalies and sub-Alfvenic solar wind, J. Geophys. Res., 110(A1), A01106,
doi:10.1029/2004JA010699, 2005.
Динамика магнитосферы. Магнитосферная суббуря
Основные научные результаты:
-
-
-
-
-
-
По данным спутниковой системы Cluster впервые экспериментально обнаружено
возникновение метастабильного расщепленного тонкого слоя (с масштабом ~ 500-1000 км)
на расстоянии около 18Re в период взрывной фазы суббури. Впервые по данным системы
Cluster экспериментально обнаружена метастабильная (время жизни окроло 5 минут) резкая
плазменная граница толщиной 1-3 гирорадиуса тепловых ионов, сформировавшаяся на
границе токового слоя и диполеподобной внутренней магнитосферы в максимальную фазу
суббурь. [3,4,12]
По данным системы спутников Cluster впервые показаны наличие неожиданно больших
наклонов магнитосферного токового слоя при быстрых его перемещениях, а также
преимущественная ориентация его нормали в плоскости YZ, и преимущественное
распространение этих структур от центра к флангам хвоста. Эти свойства позволяют
идентифицировать наиболее мощные колебания токового слоя как структуры изгибного
типа (kink mode). [13,16]
На основе анализа наземных измерений водородной эмиссии и магнитных возмущений
впервые исследованы явления сопутствующие внедрению плазменной струи во внутреннюю
магнитосферу. Установлены отклонение течения плазмы вокруг области сильного
магнитного поля внутренней магнитосферы, возрастание давления плазмы в области
контакта и диполяризация магнитного поля на расстояниях ~8Re. [1]
Статистическое исследование магнитного поля в долях хвоста магнитосферы
(характеризующего интегральный ток в токовом слое) и его зависимости от параметров
солнечного ветра позволило получить количественные соотношения, описывающие
поведение магнитного поля, угла раскрыва и магнитного потока магнитосферы раздельно
для разных состояний магнитосферы (в спокойных условиях, при стационарной конвекции,
и в начале сброса магнитной энергии в начале суббури). [18]
По данным статистического анализа спутниковых измерений в магнитосфере и солнечном
ветре подтверждены представления о суббуре и стационарной конвекции как разных
вариантах баланса магнитных потоков (переносимых с дневной магнитопаузы в хвост и
возвращаемых из хвоста магнитосферы на дневную сторону), и показано, что реальная
система показывает вариантное поведение, с различными путями подхода к точке срыва (к
началу взрывной фазы суббури). [7]
Проведено сопоставление интенсивности авроральных брейкапов (по данным спутника
Polar) с интенсивностью разрушения токового слоя (по сопряженным измерениям спутника
Geotail). Впервые показана на масштабах времени порядка 5 минут количественная связь
потоков высыпающихся электронов с падением магнитного давления вблизи токового слоя,
30
-
-
-
что подтверждает представления о генерации усиленного сброса частиц вследствие
процесса нестационарного магнитного пересоединения в токовом слое. Наряду с этим,
показана столь же сильная зависимость сброса электронов от отношения
температура/плотность в фоновом плазменном слое, что объясняется контролем этим
параметром продольного ускорения электронов, требуемого для обеспечения протекания
генерируемого в эпизодах пересоединения продольного электрического тока (механизм
Кнайта-Антоновой). [17]
При исследовании редких периодов с аномально низкими плотностью и давлением
солнечного ветра показано, что интенсивность ускорительных процессов в магнитосфере
(отражающихся в температуре плазменного слоя и энергии продольно-ускоренных
высыпающихся электронов) сохраняются на уровне характерном для средних состояний
магнитосферы. [8]
По результатам расчета траекторий ионов в модельной магнитосферы предложена формула
для расчета порога рассеяния частиц в конус потерь в зависимости от экваториального
магнитного поля в магнитосфере, позволяющая использовать для диагностики внутренних
областей магнитосферы наблюдения изотропных границ ионов больших энергий. [11]
По спутниковым измерениям изотропных границ энергичных частиц и моделированию
магнитосферы в периоды экстремальных событий октября 2003 гг. показано, что
наблюдавшееся экстремальное расширение зоны интенсивных корпускулярных вторжений в
столь низкие широты связано преимущественно с изменением магнитосферной
конфигурации, и в меньшей степени - с приближением к Земле внутренней границы
инжектированных частиц. [6]
(В.А. Сергеев, М.В. Кубышкина, М.А. Шухтина, Н.П. Дмитриева, С.В. Дубягин, С.В. Апатенков,
Г.Р. Багаутдинова, Е.А. Львова)
Список публикаций:
1. Kauristie K.; Sergeev, V. A.; Amm, O.; Kubyshkina, M. V.; Jussila, J.; Donovan, E.; Liou, K.
Bursty bulk flow intrusion to the inner plasma sheet as inferred from auroral observations J.
Geophys. Res., 108,N A1, 10.1029/2002JA009371, 2003.
2. Dubyagin S. V.; Sergeev, V. A.; Carlson, C. W.; Marple, S. R.; Pulkkinen, T. I.; Yahnin, A. G.
Evidence of near-Earth breakup location. Geophys. Res. Lett., 30, N 6, 10.1029/2002GL016569,
2003.
3. Sergeev V.A.; Sauvaud,J.-A.; Reme,H.; Balogh,A.; Daly,P.; Zong,Q.-G.;Angelopoulos, V.; Andre,
M.; Vaivads, A., Sharp boundary between the inner magnetosphere and active outer plasma sheet,
Geophys. Res. Lett., 30, N15, 1799, 10.1029/2003GL017095, 2003.
4. Sergeev V.; Runov, A.; Baumjohann, W.; Nakamura, R.; Zhang, T. L.; Volwerk, M.; Balogh, A.;
Reme, H.; Sauvaud, J. A.; Andre, M.; Klecker, B. Current sheet flapping motion and structure
observed by Cluster. Geophys. Res. Lett., 30, N 6, 10.1029/2002GL016500 , 2003.
5. Apatenkov S.V., V.A. Sergeev, R.Pirjola, A.Viljanen, Evaluation of the geometry of ionospheric
current systems related to rapid geomagnetic variations, Ann. Geophys., 22, 63-72, 2004.
6. Bagautdinova G.R., E.A. Lvova, V.A. Sergeev, D.S. Evans, Diagnostics of magnetospheric
configuration based on energetic particles characteristics during October 2003 storms, In:
Proceedings of the 5th International Conference “Problems of Geocosmos” (St.-Petersburg, 24-28
May, 2004), ed. by A.A. Kovtun, M.V. Kubyshkina, V.S. Semenov, V.A. Sergeev, V.A.
Shashkanov, T.B. Yanovskaya, St.-Petersburg, p.162-165, 2004.
7. Dmitrieva N.P., V. A. Sergeev, M. A. Shukhtina, Average characteristics of the midtail plasma
sheet in different dynamic regimes of the magnetosphere, Ann. Geophys., 22, 1432, 2004.
31
8. Dubyagin S.V., V.A. Sergeev, M.V. Kubyshkina, Plasma sheet during the period of extremely
tenuous solar wind, In: Proceedings of the 5th International Conference “Problems of Geocosmos”
(St.-Petersburg, 24-28 May, 2004), ed. by A.A. Kovtun, M.V. Kubyshkina, V.S. Semenov, V.A.
Sergeev, V.A. Shashkanov, T.B. Yanovskaya, St.-Petersburg, p.44-47, 2004.
9. Ganushkina N.Yu., T.I. Pulkkinen, M.V. Kubyshkina, V.A. Sergeev, T.A. Yahnina, A.G. Yahnin,
T. Fritz, Proton isotropy boundaries at low- and mid-altitude satellites, In: Proceedings of the 5th
International Conference “Problems of Geocosmos” (St.-Petersburg, 24-28 May, 2004), ed. by
A.A. Kovtun, M.V. Kubyshkina, V.S. Semenov, V.A. Sergeev, V.A. Shashkanov, T.B.
Yanovskaya, St.-Petersburg, p.60-65, 2004.
10. Keiling A.; Rème, H.; Dandouras, I.; Bosqued, J. M.; Sergeev, V.; Sauvaud, J.-A.; Jacquey, C.;
Lavraud, B.; Louarn, P.; Moreau, T.; Vallat, C.; Escoubet, C. P.; Parks, G. K.; McCarthy, M.;
Möbius, E.; Amata, E.; Klecker, B.; Korth, A.; Lundin, R.; Daly, P.; Zong, Q.-G., New properties
of energy-dispersed ions in the plasma sheet boundary layer observed by Cluster, J. Geophys. Res.,
Vol. 109, No. A5, 10.1029/2003JA010277, 2004.
11. Lvova E.A., V.A. Sergeev, Criterion for isotropy boundary in the Tsyganenko-2001 model, In:
Proceedings of the 5th International Conference “Problems of Geocosmos” (St.-Petersburg, 24-28
May, 2004), ed. by A.A. Kovtun, M.V. Kubyshkina, V.S. Semenov, V.A. Sergeev, V.A.
Shashkanov, T.B. Yanovskaya, St.-Petersburg, p.80-83, 2004.
12. Runov A., V.Sergeev, R.Nakamura, W.Baumjohann, Z.Voros, M.Volwerk, Y.Asano, B.Klecker,
H.Reme, A.Balogh, Properties of a bifurcated current sheet observed on August 29, 2001, Ann.
Geophys., 22, 2535, 2004.
13. Sergeev V.; Runov, A.; Baumjohann, W.; Nakamura, R.; Zhang, T. L.; Balogh, A.; Louarn, P.;
Sauvaud, J.-A.; Reme, H., Orientation and propagation of current sheet oscillations, Geophys. Res.
Lett., Vol. 31, No. 5, 10.1029/2003GL019346, 2004.
14. Sergeev V.A., Bursty bulk flows and their ionospheric footprints, Multiscale processes in the
Earth’s Magnetosphere: From Interball to Cluster, ed. by J.-A. Sauvaud and Z. Nemecek, Kluwer
Acad.Publ., p.289-306, 2004.
15. Sergeev V.A., K. Liou, P. T. Newell, S.-I. Ohtani, M. R. Hairston, F.Rich, Auroral streamers:
Characteristics of associated precipitation, convection and field-aligned currents, Ann. Geophys.,
22, 537-548, 2004.
16. Sergeev V.A., S. Apatenkov, A. Runov, W. Baumjohann, R. Nakamura, T. Zhang, B. Klecker, J.A. Sauvaud, P. Louarn, Probing the large-amplitude flapping oscillations of current sheet with
Cluster, In: Proceedings of the 5th International Conference “Problems of Geocosmos” (St.Petersburg, 24-28 May, 2004), ed. by A.A. Kovtun, M.V. Kubyshkina, V.S. Semenov, V.A.
Sergeev, V.A. Shashkanov, T.B. Yanovskaya, St.-Petersburg, p.117-122, 2004.
17. Sergeev,V.A., N.P.Dmitrieva, E.E. Timofeev, K.Liou, Y. Miyashita, T. Mukai, T. Pulkkinen,
Strong control of auroral precipitation by the plasma sheet parameters and the problem of
pseudobreakups, Substorms-7, Proceedings of the 7th Conference on Substorms, ed.by
N.Ganushkina and T.Pulkkinen, FMI reports 2004:5, p.178-181, 2004.
18. Shukhtina M.A., N. P. Dmitrieva, V. A. Sergeev, Quantitative magnetotail characteristics for
different magnetotail states, Ann. Geophys., 22, 1019-1032, 2004.
19. Runov A., V.Sergeev, R.Nakamura, W.Baumjohann, Z.Voros, M.Volwerk, Y.Asano, B.Klecker,
H.Reme, A.Balogh, Electric currents and magnetic field geometry in flapping magnetotail current
sheets, Ann. Geophys., 2005 (в печати).
20. Sergeev V.A., M.V. Kubyshkina, W. Baumjohann, R. Nakamura, O. Amm, T. Pulkkinen,
V.Angelopoulos, S.B. Mende, B. Klecker, T. Nagai, J.-A. Sauvaud, J.A. Slavin, M.F. Thomsen,
Transition from substorm growth to substorm expansion phase as observed with a radial
configuration of ISTP and Cluster spacecraft, Ann. Geophys., 2005 (в печати).
32
Магнитное пересоединение
Основные научные результаты:
-
-
-
-
-
-
Используя метод Каньяра-Хупа, который был ранее применен в сейсмологии для расчета
распространения упругих волн в двухслойной среде, была разработана модель
нестационарного пересоединения в сжимаемой плазме применительно к условиям на
магнитопаузе с учетом всех типов возникающих МГД разрывов, конечной длиной линии
пересоединения и других трехмерных эффектов. Решение представлено в виде свертки
скорости пересоединения с функцией Грина, оно позволяет проводить аналитическое
исследование трехмерного пересоединения. Используя данные спутников ISEE о
пересоединении на магнитопаузе, рассчитано поведение МГД-параметров (в особенности
термодинамических) вдоль траектории спутника при различных взаимных положениях
спутника и пересоединившейся силовой трубки и показано их хорошее соответствие.
Исследована энергетика нестационарного магнитного пересоединения. Оказалось, что
значительная энергия, даже большая энергии ускоренного потока, содержится в волне
сжатия, которая генерируется бегущими ударными волнами.
Получена и исследована связь скорости пересоединения (электрического поля вдоль Xлинии) и поведения аномальной проводимости плазмы в диффузионной области.
Полученные формулы естественным образом объединяют оценки Свита-Паркера и Петчека.
Развитая теория позволяет рассчитывать динамику пересоединения по сведениям о развитии
аномальной проводимости плазмы в малой части токового слоя и в стационарном, и в
нестационарном случаях.
Обнаружена обратная связь диффузионной области с конвективной зоной, которая приводит
к колебательному характеру зависимости скорости пересоединения от времени.
Исследована также зависимость скорости пересоединения от приходящих МГД-волн
(триггеров). Показано, что приходящая волна стимулирует пересоединение (увеличивает
скорость пересоединения и ускоряет плазму до более высоких скоростей), если ток на ее
фронте параллелен току в исходном токовом слое. В противном случае приходящая волна
уменьшает скорость пересоединения и даже может его погасить.
Построена нестационарная модель магнитного пересоединения в анизотропной плазме.
Показано, что если перпендикулярное давление больше параллельного, плазма ускоряется
на ударных волнах до скоростей больше альфвеновской, а поперечный размер области
вытекания сокращается по сравнению с изотропным случаем. В противоположном случае,
когда перпендикулярное давление больше параллельного, плазма ускоряется до скоростей
меньше альфвеновской, а область вытекания расширяется в поперечном направлении.
Разработан метод решения обратной задачи, позволяющей восстанавливать скорость
пересоединения по известным вариациям МГД параметров в объемлющем пространстве.
Прежде всего было показано, что решение прямой задачи может быть представлено в виде
свертки скорости пересоединения с ядром, несущем в себе информацию о
распространяющихся МГД волнах. Уравнение типа свертки хорошо известно в теории
решения обратных задач, предложенный Тихоновым метод регуляризации дает ее решение.
На первом этапе по заданной скорости пересоединения вычислялись возмущения
магнитного поля в области втекания над зоной пересоединения, и они затем использовались
для восстановления скорости пересоединения методом обратной задачи. Сопоставление
исходной и восстановленной скорости пересоединения показало, что точность
восстановления достаточно высока (в пределах 10 %), если данные о магнитном поле
берутся с расстояния до токового слоя 4-5 Va T, где Va – альфвеновская скорость, Tдлительность импульса пересоединения. Для больших расстояний точность быстро падает.
33
Построена модель эрозии магнитопаузы, основанная на процессе импульсного
пересоединения. Модель объединяет уже известные подходы, такие, как перенос
магнитного потока с дневной стороны магнитосферы на ночную, влияние зоны 1
продольных токов, проникновение магнитного поля из магнитошиса внутрь магнитосферы.
В разработанной модели движение магнитопаузы к Земле осуществляется скачками, каждый
из которых связан с импульсом пересоединения. Также скачками движется к Земле и
отошедшая ударная волна. Проведено экспериментальное исследование эрозии
магнитопаузы с использованием данных спутников WIND-GEOS.
- Используя метод нелинейной струны, исследовано распространение медленных и
альфвеновских волн в дипольном магнитном поле с учетом быстро возрастающего к
ионосфере магнитного поля. Показано, что медленные волны превращаются в ударные на
расстоянии 2-3 Re от Земли в месте быстрого схождения силовых линий. Алфвеновские
волны, как показали расчеты, отражаются не только от ионосферы, но и в значительной
степени (зависящей от первоначального импульса на экваторе) от магнитной пробки над
ионосферой.
- В качестве приложений развитых в физике магнитосферы методов была решена задача об
аккреции намагниченной плазмы на вращающуюся черную дыру. Метод нелинейной
струны, широко использовавшийся в физике магнитосферы для расчета магнитного барьера
и распространения МГД волн вдоль силовых трубок, был успешно обобщен на
релятивистский случай. С его помощью была решена задача о падении тяжелой
релятивистской магнитной силовой трубки на черную дыру Керра. Показано, что силовая
трубка может эффективно отбирать вращательную энергию из черной дыры, которая
расходуется на образование релятивистского джета. Теория была применена для объяснения
механизма формирования релятивистских джетов из активных ядер галактик и квазаров.
- В качестве еще одного приложения к астрофизике рассмотрена задача о релятивистском
пересоединении, которое играет важную роль при обтекании магнитосфер звездным ветром,
в двойных системах, при рождении и коллапсе звезд, в окрестности черных дыр и т. п. При
этом магнитные поля могут быть весьма большими, а скорости плазмы сравнимыми со
скоростью света. В связи с этим возникает необходимость развить теорию пересоединения
для релятивистского случая. Эта очень трудная проблема пока разработана слабо из-за
огромных математических трудностей, связанных с корректным учетом релятивистских
эффектов. Используя разработанный ранее опыт решения нестационарных задач
пересоединения, нам удалось обобщить полученные решения на случай пересоединения
сколь угодно сильных магнитных полей. Оказалось, что возникающие ударные волны
способны гораздо более эффективно ускорять, сжимать и нагревать плазму. Скажем, при
обычном показателе адиабаты 5/3 нерелятивистские ударные волны могут сжать плазму
максимально в 2.5 раза, тогда как в релятивистском случае предела нет, теоретически
сжатие может быть сколь угодно сильным. Вычислена форма бегущих медленных ударных
волн, структура волновых возмущений в объемлющем пространстве, оценена скорость
пересоединения.
-
(В.С. Семенов, И.В. Кубышкин, С. А. Дядечкин, И.В. Алексеев, Ю.В.Толстых, А. В. Дивин,
Н. Н. Волконская, В. В. Иванова)
Список публикаций:
1. Muehlbachler V. V. Ivanova, V. S. Semenov, H. K. Biernat, Time-dependent reconnection for
anisotropic pressure, Physics of Plasmas, vol.10(3), pp. 655-663, 2003.
34
2. Volkonskaya N. N., T. N. Volkonskaya, V. S. Semenov, H. K. Biernat, Energy and momentum
balance of time-dependent magnetic Petschek-type reconnection, International Journal of
Geomagnetism and Aeronomy, vol. 3, No. 3, pp. 245-253, 2003.
3. Denisenko V.V., N.V. Erkaev, V.S. Semenov, A.V. Mezentsev, S.S. Zamay, H.K. Biernat,
Calculation of the erosion of the magnetopause caused by cusp currents, In: Proceedings of the 5th
International Conference “Problems of Geocosmos” (St.-Petersburg, 24-28 May, 2004), ed. by
A.A. Kovtun, M.V. Kubyshkina, V.S. Semenov, V.A. Sergeev, V.A. Shashkanov, T.B.
Yanovskaya, St.-Petersburg, p.35-38, 2004.
4. Divin A.V., Shibkov S. A. Simulation of Post Plasmoid Plasma Sheet (PPPS) thinning in 2D MHD
approach. In: Proceedings of the 5th International Conference “Problems of Geocosmos” (St.Petersburg, 24-28 May, 2004), ed. by A.A. Kovtun, M.V. Kubyshkina, V.S. Semenov, V.A.
Sergeev, V.A. Shashkanov, T.B. Yanovskaya, St.-Petersburg, 2004, p.39-43.
5. Erkaev N.V., V.A. Shaidurov, V.S. Semenov, H.K. Biernat, Compressible perturbations induced
by the Alfven wave pulses in a curved magnetic flux tube, In: Proceedings of the 5th International
Conference “Problems of Geocosmos” (St.-Petersburg, 24-28 May, 2004), ed. by A.A. Kovtun,
M.V. Kubyshkina, V.S. Semenov, V.A. Sergeev, V.A. Shashkanov, T.B. Yanovskaya, St.Petersburg, p.52-55, 2004.
6. Erkaev N.V., V.A. Shaidurov, V.S. Semenov, H.K. Biernat, D. Heidorn, Influence of the magnetic
field converging on the Alfven pulses reflecting from the ionosphere, In: Proceedings of the 5th
International Conference “Problems of Geocosmos” (St.-Petersburg, 24-28 May, 2004), ed. by
A.A. Kovtun, M.V. Kubyshkina, V.S. Semenov, V.A. Sergeev, V.A. Shashkanov, T.B.
Yanovskaya, St.-Petersburg, p.56-59, 2004.
7. Erkaev N.V., V.S. Semenov, Collisionless reconnection rate based on electron inertia, In:
Proceedings of the 5th International Conference “Problems of Geocosmos” (St.-Petersburg, 24-28
May, 2004), ed. by A.A. Kovtun, M.V. Kubyshkina, V.S. Semenov, V.A. Sergeev, V.A.
Shashkanov, T.B. Yanovskaya, St.-Petersburg, p.48-51, 2004.
8. Ivanov I.B., V.S. Semenov, M.F. Heyn, T. Penz, Patterns of MHD perturbations driven by three
dimensional time dependent magnetic reconnection in a compressible plasma, In: Proceedings of
the 5th International Conference “Problems of Geocosmos” (St.-Petersburg, 24-28 May, 2004), ed.
by A.A. Kovtun, M.V. Kubyshkina, V.S. Semenov, V.A. Sergeev, V.A. Shashkanov, T.B.
Yanovskaya, St.-Petersburg, p.66-69, 2004.
9. Ivanov I.B., V.S. Semenov; M.F. Heyn; A general analytical solution of three dimensional time
dependent magnetic reconnection in a compressible plasma, “Physics of Auroral Phenomena”,
Proc. XXVII Annual Seminar, Apatity, p.31-34, 2004.
10. Langmayr D., N.V. Erkaev, V.S. Semenov, W. Macher, H.K. Biernat, H.O. Rucker, Analysis of a
pressure disturbances in a homogeneous magnetic field, Adv. Space Res., 33, 780-783, 2004.
11. Muehlbachler S., V. S. Semenov, H. K. Biernat, N. V. Erkaev, I. V.Kubyshkin, C. J. Farrugia, D.
Langmayr, D. F. Vogl, A reconnection model describing the erosion of the magnetopause and the
associated bow shock motion, Advances in Space Research, Vol. 33, pp. 2103-2107, 2004.
12. Penz T., V.S. Semenov, V.V. Ivanova, I.B. Ivanov, V.A. Sergeev, R. Nakamura, M.F. Heyn, I.V.
Kubyshkin, H.K. Biernat, Application of a reconstruction method for the reconnection rate to
Cluster data from the Earth magnetotail, In: Proceedings of the 5th International Conference
“Problems of Geocosmos” (St.-Petersburg, 24-28 May, 2004), ed. by A.A. Kovtun, M.V.
Kubyshkina, V.S. Semenov, V.A. Sergeev, V.A. Shashkanov, T.B. Yanovskaya, St.-Petersburg,
p.109-112, 2004.
13. Semenov V. S., M. F. Heyn, I. B. Ivanov, Time-dependent magnetic reconnection with finite size
of reconnection line, Physics of Plasmas, vol. 11, No. 1, pp. 62-70, 2004.
14. Semenov V.S., I. V. Kubyshkin, R. P. Rijnbeek and H. K. Biernat, Analytical Theory of Unsteady
Petschek-type Reconnection, in "Physics of Magnetic Reconnection in High-Temperature
Plasmas", Editor M.Ugai, ISBN 81-7736-089-2, pp. 35-68, 2004.
35
15. Semenov V.S., T. Penz, M.F. Heyn, I.B. Ivanov, I.V. Kubyshkin, H.K. Biernat, and V.V. Ivanova,
Reconstruction of the reconnection rate from perturbations in the ambient magnetic field, “Physics
of Auroral Phenomena”, Proc. XXVII Annual Seminar, Apatity, pp. 47-50, 2004.
16. Semenov, V. , S. Dyadechkin, B. Punsly, Simulation of jets driven by black hole rotation, Science,
vol. 305, pp. 978-980, 2004.
17. Tolstykh Yu. V., V.S. Semenov, H.K. Biernat, Relativistic reconnection of strong magnetic fields
with a time-varying reconnection rate, " Solar Planetary Relations", 2005 (в печати).
ОНЧ эмиссии в сейсмоактивных областях
Основные научные результаты:
Данное направление исследований сосредоточено на изучении геофизических данных,
полученных в сейсмоактивных зонах и приуроченных к сильным землетрясениям. Работа
проводилась в рамках международного проекта, поддержанного грантами INTAS и РФФИ при
участии иностранных партнеров (проф. Хаякава, Япония, проф. Валлианатос, Греция, проф.
Лапенна, Италия и их сотрудники). Проект направлен на поиск и изучение различных типов
сейсмических предвестников, связанных с ОНЧ электромагнитными эмиссиями и
реорганизацией фоновой сейсмичности. Проводилось также численное моделирование
обнаруженных эффектов, в процессе которого параметры моделей уточнялись на основе
данных наблюдений.
В течение 2003-2005 гг. были исследованы геофизические процессы, связанные с
генерацией ОНЧ электромагнитных эмиссий при нескольких катастрофических
землетрясениях. В частности, была изучена временная эволюция фрактальных параметров ОНЧ
эмиссий, зарегистрированных в период сильных подводных толчков (M>6) в окрестности п-ва
Изу в июне-июле 2000 г. [1,4,6]. Сигналы эмиссий характеризовались нестационарными
значениями степенного показателя спектра мощности и фрактальной размерностью реализаций.
Было установлено, что перед наступлением главных землетрясений спектральный показатель
возрастал, в то время как фрактальная размерность снижалась. Определен наиболее
информативный диапазон частот вблизи частоты 0.01 Гц, где предвестниковые признаки
проявились наиболее четко и раньше по времени, чем в других частотных диапазонах.
Полученные результаты были сопоставлены с результатами анализа ОНЧ эмиссий в период
Гуамского землетрясения 8 августа 1993 года (М=8). При этом были выявлены общие
закономерности в поведении ОНЧ эмиссий, выраженные в заблаговременном уменьшением
фрактальной размерности, причем в случае Гуамского землетрясения этот процесс имел более
медленную динамику.
Анализ параметров мультифрактального скейлинга распределенной сейсмической
активности в Японии и Южной Калифорнии показал, что тенденция к снижению размерности
перед сильными землетрясениями наблюдается и в пространственном распределении
сейсмичности. Было показано, что в периоды перед сильными толчками (M>6) усиливается
пространственная кластеризация эпицентров фоновой сейсмичности, что приводит к росту
обобщенных фрактальных размерностей высших порядков, характеризующих масштабную
иррегулярность положений эпицентров [2, 5, 9].
Разработана геофизическая интерпретация полученных данных, в основу которой
положена теория самоорганизованной критичности – новая парадигма, описывающая
механизмы появления многомасштабных флуктуаций и фазовых переходов в неравновесных
активных средах. Созданы и успешно проверены на данных новые методы нестационарного
многомасштабного анализа сейсмических записей и сигналов ОНЧ эмиссий. Было проведено
моделирование распространения упругих волн в среде с трещинами на различных этапах
процесса разрушения [2, 9]. В результате моделирования было выяснено, что по мере развития
36
системы трещин происходит уменьшение фрактальной размерности сигнала на сейсмической
трассе с одновременной эволюцией спектра трассы от мультискейлингового к
моноскейлинговому виду, что может являться признаком самоорганизации системы.
Построена численная модель самоорганизации многомасштабных тектонических
процессов, основанная на алгоритмах неабелевого клеточного автомата, описывающего
процессы образования разломов земной коры в сейсмически активных областях. Исследована
связь между различными аспектами масштабно-инвариантного поведения сейсмических
систем, включая статистику магнитуд землетрясений, фрактальную структуру матрицы
разломов и пространственное распределение сейсмических напряжений. Разработанный подход
позволил смоделировать изменения в пространственно-временной организации эпицентров
малых толчков в периоды, предшествующие сильным землетрясениям. Кроме того, построены
модели предвестниковой генерации ОНЧ эмиссий по двум альтернативным механизмам,
связанным с флуктуациями электропроводности и подвижными заряженными дислокациями.
Результаты работ представлены в докладах на Первой совместной ассамблее
Европейского и Американского геофизических союзов (Ницца, Франция, 6-11 апреля 2003) [13], 5-й Международной конференции «Проблемы геокосмоса» (С-Петербург, 24-28 мая 2004) и
Международной конференции по сейсмо-электромагнетизму (Токио, 15-17 марта 2005) и были
опубликованы в международных журналах "Natural Hazards and Earth System Sciences” [4, 5] и
“Physics and Chemistry of the Earth" [6,9,12]; еще несколько статей находятся печати.
(Н.А. Смирнова, В.Н. Троян, В.М. Урицкий, Д.А. Киященко)
Список публикаций:
1. Smirnova N., M. Hayakawa, and K. Gotoh. Precursory behavior of fractal characteristics of the
ULF electromagnetic fields in seismic active zones before strong earthquakes, in: Geophysical
Research Abstracts, Vol. 5, 07018, 2003; European Geophysical Society, 2003.
2. Kiyashchenko D., N. Smirnova, V.Troyan, and F. Vallianatos. The peculiarities of shear crack
network pre-rupture evolution: precursory signatures in seismicity distribution and scattered
elastic wave properties in modeling and case studies, in: Geophysical Research Abstracts, Vol.
5, 07388, 2003; European Geophysical Society, 2003.
3. Uritsky V., N. Smirnova, V. Troyan, and F. Vallianatos. Critical dynamics of fractal fault
systems and its role in the generation of electromagnetic emissions before major earthquakes,
in: Geophysical Research Abstracts, Vol. 5, 06943, 2003; European Geophysical Society,
2003.
4. Gotoh K., M. Hayakawa, and N. Smirnova. Fractal analysis of the ULF geomagnetic data
obtained at Izu Peninsula, Japan in relation to the nearby earthquake swarm of June-August
2000, Natural Hazards and Earth System Sciences (NHESS), vol. 3, No. 3/4, pp. 229-236,
2003.
5. Kiyashchenko D., N. Smirnova, V. Troyan, and F. Vallianatos. Dynamics of multifractal and
correlation characteristics of the spatio-temporal distribution of regional seismicity before the
strong earthquakes, Natural Hazards and Earth System Sciences (NHESS), vol. 3, No. 3/4, pp.
285-298, 2003.
6. Gotoh K., M. Hayakawa, N. Smirnova, K. Hattori. Fractal analysis of seismogenic ULF
emissions, Physics and Chemistry of the Earth, vol. 29, pp. 419-424, 2004.
7. Smirnova N., and M. Hayakawa. Dynamics of fractal characteristics of the ground-observed
ULF emissions depending on geomagnetic activity, in: Proceeding of the 5th International
Conference “Problems of Geocosmos”(St.-Petersburg, Russia, 24-28 May, 2004), ed. by A.A.
Kovtun, M.V. Kubyshkina, V.S. Semenov, V.A. Sergeev, V.A. Shashkanov, T.B. Yanovskaya,
pp. 182-185, 2004.
37
8. Smirnova N., and M. Hayakawa. Dynamics of fractal characteristics of the ground-observed
ULF emissions depending on geomagnetic activity, in: Book of Abstracts, 5th International
Conference on “Problems of Geocosmos”, May 24-28, 2004, St.Petersburg, Russia, p. 148149, 2004.
9. Smirnova N., M. Hayakawa, and K. Gotoh. Precursory behavior of fractal characteristics of the
ULF electromagnetic fields in seismic active zones before strong earthquakes, Physics and
Chemistry of the Earth, vol. 29, pp. 445-451, 2004.
10. Uritsky V., N. Smirnova, V. Troyan, A. Tzanis, and F. Vallianatos. Modeling pre-seismic
electromagnetic emissions using a self-organized criticality approach, in: Proceeding of the 5th
International Conference “Problems of Geocosmos”(St.-Petersburg, Russia, 24-28 May, 2004),
ed. by A.A. Kovtun, M.V. Kubyshkina, V.S. Semenov, V.A. Sergeev, V.A. Shashkanov, T.B.
Yanovskaya, pp. 263-266, 2004.
11. Uritsky V., N. Smirnova, V. Troyan, A. Tzanis, and F. Vallianatos. Modeling pre-seismic
electromagnetic emissions using a self-organized critical cellular automaton, in: Book of
Abstracts, 5th International Conference on “Problems of Geocosmos”, May 24-28, 2004,
St.Petersburg, Russia, p. 69, 2004.
12. Uritsky V., N. Smirnova, V. Troyan, and F. Vallianatos. Critical dynamics of fractal fault
systems and its role in the generation of electromagnetic emissions before major earthquakes,
Physics and Chemistry of the Earth, vol. 29, pp. 473-480, 2004.
13. Uritsky V.M., A.J. Klimas, Critical exponents and the universality class of multiscale
geomagnetic perturbations, in: Proceeding of the 5th International Conference “Problems of
Geocosmos”(St.-Petersburg, Russia, 24-28 May, 2004), ed. by A.A. Kovtun, M.V. Kubyshkina,
V.S. Semenov, V.A. Sergeev, V.A. Shashkanov, T.B. Yanovskaya, pp. 186-189, 2004.
14. Vallianatos F., J.P. Makris, V. Troyan, N. Smirnova, V. Uritsky, D. Kiyashchenko, A. Tzanis,
N. Makarenko, V. Lapenna, L. Telesca, A. De Santis, V. Korepanov, and Yu. Yampolski.
Study of Seismic Hazard Anomalies Recognition Possibilities: strategy of the SHARP project,
in: Proceeding of the 5th International Conference “Problems of Geocosmos”(St.-Petersburg,
Russia, 24-28 May, 2004), ed. by A.A. Kovtun, M.V. Kubyshkina, V.S. Semenov, V.A.
Sergeev, V.A. Shashkanov, T.B. Yanovskaya, pp. 267-271, 2004.
15. Vallianatos F., J.P. Makris, V. Troyan, N. Smirnova, V. Uritsky, D. Kiyashchenko, N.
Makarenko, V. Lapenna, L. Telesca, A. De Santis, V. Korepanov, and Yu. Yampolski. Study
of Seismic Hazard Anomalies Recognition Possibilities: strategy of the SHARP project, in:
Book of Abstracts, 5th International Conference on “Problems of Geocosmos”, May 24-28,
2004, St.Petersburg, Russia, p. 66-67, 2004.
16. Урицкий В.М., Н.А. Смирнова, В.Н. Троян, Ф. Валлианатос. Критическая динамика
фрактальных систем и ее возможная роль в генерации электромагнитных предвест-ников
землетрясений, Вестн.С.-Петерб. Ун-та. Сер.4: Физика, химия. Вып.3. С.11-20, 2004.
17. Smirnova N., and M. Hayakawa. Variations of fractal characteristics of the ground-observed
ULF emissions in relation to strong seismic and geomagnetic events, in: Abstracts of
International Workshop on Seismo-Electromagnetics (IWSE2005), Chofu Tokyo, Japan, March
15-17, 2005, 235-238, 2005.
18. Troyan, V., N. Smirnova, V. Uritsky, D. Kiyashchenko, F. Vallianatos, J.P. Makris, V.
Lapenna, L. Telesca, A. Tzanis, Yu. Kopytenko, V. Ismagilov, V. Korepanov, and N.
Makarenko. Results of the SUPRE project execution promising for development of a
methodology for combined seismic-electromagnetic testing of the earthquake preparation zone,
in: Abstracts of International Workshop on Seismo-Electromagnetics (IWSE2005), Chofu
Tokyo, Japan, March 15-17, 2005, 346-349, 2005.
19. Uritsky V.M., A. Tzanis, and N.A. Smirnova. Using the Self-Organized Criticality Approach
for Modeling Pre-Seismic Electromagnetic Emissions, in: Abstracts of International Workshop
38
on Seismo-Electromagnetics (IWSE2005), Chofu Tokyo, Japan, March 15-17, 2005, 231-234,
2005.
ЛАБОРАТОРИЯ СЕЙСМОЛОГИИ
Основные научные результаты:
-
-
Проводилось изучение строения верхней мантии в Европейском регионе по данным
дисперсии фазовых и групповых скоростей волн Релея и Лява. Дифференциальным
методом получены дисперсионные кривые на трассах между парами станций в
альпийской зоне западной Европы [12,13]. Методом, разработанным ранее при
определении строения верхней мантии западной части Восточно-Европейской
платформы [9-11], определено скоростное строение до глубины 250 км. И хотя изучение
строения верхней мантии Западной Европы сейсмическими методами проводилось
рядом авторов ранее, столь детальное исследование в относительно ограниченной
области Альпийского пояса выполнено впервые. В исследуемом районе на глубинах 100150 км выявлена зона повышенных скоростей (в восточной части) и зона пониженных
скоростей (в западной части). Сопоставление местоположения этих зон с коровой
сейсмичностью показало, что подавляющее большинство очагов сосредоточено в коре
над зоной повышенной скорости в мантии. Обнаружен интересный факт опускания
очагов в мантию над зоной перехода от пониженной к повышенной скорости. Этот
результат свидетельствует о влиянии строения и, соответственно, процессов в верхней
мантии на коровую (и подкоровую) сейсмичность. По-видимому, напряжения,
накапливающиеся в зонах повышенной скорости (и прочности) в верхней мантии,
передаются в кору, что и обуславливает возникновение там землетрясений. В зонах
пониженной скорости в мантии напряжения рассасываются в форме крипа, и это в свою
очередь приводит к ослаблению напряжений в коре. Аналогичная связь между
строением верхней мантии и коровой сейсмичностью была недавно обнаружена и в
Центральной Италии, что свидетельствует об общем характере выявленной
закономерности. В асейсмичной зоне Восточной Европы (западная часть ВосточноЕвропейской Платформы) тем же методом была выявлена аномалия повышенной
скорости с центром на широте ~55N и долготе ~30E , которая проявляется на глубине
100-250 км [9,12]. В этой же зоне выявлена заметная анизотропия скоростей.
Обнаруженная высокоскоростная аномалия скорости может быть объяснена как реликт
древнего мантийного плюма, что согласуется с результатами измерений магнитного и
гравитационного полей в этом районе. По этим результатам в 2004 г. защищена
кандидатская диссертация Ю.Г.Фарафоновой.
Продолжены исследования строения Азиатского континента по данным о дисперсии
поверхностных волн. Выявленные по данным о дисперсии релеевских волн особенности
строения верхней мантии в Азиатском регионе и, в частности, в области Байкальского
рифта [1,2,4] явились основой для разработки новой тектонической концепции динамики
вещества мантии в областях континентальных рифтов [3,5,6]. В выполненном ранее
исследовании результаты томографической инверсии на глубинах более 200 км обладали
довольно низким разрешением вследствие использования относительно малого
количества трасс для периодов 100-150 с. С целью увеличения разрешения были
добавлены дополнительные данные, предоставленным Центром Томографических
исследований (Боулдер, Колорадо). Благодаря этому удалось детализировать
латеральное распределение скоростей, соответствующих периодам 100-150 с, но при
этом основная тенденция в распределении скоростей сохранилась. Сохранились и
39
-
-
выводы относительно строения верхней мантии на глубинах 250-350 км, которые
заключаются в том, что на этих глубинах вдоль 105-ого меридиана имеет место резкая
граница между низкоскоростной и высокоскоростной зонами. Добавление
дополнительных данных, соответствующих периодам менее 100 с, практически не
изменило латерального распределения скоростей, что подтверждает обоснованность
полученных ранее результатов. По данным о групповых скоростях волн Лява,
предоставленных институтом земной коры СО РАН и Центром томографических
исследований, Боулдер, Колорадо, построены латеральные вариации скоростей в
интервале периодов от 10 до 150 сек. Наличие данных о вариациях групповых скоростей
волн Лява позволило, во-первых, уточнить вертикальные скоростные разрезы верхней
мантии, полученные ранее по данным волн Релея, а во-вторых, оценить вертикальную
анизотропию скорости (различие скоростей SH и SV). В четырех зонах различного
тектонического строения в рассматриваемом регионе (Сибирская Платформа, Тибет,
Южно-Китайская Платформа и Байкальский рифт) проводилась поэтапная инверсия
дисперсионных кривых в скоростные разрезы. Разрез, удовлетворяющий обеим
дисперсионным кривым в равной степени, использовался в качестве начального
приближения для поиска отдельно вертикальных распределений скорости волн SH и
SV. Оказалось, что только для Сибирской Платформы разрезы по волнам SH и SV
совпадают, т.е. этот регион характеризуется полным отсутствием вертикальной
анизотропии. В остальных зонах имеет место анизотропия скоростей порядка 4-6% на
глубинах до ~ 200 км. Особо следует отметить зону Байкальского рифта, где
значительная анизотропия проявляется на глубинах 100-200 км. Эта зона повышенной
анизотропии простирается к югу, при этом ее граница довольно хорошо коррелирует с
границей между зонами пониженной и повышенной скорости в верхней мантии,
выявленной по данным о дисперсии волн Релея.
По данным временной сети станций в Эгейском море построена модель распределения
скорости поперечных волн в этом районе [18]. Использовались данные о фазовых
скоростях, полученные методом двух станций. Выявлено опускание литосферной плиты
в северо-западном направлении, вызванное движением на север Африканской плиты. По
северной частью района обнаруживается зона пониженной скорости над опускающейся
литосферной плитой. По этим результатам в Гренобльском университете защищена
диссертация (PhD) аспиранткой кафедры физики Земли Е.П.Буровой, выполнявшаяся
под совместным руководством Т.Б.Яновской (СПбГУ) и Х.Педерсен (Гренобльский
университет).
Для анализа поверхностных волн, используемых для исследования латеральных
вариаций структуры верхней мантии, выполнено теоретическое исследование
особенностей полей этих волн в окрестности каустики с клювом [15-17].
Многочисленные каустики такого типа наблюдаются на телесейсмических расстояниях,
превышающих 90. С этой целью разработана методика расчета спектра поверхностных
волн в окрестности каустики, образующейся на полусфере противоположной эпицентру.
Такие каустики характеризуются наличием “клюва”, внутри которого происходит
суперпозиция трех волн (в отличие от обычной каустики, образованной наложением
двух волн), тогда как вне клюва распространяется одна волна, а две другие волны
образуют зону тени. Поле в окрестности такой каустики приближенно определяется
интегралом Пирси. Выполнено математическое моделирование поля стационарной
волны в модели, подобной полусфере, противоположной эпицентру, а именно, в круге,
где волны распространяются с постоянной скоростью от окружности по направлению к
центру круга, но при этом фаза волны на окружности не является постоянной. Выявлены
особенности поля вследствие наличия каустики. Латеральное распределение амплитуды
волны имеет ячеистую структуру, в центре ячеек амплитуда приблизительно в три раза
40
превышает ту, которая должна была бы быть в случае лучевого поля, образованного
радиальными линиями, пересекающимися в центре круга; на границах ячеек амплитуда
становится равной нулю. Наиболее неожиданным следствием анализа результатов
численного моделирования являются резкие аномалии фазы волны, что не позволяет
использовать метод двух станций для оценки фазовой скорости на тех участках трасс,
которые оказываются внутри каустического клюва.
-
Выполнены исследования параметров глубокофокусных землетрясений в пяти зонах
Беньоффа – сейсмофокальной зоне островной дуги Тонга-Кермадек (контакт двух
океанических Тихоокеанской и Индийской плит), зоне активной континентальной
окраины Южной Америки (контакт континентальной Южно-Американской и
океанической плиты Наска вдоль Чилийско-Перуанского желоба), сейсмофокальной
зоне Курило-Камчатского сейсмического пояса (взаимодействие северо-западной части
Тихоокеанской океанической и восточной части Евразийской континентальной плит),
зоне Беньоффа вдоль поддвига Тихоокеанской плиты под Филиппинскую в районе
Марианского желоба) и зоне
Беньоффа Новозеландского сейсмического пояса.
Распределение фокальных механизмов, сейсмической активности с глубиной и анализ
вертикальных сечений, перпендикулярных простиранию зон субдукции, выявили ряд
отличительных особенностей и общих свойств этих зон [19,20].
1) Очаги землетрясений распределены неравномерно вдоль зон Беньоффа – максимумы
относятся к поверхностной части субдуцирующих плит и к интервалу 550-600 км.
Сечения, построенные для каждой из исследуемых зон перпендикулярно осям
желобов, позволили в деталях исследовать форму сейсмофокальных зон и
распределение сейсмической активности с глубиной. Большое число событий в
верхней части плит определяет контакт литосферных плит. Минимум сейсмической
активности на глубинах между 200 и 400 км обусловлен взаимодействием
субдуцирующей литосферы с астеносферой. Ниже 400 км, где некоторые плиты
подвергаются разрушению, число землетрясений, как правило, возрастает с
глубиной. На основе пространственного распределения гипоцентров определена
форма субдуцирующих плит.
2) По величине граничного периода спектров P-волн оценено сброшенное напряжение в
очагах. Во всех сейсмофокальных зонах поведение граничного периода с глубиной
оказалось идентичным: с увеличением глубины он смещается в сторону коротких
периодов, вследствие чего уменьшается время нарастания смещения с глубиной и
растет величина сброшенного напряжения. Таким образом, с глубиной процессы в
очагах становятся более скоротечными - смещения на разрывах достигают
максимальных значений за более короткие временные интервалы.
3) Зависимость граничного периода от глубины различна для разных зон субдукции.
Значения граничных периодов вдоль самой древней зоны в районе Марианского
желоба (возраст плиты 150 млн лет) во всем диапазоне глубин оказались
наименьшими, тогда как для зоны поддвига плиты Наска, самой молодой из
рассмотренных (возраст около 40 млн лет), они значимо превышают остальные.
Промежуточными значениями характеризуются зоны Тонга-Кермадек и КурилоКамчатского пояса. Таким образом, при землетрясениях с очагами вдоль
Марианского желоба в среднем разряжаются большие напряжения, чем при
землетрясениях вдоль сейсмофокальной зоны плиты Наска.
-
Сейсмическая станция «Пулково», записи которой широко используются при изучении
строения верхней мантии с помощью поверхностных волн, характеризуется крайне
высоким уровнем шума в интервале частот, соответствующем поверхностным волнам,
41
используемым для томографических исследований. В связи с этим было проведено
исследование характеристик длиннопериодного шума на станции «Пулково» в
зависимости от метеорологической и техногенной обстановки, а также в сравнении с
максимальным уровнем шума на основных мировых станциях (Петерсен, 1993). По
данным анализа более 2000 спектров мощности шума за 1999-2003 гг. получены
следующие выводы [22,23]:
1) Крайне высокий уровень шума отмечается на всех компонентах записи на
частотах ниже 0.05 Гц, где спектры мощности шума значительно превышают
верхнюю границу соответствующих спектров для мировых станций;
2) На горизонтальных компонентах на уровень шума оказывает влияние
преимущественно сила (скорость) ветра;
3) Шум на вертикальной компоненте может быть связан с особенностями
геологического строения местности в районе станции и, вероятно, зависит от
среднегодового количества осадков;
4) уровень шума практически не зависит от времени суток, направления ветра,
перепадов давления или температур, а также не выявлены сезонные изменения
уровня шума
Получены
экспериментальные
доказательства
планетарного
характера
сейсмогравитационных колебаний Земли [26]. Построено распределение по частоте
значимых устойчивых колебаний Земли с периодами от 3 до 8 ч на основании 66
наблюдений, выполненных 10 станциями, удаленными друг от друга на большие
расстояния. Установленные в 2002 г. по наблюдениям в Евразии и Африке глобальные
колебания с частотами 46, 50, 54, 59, 64, 84 и 91 мкГц совпадают с областями
максимальных значений функции распределения. Вероятность их появления в ансамблях
спектров выше значения 0,5.
Произведены расчеты спектров и их анализ для колебаний, наблюденных в направлении
NS на станциях SpbU (59.88; 29.83), ATD (11.53; 42.85) и CRZF
(-46,43; 51,86)
(расстояние между крайними станциями по широте 104 град.) Выполнен совместный
анализ выявленных по новому профилю устойчивых частот с ансамблями спектров
колебаний в направлении EW по Евразии и Африке (расстояния по долготе между
станциями 74 и 60 градусов соответственно). Установлено, что для всех ансамблей
спектров значимы устойчивые частоты 46, 59, 84 и 91 мкГц (с точностью 1 мкГц).
Установлено также, что только для профиля в направлении NS характерны устойчивые
частоты 52, 68 и 110 мкГц, а в направлении EW частота 68 мкГц для Евразии и частоты
70,73 и 76 мкГц для Африки.
Анализ огибающих, построенных для колебаний из узких полос спектра на разных
станциях, показал высокую стабильность их формы вдоль профиля. Форма и структура
синхронных спектров для узкой полосы около устойчивых частот хорошо сохраняются
на удаленных станциях как в направлении NS, так и в направлении EW. Это
свидетельствует о физической реализуемости на больших пространственных масштабах
исследуемых низкочастотных колебаний Земли. Изменения во времени одной и той же
фазы, зафиксированной внутри каждого периода выделенного устойчивого колебания на
удаленных станциях, обладают общей динамикой в течение 160-200 ч. Характер
динамики при этом в направлениях EW и NS различен.
(Т.Б. Яновская, Л.Н. Петрова, Е.Л. Лыскова, В.В. Карпинский, Ю.Г. Фарафонова,
К.Ю. Санников)
42
Список публикаций:
1. Яновская Т.Б., В.М.Кожевников. Скоростное строение верхней мантии Азии по данным о
групповых скоростях релеевских волн. В кн.: Исследования литосферы в работах
Петербургских геофизиков (развитие идей академика Гамбурцева). СПб, ВИРГ –
Рудгеофизика – ВНИИОкеангеология, с.118-127, 2003.
2. Yanovskaya T.B., V.M.Kozhevnikov. 3D S-wave velocity pattern in the upper mantle beneath the
continent of Asia from Rayleigh wave data. Physics of the Earth and Planet.Inter. 138, p.263-278,
2003.
3. Zorin Yu.A., E.Kh.Turutanov, V.V.Mordvinova, V.M.Kozhevnikov, T.B.Yanovskaya,
A.V.Treussov. The Baikal rift zone: the effect of mantle plumes on older structure. Tectonophysics,
371, p.153-173, 2003.
4. Kozhevnikov V.M., Yanovskaya T.B. Deep-seated seismic structure of Mongolia from Rayleigh
wave data. In: Complex Geophysical and Seismological investigations in Mongolia. 2004,
Ulaanbaator-Irkutsk, p.22-32.
5. Рассказов С.В., Кожевников В.М., Яновская Т.Б. К вопросу о динамике верхней мантии
Центральной и Северо-Восточной Азии: сооотношения мигрирующего кайнозойского
вулканизма с низкоскоростными аномалиями. В сб.: Геодинамика, магматизм и
минерагения континентальных окраин Северной Пацифики. Т.1. Магадан, с.24-27, 2003.
6. Рассказов С.В., Н.А. Логачев, В.М. Кожевников, Т.Б. Яновская. Ярусная динамика верхней
мантии Восточной Азии: исследования соотношений мигрирующего вулканизма и
низкоскоростных мантийных аномалий. Доклады РАН, т.390, №4. С.492-497, 2003.
7. Букчин Б.Г., Т.Б.Яновская, А.З.Мостинский, Ж.-П.Монтанье, Э.Буклер. Подтверждается ли
рассчитанный эффект фокусировки поверхностных волн реальными наблюдениями? Труды
международной конференции «Методы в математической геофизике ММГ2003», с.75-80,
Новосибирск, 2003.
8. Yanovskaya T.B., F.Romanelli, G.F.Panza. Tsunami excitation by inland/coastal earthquakes: the
Green’s function approach. Natural Hazards and Earth System Sciences, v.3, 353-365, 2003.
9. Фарафонова Ю.В., Т.Б.Яновская. Строение верхней мантии западной части ВосточноЕвропейской платформы по скоростям поверхностных волн. Изв. РАН, Физика Земли, №8.
С.3-10, 2003.
10. Фарафонова Ю.Г. Строение верхней мантии западной Европы по данным о скоростях
поверхностных волн. В кн.: Тезисы докладов IV международной научно-практической
геолого-геофизической конкурс-конференции молодых ученых и специалистов «Геофизика2003», НПО «Геологоразведка», Санкт-Петербург, С.203-204, 2003.
11. Фарафонова Ю.Г., Т.Б.Яновская. Строение верхней мантии западной части ВосточноЕвропейской Платформы по скоростям поверхностных волн. В кн.: Современные вопросы
геологии, материалы молодежной конференции «3-и Яншинские чтения», М. Научный Мир,
С.123-126, 2003.
12. Farafonova Yu.G., Yanovskaya T.B. Upper mantle structure in the Western part of the EastEuropean Platform and in the Alpine zone of West Europe. XXIX General Assembly ESC,
Abstracts, 2004, p.128-129.
13. Фарафонова Ю.Г., Яновская Т.Б. Особенности строения верхней мантии центральной части
Западной Европы по данным о скоростях поверхностных волн. Российский геофизический
журнал. Т.35-36. С.28-31. 2004.
14. Yanovskaya T.B., Savina L.S. Quasi-Rayleigh waves in transversely isotropic half-space with
inclined axis of symmetry. Stud.Geophys.Geod.,48, 251-264. 2004
15. Yanovskaya T.B., Chakhina E.A. Surface wave field near a cusped caustic, 5-th International
Conference “Problems of Geocosmos”, May, 24-28, 2004, Saint-Petersburg, Russia, 2004.
43
16. Yanovskaya T.B., Properties of surface waves near a cusped caustic. XXIX General Assembly ESC,
Abstracts, p.89, 2004.
17. Яновская Т.Б. Особенности поля поверхностных волн в окрестности точки касания каустик.
Известия РАН. Физика Земли, №12, с.3-10, 2004.
18. Bourova E., I.Kassaras, H.A.Pedersen, T.Yanovskaya et al. Constraints on absolute S velocities
beneath the Aegean sea from surface wave analysis. Geoph. J. Int., 2005 , v.160, No.3, PP. 10061019.
19. Lyskova E.L., Sannikov K.Yu., Spectral parameters of deep earthquakes in different subduction
zones, 5th International Conference “Problems of Geocosmos”, Abstracts, Saint-Petersburg, P. 4546, 2004.
20. Lyskova E.L., K.Yu. Sannikov, Focal mechanisms and spectral parameters of deep earthquakes in
different subduction zones, In: Proceedings of the 5th International Conference “Problems of
Geocosmos” (St.-Petersburg, 24-28 May, 2004), ed. by A.A. Kovtun, M.V. Kubyshkina, V.S.
Semenov, V.A. Sergeev, V.A. Shashkanov, T.B. Yanovskaya, St.-Petersburg, p.230-235, 2004.
21. Лыскова Е.Л., Бибин С.Г., Спектры излучения и фокальные механизмы землетрясений
Средиземноморской части Альпийско-Гималайского пояса, Вопросы геофизики, Вып.36,
СПб.: Изд-во С.-Петерб. Ун-та, С. 67-75, 2004.
22. Sannikov K.Yu., Karpinsky V.V., Lyskova E.L., Long-period seismic noise at seismic station
PUL, 5th International Conference “Problems of Geocosmos”, Abstracts, Saint-Petersburg, p.46,
2004.
23. Sannikov K.Yu., V.V. Karpinsky, E.L. Lyskova, Long-period seismic noise at seismic station PUL
(GEOFON network), In: Proceedings of the 5th International Conference “Problems of
Geocosmos” (St.-Petersburg, 24-28 May, 2004), ed. by A.A. Kovtun, M.V. Kubyshkina, V.S.
Semenov, V.A. Sergeev, V.A. Shashkanov, T.B. Yanovskaya, St.-Petersburg, p.236-239, 2004.
24. Карпова Н.В., Петрова Л.Н., Швед Г.М. Колебания атмосферы и земной поверхности с
устойчивыми частотами в диапазонах периодов 0.7-1.5 и 2.5-5 час. Изв.РАН. Физика
атмосферы и океана, Т.40, № 1, С.13-24, 2004.
25. Karpova N.V., Petrova L.N. Shved G.M. Atmospheric and Eart-surface oscillations with steady
frequencies in the 0.7-1.5 and 2.5-5.0 period ranges. 5th International Conference “Problems of
Geocosmos”, Abstracts, Saint-Petersburg, p.250, 2004.
26. LybimcevD.V., Petrova L.N. Planetary character
of the Earth’s seismogravitational
Oscillations. Problems of Geocosmos. 5th International Conference “Problems of Geocosmos”,
Abstracts, Saint-Petersburg, p.33-34, 2004.
27. Karpova N.V., Petrova L.N. Shved G.M. Steady oscillations of the atmosphere and Earth’s surface
in the 0.7-5 h period range. Atmospheric and ocean optics, Atmospheric physics, XI Joint
International Symposium, June 23-26, 2004, Tomsk, P.170, 2004.
ЛАБОРАТОРИЯ ГЕОЭЛЕКТРИКИ
Основные научные результаты:
В 2003-2004 гг. продолжались исследования электропроводности коры и мантии
Фенноскандинавского щита в соответствии с соглашением, заключенным между Шведским
университетом Уппсала (руководитель проф. Л.Педерсен) и Санкт-Петербургским
университетом (руководитель проф. А.А.Ковтун). Научные результаты этих исследований за
отчетный период отражены в трех докладах на Международной конференции «Геокосмос»,
прошедшей в СПбГУ в конце мая 2004 г. Содержание этих докладов изложено в тезисах и
принято к печати в трех статьях с теми же названиями в сборнике трудов конференции.
44
В работах проанализированы результаты глубинных магнитотеллурических зондирований
на Фенноскандинавском щите, проведенных по проекту BEAR в 50 пунктах щита в 1998 году.
По результатам одномерной интерпретации построены распределение сопротивления до 600
километров. Для исключения влияния коровых геоэлектрических неоднородностей выбраны
«продольные» амплитудные кривые и фазы максимального импеданса.
По результатам двумерного численного моделирования показано, что построенные
распределения сопротивления по участку широтного профиля не противоречат
квазидвумерному подходу, применяемому при анализе данных (Kovtun A.A., Vardaniants I.L.,
Geocosmos, 2004).
Проведено сравнение полученных распределений сопротивления по двум профилям –
меридиональному (ФЕННОЛОРА) и широтному, пересекающему Фенноскандинавский щит с
запада на восток по широте близкой к 630 с.ш. Каждый профиль имеют длину более 1000 км и
пересекают блоки, имеющие кору разного возраста – от архея до верхнего протерозоя.
Сравнения полученных распределений сопротивления показало, что на этих профилях имеются
наибольшие изменения в значениях сопротивлений в верхней части разреза до глубины 50-80
км. В мантии отмечается большая проводящая аномалия в распределении сопротивления в
районе расположенном в северной части Ботнического залива на глубине 80-150 км. В
интервале глубин 200-400 км наблюдается слабое изменение сопротивления в пределах 20-30
Ом.м. Ниже, на глубине 600 км намечается более быстрое уменьшение сопротивления до
единиц Ом.м (Kovtun, Vardaniants, Smirnov, Geocosmos, 2004).
Благодаря совместной интерпретации данных МТЗ и глобальной магнитовариационной
кривой уточняется строение мантии в интервале глубин 400-800 км, соответствующих
переходному слою мантии. Показано, что в этом интервале глубин уменьшение сопротивления
по глубине, связанное возможно с рядом фазовых переходов, наблюдаемых по сейсмическим
данным на этих глубинах в пиролитовой мантии, происходит в 10 раз быстрее, чем в области
200-400 км, но медленнее, чем в интервале 700-1100 км, где сопротивление падает от 20-30
Ом.м. до 0,5 Ом.м. Эти исследования показали, что мантия в западной и восточной части
Фенноскандии по распределению сопротивления различаются немного (Kovtun, Vardaniants,
Legenkova, Geocosmos, 2004).
В работах, кроме данных BEAR, использовались данные, полученные Университетом
Уппсала в области Каледонии, отражающие поведения сопротивления в мантии до глубины 400
км в западной части Фенноскандии и данные, полученные в восточной части Фенноскандии,
полученные сотрудниками СПбГУ. Летом 2004 года сотрудниками СПбГУ проведены в плане
выполнения договора о сотрудничестве со Шведским университетом Уппсала 6 глубинных
магнитотеллурических зондирований на Центральном Карельском блоке, что позволит более
обстоятельно сопоставить геоэлектрическое стороение западной и восточной части щита.
Анализ ранее полученных данных в восточной части Фенноскандинавского щита приведен в
монографии «Глубинное строение и сейсмичность Карельского региона и его обрамления»,
2004.
В течение 2004 года в Шведском Университете работал в соответствии с указанным выше
соглашением старший научный сотрудник кафедры физика Земли М.Ю. Смирнов. Он
участвовал в получении дополнительных данных МТЗ на территории Швеции и в их обработке
по своей программе.
В ближайший период предполагается по совокупности всех полученных данных
глубинных магнитотеллурических зондирований оценить с помощью трехмерного
моделирования параметры центральной аномалии Фенноскандинавии, расположенной в
северной части Ботнического залива.
(А.А. Ковтун, С.А. Вагин, И.Л. Варданянц, Н.П. Легенькова, М.Ю. Смирнов, Н.И. Успенский)
45
Список публикаций:
1. Ковтун А.А., Вагин С.А., Варданянц И.Л., Легенькова Н.П., Смирнов М.Ю., Успенский Н.И.
Особенности геоэлектрического строения коры и мантии вблизи зоны сочленения
Карельского и Беломорского геоблоков по данным АМТ-МТ зондирований. Пятые
геофизические чтения, Москва, с.134, 2003.
2. Вагин С.А., Варданянц И.Л. Предварительные результаты трехмерного моделирования
данных в районе профиля SVEKA-2. Пятые геофизические чтения Москва, с.126, 2003.
3. Cherevatova M.V., S.A. Vagin, Defining the normal section in presence of conductive
embeddings, In: Proceedings of the 5th International Conference “Problems of Geocosmos” (St.Petersburg, 24-28 May, 2004), ed. by A.A. Kovtun, M.V. Kubyshkina, V.S. Semenov, V.A.
Sergeev, V.A. Shashkanov, T.B. Yanovskaya, St.-Petersburg, p.281-284, 2004.
4. Kovtun A.A., I.L. Vardaniants, Estimating the possibility of using the 1D interpretation of deep
MT sounding data, In: Proceedings of the 5th International Conference “Problems of Geocosmos”
(St.-Petersburg, 24-28 May, 2004), ed. by A.A. Kovtun, M.V. Kubyshkina, V.S. Semenov, V.A.
Sergeev, V.A. Shashkanov, T.B. Yanovskaya, St.-Petersburg, p.285-288, 2004.
5. Kovtun A.A., I.L. Vardaniants, M.Yu. Smirnov, Estimation of the resistivity distribution in upper
mantle of the Fennoscandian Shield by deep MT sounding data, In: Proceedings of the 5th
International Conference “Problems of Geocosmos” (St.-Petersburg, 24-28 May, 2004), ed. by
A.A. Kovtun, M.V. Kubyshkina, V.S. Semenov, V.A. Sergeev, V.A. Shashkanov, T.B.
Yanovskaya, St.-Petersburg, p.289-292, 2004.
6. Kovtun A.A., I.L. Vardaniants, N.P. Legen'kova, Resistivity distribution in Baltic Shield upper
mantle by the results of combined interpretation of MTS and GMVS data, In: Proceedings of the
5th International Conference “Problems of Geocosmos” (St.-Petersburg, 24-28 May, 2004), ed. by
A.A. Kovtun, M.V. Kubyshkina, V.S. Semenov, V.A. Sergeev, V.A. Shashkanov, T.B.
Yanovskaya, St.-Petersburg, p.293-297, 2004.
7. Ковтун А.А, Вагин С.А., Легенькова Н.П., Смирнов М.Ю., Успенский Н.И. Особенности
строения Карельского региона по данным геоэлектрических исследований. В кн. Глубинное
строение и сейсмичность Карельского региона и его обрамления. Ред. Шаров Н.В.
Петрозаводск. Кар. НЦ РАН, 353 с., 2004.
Группа электромагнитных зондирований с контролируемыми источниками
-
-
Продолжено изучение влияния дисперсии электрических свойств горных пород на
результаты электромагнитных зондирований. Рассмотрены различные модели дисперсии.
Методом математического моделирования выполнены исследования искажений кривых
ЗСБ поляризационными процессами, отвечающими модели АНЧД. Подбор параметров
модели проводился на основе результатов лабораторных измерений дисперсии на образцах
железистых кварцитов с месторождений Кольского п-ва. Теоретические кривые
сравнивались с экспериментальными, полученными ранее на Печегубском месторождении
кварцитов. Показано, что в рамках одной дисперсионной зависимости (АНЧД) могут быть
описаны одновременно поляризационные процессы, фиксируемые в методе ВП в
миллисекундном диапазоне, и процессы, наблюдаемые при ЗСБ в микросекундном
диапазоне.
Разработаны специальные программы мультифрактального анализа, предназначенные для
работы с пространственными рядами геофизических данных. Программы использовались
для анализа каротажных кривых, полученных на нефтяных месторождениях, и показали
перспективность применения мультифрактального подхода для выделения продуктивных
горизонтов и определения типов пористости. Мультифрактальный анализ использовался
46
также для анализа климатических рядов, полученных по результатам бурения гренландского
льда.
(Н.Ю. Бобров, С.С. Крылов)
Список публикаций:
1. Крылов С.С., Бобров Н.Ю. Фракталы в геофизике, учебное пособие. 125 стр., СПбГУ, 2004.
2. Крылов С.С. Геоэлектрика, часть 1. Поля искусственных источников. 118 стр., 2004.
ЛАБОРАТОРИЯ ГЕОМАГНЕТИЗМА
Основные научные результаты:
Была продолжена работа по разработке принципиально нового для палеомагнетизма метода
выполнения палеоопределений (Метод Магнитной Анизотропии, Метод МА), основанного на
исследовании характеристик полной магнитной анизотропии осадочных горных пород и
анализе ее компонентного состава и ни технологически, ни физически не связанного с
традиционной процедурой измерения естественной остаточной намагниченности осадков. Были
решены следующие задачи:

Выполнен теоретический анализ физических механизмов формирования магнитной
анизотропии (МА) осадочных горных пород и способов ее разделения на физические
одноосные компоненты.

Составлена компьютерная программа, обеспечивающая полный цикл палеомагнитной
обработки результатов измерения МА для любого количества образцов.

Для экспериментальной апробации новой методики на материале с известными
магнитными характеристиками и на необходимом уровне статистической
представительности результатов создан и изучен большой объем искусственных
магнетитсодержащих осадков. Осадки создавались в магнитных полях, по величине –
порядка земного, с различными наклонениями и по разной методике, в частности –
большой площади.

Апробация Метода МА проводилась на созданных искусственных осадках с их
предварительным изучением по традиционной методике. Анализ результатов изучения
осадков позволяет сделать вывод, что разработанная методика палеоопределений, т. е.
методика выделения осей ориентационной МА, в целом оправдала себя. Это означает,
что и физическая основа предварительных теоретических рассмотрений – правомерна.

В то же время изучение с помощью Метода МА большого числа искусственных
осадков выявило, что "кучность" палеоопределений, выполненных этим методом, для
всех образцов искусственных осадков или для коллекций одновозрастных осадков,
оказалась существенно ниже, чем для определений, выполненных традиционным
способом (по направлениям ориентационной намагниченности). Отмечено, что
кучность тем ниже, чем выше было наклонение поля, в котором создан искусственный
осадок. Чтобы сделать Метод МА приемлемым для выполнения практических
палеоопределений, необходимо такое усовершенствование методики выполнения
отдельных (виртуальных) палеоопределений по образцам осадочных горных пород,
чтобы сделать каждое определение достоверным. Это потребовало проведения как
дополнительного рассмотрения экспериментальной и теоретической сторон
47
собственно Метода МА, так и новых исследований процесса формирования МА в
осадках.

Было исследовано, каким образом всестороннее сжатие осаждаемого материала,
которое может происходить на этапе высушивания искусственных осадков, влияет на
процесс трансформации ориентационной анизотропии. Установлено, что для образцов
таких осадков имеет место пространственный разброс этих осей относительно
вертикального направления, в среднем, на 4,5 градуса.

Другой стороной приближения методики осаждения к процессу, максимально точно
воспроизводящему естественный процесс образования осадочных горных пород, стало
изучение роли способа заливки осаждаемого вещества: разовая или порционная.
Выполненное изучение порционных осадков показало, что результаты применения
Метода МА не зависят от кратности заливок.
При исследовании возможности повышения палеомагнитной информативности метода
магнитной анизотропии (МА) за счет учета третьей гармоники сферического разложения
энергии МА, на анализе которой построен метод, было показано, что одной из причин, по
которой метод МА неприменим для работы в рамках малой статистики, является нестрогая
вертикальность оси плоскостной (так называемой вертикальной одноосной) анизотропии
осадков. Выполнено исследование палеоинформационной ценности сферического разложения
энергии МА осадков в рамках уже не двух, а первых трех гармоник.
На теоретическом этапе исследования было проведено усовершенствование метода
вращательных моментов применительно к нахождению коэффициентов третьей сферической
гармоники в разложении энергии МА (подбор информативных плоскостей, содержащих
сведения о коэффициентах третьей гармоники, создание адекватной и эффективной
математической модели, необходимой для расчета коэффициентов сферического разложения
энергии МА).
Экспериментальная часть работы состояла в исследовании компонент МА осадков поотдельности, т. е. вертикальной одноосной и ориентационной компонент (на примере
искусственных осадков, созданных в нулевом поле осаждения – для исследования вертикальной
одноосной компоненты, а также на осадках, созданных по безуплотнительной технологии – для
исследования ориентационной компоненты МА в чистом виде).
Для того чтобы обеспечить расчет коэффициентов третьей гармоники сферического
разложения энергии МА, уже недостаточно данных, получаемых после измерения кривых
вращательных моментов (КВМ) для трех взаимно перпендикулярных плоскостей образцов
осадка. Требуется измерение КВМ для, по крайней мере, еще одной, четвертой, плоскости. На
основании проведенного теоретического анализа была выработана процедура, позволяющая
получать коэффициенты трех гармоник сферического разложения для энергии МА образца на
основании результатов измерения КВМ по четырем плоскостям. В качестве четвертой
плоскости была выбрана плоскость, проходящая через ось OZ и секущая плоскость XY по
прямой, уравнение которой в этой плоскости имеет вид: y = x.
С помощью усовершенствованной таким образом методики была изучена магнитная
анизотропия как искусственных, так и несколько групп естественных осадков (каждая группа
состояла из образцов одного и того же слоя, т. е. из строго одновозрастных образцов).
Получены следующие результаты:

Общий вид полной картины магнитной анизотропии существенно сохранился, как и
следовало ожидать: поверхности энергии МА, рассчитанные по двум и по трем
гармоникам, различаются несильно. Чтобы выяснить роль третьей гармоники в анализе
энергии анизотропии были отдельно проанализированы «поверхности» энергии МА,
отвечающие вкладу третьего члена в полную энергию.

Оказалось, такие поверхности имеют сложный для интерпретации вид. Этого и
следовало ожидать, поскольку они отображают особенности МА более высокого ранга,
48
чем трехосная. Однако уже сейчас можно сделать следующий вывод: внутри каждой
серии как искусственных, так и естественных осадков для всех изученных образцов,
несмотря на некоторые различия, эти поверхности (отвечающие за третью гармонику
энергии МА) имеют много общего – одинаковое число аномальных фокусов,
расположенных примерно в одних и тех же местах (различаясь, однако, для разных
серий).

Учитывая, что различия в анизотропии образцов внутри каждой серии были
обусловлены, видимо, случайными факторами, следует признать: похожесть
поверхностей внутри серий свидетельствуют в пользу того, что третья гармоника
разложения определяется более фундаментальными сторонами формирования МА, чем
те случайные факторы, из-за которых происходит разброс осей, пока еще
затрудняющий полную интерпретацию энергии МА.
Таким образом, третья гармоника действительно содержит дополнительную палеомагнитную
информацию, что позволит усовершенствовать метод МА и довести его до практического
внедрения в палеомагнитологию.
(В. А. Шашканов, И. Н. Петров, Е. С. Сергиенко, Е. В. Данилкин, А. Ю. Мезенцев)
Список публикаций:
1. Шашканов В.А., Е.В. Исупова, П.В. Дубровин. Исправление ошибки наклонения
ориентационной намагниченности осадочных горных пород// Физика Земли, 2003, № 9. с. 54
- 64. (V. A. Shashkanov, E. V. Isupova, P. V. Dubrovin. Elimination of the Inclination Error in the
Detrital Magnetization of Sedimentary Rocks // Izvestiya, Physics of the Solid Earth, Vol. 39, No. 9,
2003. P. 749-758)
2. Шашканов В. А., Петров И. Н., Коробейников О. В., Сушко Р. В. Ориентационная магнитная
анизотропия искусственных осадков большой площади: определение направления поля
осаждения по направлению ее легкой оси // Материалы семинара: Борок, 19 – 22 октября
2002 г. С. 105 – 106.
3. Исупова Н. В., Шашканов В. А., Данилкин Е. В. Влияние способа заливки осаждаемого
материала на магнитное состояние искусственных осадков // В кн.: Палеомагнетизм и
магнетизм горных пород; теория, практика, эксперимент. Ма т е р и а л ы с е м и н а р а .
Б о р о к : 11-14 октября 2003 г., с. 29 – 31.
4. Шашканов В. А., Данилкин Е. В., Суровицкий Л. В., Петров И. Н. Магнитная анизотропия
искусственного осадка большой площади, высушенного в присутствии уплотняющей
нагрузки // В кн.: Палеомагнетизм и магнетизм горных пород; теория, практика,
эксперимент. Ма т е р и а л ы с е м и н а р а . Б о р о к : 11-14 октября 2003 г., с. 94 – 95.
5. Smirnov A. V., Tarduno J. A., Pisakin B. N. Paleointensity of the Early Geodynamo (2.45 Ga) as
Recorded in Karelia: A Single Crystal Approach // Geology, v. 31; N 5; p. 415–418, 2003.
6. Шашканов В. А., Данилкин Е. В., Петров И. Н., Мезенцев А. Ю. Палеомагнитные
определения методом магнитной анизотропии для естественных озерных осадков // В кн.:
Палеомагнетизм и магнетизм горных пород; теория, практика, эксперимент.
Ма т е р и а л ы с е м и н а р а . Б о р о к : 11-14 октября 2003 г., с. 97 – 98.
7. Шашканов В. А., Абашеева Р. В., Сергиенко Е. С. Изучение изменений коэрцитивного
спектра осадочных пород во времени осадков // В кн.: Палеомагнетизм и магнетизм горных
пород; теория, практика, эксперимент. Ма т е р и а л ы с е м и н а р а . Б о р о к : 11-14
октября 2003 г., с. 95 – 96.
8. Shashkanov V. A., Danilkin E. V., Surovitsky L. V., Petrov I. N. The magnetic anisotropy of largesquare artificial sediments desiccated under compacting pressure. In: Book of Abstracts.
49
International Conference on Problems of Geocosmos. May 24-28, 2004, St. Petersburg, Russia. P.
196-197.
9. Sergienko E. S., Shashkanov V. A., Abasheva R. V. Studying the time changes in the DRM-state of
sedimentary rocks. In: Book of Abstracts. International Conference on Problems of Geocosmos.
May 24-28, 2004, St. Petersburg, Russia. P. 195-196.
10.
Isupova N. V., Shashkanov V. A., Danilkin E. V., Petrov I. N., Sergienko E. S. The role of the
sedimental material pouring way in the forming the artificial sediments magnetic state. In: Book of
Abstracts. International Conference on Problems of Geocosmos. May 24-28, 2004, St. Petersburg,
Russia. P. 175-176.
11.
Shashkanov V. A., Danilkin E. V., Petrov I. N., Mezentsev A.Yu. Palaeomagnetic
determinations with the method of magnetic anisotropy for natural lake sedimens. In: Book of
Abstracts. International Conference on Problems of Geocosmos. May 24-28, 2004, St. Petersburg,
Russia. P. 197-198.
12.
Mezentsev A. Yu., Shashkanov V. A., Sergienko E. S. The third harmonic of the spherical
analysis of the magnetic anisotropy energy for sedimentary rocks. In: Book of Abstracts.
International Conference on Problems of Geocosmos. May 24-28, 2004, St. Petersburg, Russia. P.
181.
13.
Shashkanov V. A., Mezentsev A. Yu., Danilkin E. V., Petrov I. N. Magnetic anisotropy of
artificial sediments created in the zero magnetic field. In: Book of Abstracts. International
Conference on Problems of Geocosmos. May 24-28, 2004, St. Petersburg, Russia. P. 198-199.
14.
Shashkanov V. A., Mezentsev A. Yu., Petrov I. N., Danilkin E. V. Magnetic anisotropy of the
artificial deposits created following the noncondensing technology. In: Book of Abstracts.
International Conference on Problems of Geocosmos. May 24-28, 2004, St. Petersburg, Russia. P.
199-200.
15.
Petrov I. N., Shashkanov V. A., Gushchina E. E. The nature of α- memory of thermoremanent
magnetization in magnetite-containing rocks. In: Book of Abstracts. International Conference on
Problems of Geocosmos. May 24-28, 2004, St. Petersburg, Russia. P. 184-185.
16.
Petrov I. N., Gushchina E. E., Shashkanov V. A. On the connection of sub-singledomain areas
and intermediate particles of magnetite. In: Book of Abstracts. International Conference on
Problems of Geocosmos. May 24-28, 2004, St. Petersburg, Russia. P. 185-186.
17.
Pisakin B. N., Fedotova M. A., Shashkanov V. A. Specifity of the magnetite composition in the
weathering zone. In: Book of Abstracts. International Conference on Problems of Geocosmos. May
24-28, 2004, St. Petersburg, Russia. P. 188-189.
18.
Petrov I. N., Shashkanov V. A. The electric resistance of magnetite near the temperature of full
destruction of high-temperature magnetic memory of the remanence. In: Book of Abstracts.
International Conference on Problems of Geocosmos. May 24-28, 2004, St. Petersburg, Russia. P.
186.
19.
Дубровина Л.Ю., П.В. Дубровин, В.А. Шашканов, И.Н. Петров. Палеомагнитные
определения по характеристикам ориентационной магнитной анизотропии осадочных
горных пород // В кн.: Вопросы геофизики. Вып. 37. СПб., 2004 – (Ученые записки СПбГУ;
№ 437). С. 75-96.
20.
Шашканов В. А., Л. Ю. Дубровина, П. В. Дубровин, Е. В. Данилкин. Кластерная модель
магнетика осадочных горных пород и механизмы формирования ориентационной магнитной
анизотропии осадков // В кн.: Вопросы геофизики. Вып. 37. СПб., 2004 – (Ученые записки
СПбГУ; № 437). С. 97-111.
21.
Шашканов В. А., Е. В. Исупова, П. В. Дубровин. Изучение искусственных осадков
большой площади: исправление ошибки наклонения ориентационной намагниченности // В
кн.: Ученые записки СПбГУ. Вопросы геофизики. Вып. 36, 2004. Изд-во С.-Петербургского
ун-та, с. 166-179
50
22.
Mezentsev A.Yu., V. A. Shashkanov, A. V. Osikin, N. F. Pukhov. Studying of Magnetic
Anisotropy of Sedimentary Rocks with the Help of a Torque Magnetometer // Proceedings of the
International Conference "Problems of Geocosmos" May 24-28, 2004, St. Peterburg, Russia.
P.307-310.
23.
Shashkanov V. A., N. V. Isupova, E. V. Danilkin, D. S. Kalashnikov. Dependence of the
Magnetic State of Artificial Sediments on Quantity of Pourings of the Depositing Material //
Proceedings of the International Conference "Problems of Geocosmos" May 24-28, 2004,
St. Peterburg, Russia. P.315-318.
24.
Писакин Б. Н., Федотова М. А., Шашканов В. А. Энергия активации и времена
релаксации фазы выветривния магнетита // Вестник СПбГУ. Серия 4 — физика, химия.
Выпуск 4, 2004.
25.
Шашканов В. А., Исупова Н. В. Магнитное состояние искусственных осадков: его
зависимость от числа заливок осаждаемого материала при порционном осаждении // В кн.:
Палеомагнетизм и магнетизм горных пород. Теория, практика, эксперимент. Материалы
международного семинара. Казань, 3-7 ноября 2004 г. Изд-во Казанского ун-та. С. 88-92.
26.
Сергиенко Е. С., Шашканов В. А., Абашеева Р. В., Кутуев Р. Р. Изучение процесса
релаксации детритового магнитного состояния горных пород // В кн.: Палеомагнетизм и
магнетизм горных пород. Теория, практика, эксперимент. Материалы международного
семинара. Казань, 3-7 ноября 2004 г. Изд-во Казанского ун-та. С. 84-88.
27.
Шашканов В.А., Е. В. Данилкин, А. Ю. Мезенцев. Магнитная анизотропия осадков,
созданных в магнитных полях, близких к вертикальному. Вестник СПбГУ, 2005 (в печати).
ЛАБОРАТОРИЯ ДИНАМИКИ УПРУГИХ СРЕД
Дифракционная томография
Основные научные результаты:
-
-
-
Выполнено численное моделирование восстановления локальных возмущений сейсмических параметров среды методом дифракционной томографии с использованием
итерационного подхода, когда на каждом шаге решается линеаризованная обратная задача,
полученная в приближении Борна первого порядка. Сходимость итерационного алгоритма
исследована при восстановлении локальных неоднородностей с различными геометрией и
контрастностью относительно опорной среды.
С применением методов лучевой томографии выполнено численное моделирование
восстановления параметров трансверсально-изотропной (TI) среды по временам прихода
отраженных и рефрагированных волн, при их возбуждении и регистрации на свободной
поверхности. Восстанавливались параметры Томсена для TI среды с вертикальной осью
симметрии: скорость продольных волн Vp и параметр ε. При этом Vp предполагается
немонотонно зависящей от глубины, а ε - постоянная величина. Для восстановления
применяется итерационный алгоритм МНК с регуляризацией на гладкость изменения
искомых величин от глубины. Устойчивый результат получается на 5-8 шаге итерационной
процедуры.
При
комплексировании
кинематических
данных
отраженных
и
рефрагированных волн ошибка восстановления ε не превышает 1 %, что заметно точнее, чем
в случае восстановления только по временам прихода отраженных волн. Подобное
численное моделирование является оригинальным.
Разработан алгоритм и создана программа лучевого трассирования с вычислением
производных Фреше применительно к трансверсально-изотропной упругой среде с
51
-
-
вертикальной осью симметрии. Выполнены тесты комбинированной инверсии сейсмических
волн различного типа в модели 1D трансверсально-изотропной среды.
Разработан алгоритм и создана программа лучевого трассирования методом
конструирования волнового фронта для неоднородной трехмерной среды.
Разработан метод многоступенчатой параксиальной аппроксимации (ММПА) для
моделирования волновых полей в неоднородных средах. Произведено тестирование ММПА
на ряде двумерных и трехмерных моделей сред. Разработан метод миграции в истинных
амплитудах на основе ММПА в двумерном случае.
Изучено распространение трубных волн в различных моделях скважин. Результаты
сравнены с аналитическими решениями в тех случаях, когда решения существуют. Изучены
каналовые волны в жидком слое между двумя упругими полупространствами.
(В.Н. Троян, Б.М. Каштан, Ю.В. Киселев, Д.А. Киященко)
Список публикаций:
1. Kiselev Yu., Troyan V. Numerical simulation in diffraction tomography with elastic and
electromagnetic sounding signals. Proc. of the International Seminar "Day on Diffraction 2003",
June 24-27, St.Petersburg, Russia, p.84-87, 2003.
2. Kiselev Yu., Troyan V. Numerical simulation in diffraction tomography with elastic and
electromagnetic sounding signals. Book of Abstracts. International Seminar "Day on Diffraction
2003", June 24-27, St.Petersburg, Russia, p.45-45, 2003.
3. Kiyashchenko D., Smirnova N., Troyan V., Vallianatos F. Dynamics of multifractal and
correlation characteristics of the spatio temporal distribution of regional seismicity before the
strong earthquakes. Natural Hazards and Earth Science Systems, vol. 3, No 3/4, 285-298, 2003.
4. Kiyashchenko D., Morozov A., Kashtan B. Plessix R-E. True amplitude migration of common shot
and common midpoint gather data in anisotropic media, Geophysics of 21 century - the leap into
future, Moscow, Russia, 1-4 September, 2003.
5. Kiyashchenko D., N. Smirnova, V.Troyan, and F. Vallianatos. The peculiarities of shear crack
network pre-rupture evolution: precursory signatures in seismicity distribution and scattered elastic
wave properties in modeling and case studies, in: Geophysical Research Abstracts, Vol. 5, 07388,
European Geophysical Society, 2003.
6. Troyan V., Kiselev Yu. Numerical simulation of restoration of parameters of medium using elastic
and electromagnetic wave fields. Workshop on Computational Physics dedicated to the memory of
Stanislav Merkuriev, St.Petersburg, 24-27 August, 2003, p. 43-43, 2003.
7. Troyan V., Kiselev Yu., Shapiro S. Numerical simulation of restoration of parameters of medium
by diffraction tomography. International Geophysical Conference and Exhibition, Moscow, 1-4
September, CD, PS1, 2003.
8. Киященко Д. A., Методика введения поправок к решению уравнения квази-параболического
типа за неоднородность среды, IV международная научно-практическая геологогеофизическая конкурс-конференция молодых ученых и специалистов "Геофизика - 2003", 14 октября 2003, Санкт-Петербург.
9. Киященко Д. A., Морозов А. Е., Каштан Б. М., Миграция сейсмических данных разных схем
наблюдения в анизотропной среде, IV международная научно-практическая геологогеофизическая конкурс-конференция молодых ученых и специалистов "Геофизика - 2003",
1-4 октября 2003, Санкт-Петербург, 2003.
10. Troyan V.N., Hayakawa M. Inverse geophysical problems. TERRAPUB, Tokyo, 2003.
11. Bykov K.V. SVD analysis for combination of reflected and diving waves in transversely isotropic
medium”, In: Proceedings of the 5th International Conference “Problems of Geocosmos” (St.-
52
Petersburg, 24-28 May, 2004), ed. by A.A. Kovtun, M.V. Kubyshkina, V.S. Semenov, V.A.
Sergeev, V.A. Shashkanov, T.B. Yanovskaya, St.-Petersburg, p. 243-246, 2004.
12. Golikova G.V., M.V. Chizhova, The peculiarities of reflected wave fields in the reservoirs, In:
Proceedings of the 5th International Conference “Problems of Geocosmos” (St.-Petersburg, 24-28
May, 2004), ed. by A.A. Kovtun, M.V. Kubyshkina, V.S. Semenov, V.A. Sergeev, V.A.
Shashkanov, T.B. Yanovskaya, St.-Petersburg, p.247-250, 2004.
13. Kiselev Yu. V., Troyan V. N. Numerical study of restoration of local elastic inhomogeneities by
iterative approaches. Book of Abstracts International Seminar “Days on Diffraction -2004”, June
29 – July 2, 2004, St. Petersburg, Russia, pp. 39-39, 2004.
14. Kiselev Yu.V., Troyan V.N. Numerical study of restoration of local elastic inhomogeneities by
iterative approach based on the diffraction tomography method. Proc. of the International Seminar
"Day on Diffraction 2004", June 29 - July 2, St.Petersburg, Russia, 127-131, 2004.
15. Kiselev Yu.V., Troyan V.N., Chapiro S.A. Numerical study of restoration of elastic
inhomogeneities by iterative approach. Proc. of the Fifth International Conference "Problems of
Geocosmos" (Saint-Petersburg, Russia, May 24-28, 2004), 251-254, 2004.
16. Kiselev Yu.V., Troyan V.N., Shapiro S.A. Numerical study of restoration of elastic
inhomogeneities by approximate methods with iterative approaches. Book of Abstracts.
International Conference “Problems of Geocosmos”, May 24-28, 2004, St.Petersburg, Russia, pp.
59-60, 2004.
17. Kiyashchenko D., Kashtan, B., Plessix, R.-E.: Anisotropic migration weight for amplitudepreserving miration and sensitivity analysis, Geophys. J. Int., V. 157, pp. 753-763, 2004.
18. Kiyashchenko D., N. Smirnova, V.Troyan, E. Saenger, and F. Vallianatos. Seismic hazard
precursory evolution: fractal and multifractal aspects, Physics and Chemistry of the Earth, vol. 29,
pp. 367-378, 2004.
19. Kiyashchenko D., N. Smirnova, V.Troyan, E. Saenger, and F. Vallianatos. Fractal and multifractal
aspects of seismic hazard evolution, in: Book of Abstracts, 5th International Conference on
“Problems of Geocosmos”, May 24-28, 2004, St.Petersburg, Russia, p. 58, 2004.
20. Kiyashchenko D., Plessix, R.-E., Kashtan, B., Multi-one-way modeling method, Proceedings of 7th SEGJ International Symposium, 24-26 November 2004, Sendai, Japan, pp. 162-165, 2004.
21. Kiyashchenko D.A., B.M. Kashtan, V.N. Troyan, Multi-one-way modeling method, In:
Proceedings of the 5th International Conference “Problems of Geocosmos” (St.-Petersburg, 24-28
May, 2004), ed. by A.A. Kovtun, M.V. Kubyshkina, V.S. Semenov, V.A. Sergeev, V.A.
Shashkanov, T.B. Yanovskaya, St.-Petersburg, p.255-258, 2004.
22. Troyan V., Kiselev Yu. Monitoring of the geophysical parameters of the earth crust using seismic
and electromagnetic waves. EGU 1st General Assembly (NH4 Section), Nice, France, 25 - 30
April, 2004.
23. Исанина Э.В., Крупнова Н.А., Шаров Н.В Сейсмические исследования МОВЗ на юге
Карелии. Глубинное строение и сейсмичность Карельского региона и его обрамления.
Коллектив авторов под ред. Н.В.Шарова, Петрозаводск, Карельский научный центр РАН, с.
60-69, 2004.
24. Быков К.В., H.Chauris, Киселев Ю.В., Троян В.Н. Оценивание параметров анизотропии на
основе комбинирования данных наблюдения отраженных и рефрагированных волн.
“Геомодель”, 12-18 сентября 2004, Геленжик, c .62-64, 2004.
25. Голикова Г.В., Чижова М.В. Природа сейсмических волн в осадочных разрезах, содержащих
месторождения углеводородов. Каротажник, Вып. 3-4 (116-117). Изд-во "АИС". Тверь. С.
280, 2004.
26. Голикова Г.В., Чижова М.В., Прокопьева А.В. Закономерности формирования сейсмических
волновых полей в осадочных флюидонасыщенных отложениях на удалениях от вертикали.
Вопросы геофизики. Вып. 36. С. 74-84, 2004.
53
27. Зиатдинов С.Р., Каштан Б.М., Tube waves propagation in production wells, “Geomodel-2004”,
Геленжик, сентябрь 2004. с. 64, 2004.
28. Зиатдинов С.Р., Каштан Б.М., Изучение геофизических свойств околоскважинного
пространства и резервуара методом сейсмического зондирования. “Гальперинские чтения”,
Москва, Октябрь 2004, с.26, 2004.
29. Киященко Д.А., Каштан, Б.М., Плессикс, Р.-Э., 2004: Моделирование волновых полей
методом многоступенчатой параксиальной аппроксимации, VI международная научнопрактическая конференция ГЕОМОДЕЛЬ-2004, г. Геленджик, 12-18 сентября 2004. с. 60,
2004.
30. Морозов А.Е., Каштан Б.М., Wim Mulder, Автоматический скоростной анализ
с
использованием проходящих волн для 3D неоднородной среды. “Геомодель”, 12-18
сентября 2004, Геленжик, с.59, 2004.
31. Решетников А.В., Решетников В.В., Табаков А.А., Елисеев В.Л., Применение лучевого
метода в задаче динамической декомпозиции волновых полей и реконструкции модели по
данным ВСП. Технология сейсморазведки. 1, с. 66-70, 2004.
32. Решетников В.В., Сурков Ю.А. О новых явлениях в упругих средах, состоящих из тонкого
слоя, контактирующего с полупространством. Вопросы геофизики. Вып. 36. СПб.: Изд-во
С.-Петерб. ун-та, 2004.
33. Сурков Ю.А., Решетников В.В. Численное исследование свойств квазилокальных плоских
волн модального типа в случае тонкого низкоскоростного упругого слоя, контактирующего
с упругим полупространством. Записки научных семинаров ПОМИ, т. 308. В кн.
Математические вопросы теории распространения волн. 33, 2004.
34. Киселев Ю.В., Троян В.Н. Численное моделирование восстановления электрической
проводимости методом дифракционной томографии. "Вопросы геофизики", вып.37, изд-во
СПбГУ, 2004 (в печати).
54
ОБЩИЙ СПИСОК ПУБЛИКАЦИЙ
1. Apatenkov S.V., V.A. Sergeev, R.Pirjola, A.Viljanen, Evaluation of the geometry of ionospheric
current systems related to rapid geomagnetic variations, Ann. Geophys., 22, 63-72, 2004.
2. Artamonova I.V., M.I. Pudovkin, B.P. Besser, R.P. Rijnbeek, Solar activity effects in the cyclic
variations of the zonal circulation indices NAO, In: Proceedings of the 5th International
Conference “Problems of Geocosmos” (St.-Petersburg, 24-28 May, 2004), ed. by A.A. Kovtun,
M.V. Kubyshkina, V.S. Semenov, V.A. Sergeev, V.A. Shashkanov, T.B. Yanovskaya, St.Petersburg, p.329-334, 2004.
3. Bagautdinova G.R., E.A. Lvova, V.A. Sergeev, D.S. Evans, Diagnostics of magnetospheric
configuration based on energetic particles characteristics during October 2003 storms, In:
Proceedings of the 5th International Conference “Problems of Geocosmos” (St.-Petersburg, 24-28
May, 2004), ed. by A.A. Kovtun, M.V. Kubyshkina, V.S. Semenov, V.A. Sergeev, V.A.
Shashkanov, T.B. Yanovskaya, St.-Petersburg, p.162-165, 2004.
4. Bourova E., I.Kassaras, H.A.Pedersen, T.Yanovskaya et al. Constraints on absolute S velocities
beneath the Aegean sea from surface wave analysis. Geoph. J. Int., 2005 , v.160, No.3, PP. 10061019.
5. Bykov K.V. SVD analysis for combination of reflected and diving waves in transversely isotropic
medium”, In: Proceedings of the 5th International Conference “Problems of Geocosmos” (St.Petersburg, 24-28 May, 2004), ed. by A.A. Kovtun, M.V. Kubyshkina, V.S. Semenov, V.A.
Sergeev, V.A. Shashkanov, T.B. Yanovskaya, St.-Petersburg, p. 243-246, 2004.
6. Cherevatova M.V., S.A. Vagin, Defining the normal section in presence of conductive embeddings,
In: Proceedings of the 5th International Conference “Problems of Geocosmos” (St.-Petersburg, 2428 May, 2004), ed. by A.A. Kovtun, M.V. Kubyshkina, V.S. Semenov, V.A. Sergeev, V.A.
Shashkanov, T.B. Yanovskaya, St.-Petersburg, p.281-284, 2004.
7. Denisenko V.V., N.V. Erkaev, V.S. Semenov, A.V. Mezentsev, S.S. Zamay, H.K. Biernat,
Calculation of the erosion of the magnetopause caused by cusp currents, In: Proceedings of the 5th
International Conference “Problems of Geocosmos” (St.-Petersburg, 24-28 May, 2004), ed. by
A.A. Kovtun, M.V. Kubyshkina, V.S. Semenov, V.A. Sergeev, V.A. Shashkanov, T.B.
Yanovskaya, St.-Petersburg, p.35-38, 2004.
8. Divin A.V., Shibkov S. A. Simulation of Post Plasmoid Plasma Sheet (PPPS) thinning in 2D MHD
approach. In: Proceedings of the 5th International Conference “Problems of Geocosmos” (St.Petersburg, 24-28 May, 2004), ed. by A.A. Kovtun, M.V. Kubyshkina, V.S. Semenov, V.A.
Sergeev, V.A. Shashkanov, T.B. Yanovskaya, St.-Petersburg, 2004, p.39-43.
9. Dmitrieva N.P., V. A. Sergeev, M. A. Shukhtina, Average characteristics of the midtail plasma
sheet in different dynamic regimes of the magnetosphere, Ann. Geophys., 22, 1432, 2004.
10. Dubyagin S. V.; Sergeev, V. A.; Carlson, C. W.; Marple, S. R.; Pulkkinen, T. I.; Yahnin, A. G.
Evidence of near-Earth breakup location. Geophys. Res. Lett., 30, N 6, 10.1029/2002GL016569,
2003.
11. Dubyagin S.V., V.A. Sergeev, M.V. Kubyshkina, Plasma sheet during the period of extremely
tenuous solar wind, In: Proceedings of the 5th International Conference “Problems of Geocosmos”
(St.-Petersburg, 24-28 May, 2004), ed. by A.A. Kovtun, M.V. Kubyshkina, V.S. Semenov, V.A.
Sergeev, V.A. Shashkanov, T.B. Yanovskaya, St.-Petersburg, p.44-47, 2004.
12. Erkaev N.V., V.A. Shaidurov, V.S. Semenov, H.K. Biernat, Compressible perturbations induced by
the Alfven wave pulses in a curved magnetic flux tube, In: Proceedings of the 5th International
Conference “Problems of Geocosmos” (St.-Petersburg, 24-28 May, 2004), ed. by A.A. Kovtun,
M.V. Kubyshkina, V.S. Semenov, V.A. Sergeev, V.A. Shashkanov, T.B. Yanovskaya, St.Petersburg, p.52-55, 2004.
13. Erkaev N.V., V.A. Shaidurov, V.S. Semenov, H.K. Biernat, D. Heidorn, Influence of the magnetic
field converging on the Alfven pulses reflecting from the ionosphere, In: Proceedings of the 5th
55
International Conference “Problems of Geocosmos” (St.-Petersburg, 24-28 May, 2004), ed. by
A.A. Kovtun, M.V. Kubyshkina, V.S. Semenov, V.A. Sergeev, V.A. Shashkanov, T.B.
Yanovskaya, St.-Petersburg, p.56-59, 2004.
14. Erkaev N.V., V.S. Semenov, Collisionless reconnection rate based on electron inertia, In:
Proceedings of the 5th International Conference “Problems of Geocosmos” (St.-Petersburg, 24-28
May, 2004), ed. by A.A. Kovtun, M.V. Kubyshkina, V.S. Semenov, V.A. Sergeev, V.A.
Shashkanov, T.B. Yanovskaya, St.-Petersburg, p.48-51, 2004.
15. Farafonova Yu.G., Yanovskaya T.B. Upper mantle structure in the Western part of the EastEuropean Platform and in the Alpine zone of West Europe. XXIX General Assembly ESC,
Abstracts, 2004, p.128-129.
16. Ganushkina N.Yu., T.I. Pulkkinen, M.V. Kubyshkina, V.A. Sergeev, T.A. Yahnina, A.G. Yahnin,
T. Fritz, Proton isotropy boundaries at low- and mid-altitude satellites, In: Proceedings of the 5th
International Conference “Problems of Geocosmos” (St.-Petersburg, 24-28 May, 2004), ed. by
A.A. Kovtun, M.V. Kubyshkina, V.S. Semenov, V.A. Sergeev, V.A. Shashkanov, T.B.
Yanovskaya, St.-Petersburg, p.60-65, 2004.
17. Golikova G.V., M.V. Chizhova, The peculiarities of reflected wave fields in the reservoirs, In:
Proceedings of the 5th International Conference “Problems of Geocosmos” (St.-Petersburg, 24-28
May, 2004), ed. by A.A. Kovtun, M.V. Kubyshkina, V.S. Semenov, V.A. Sergeev, V.A.
Shashkanov, T.B. Yanovskaya, St.-Petersburg, p.247-250, 2004.
18. Gotoh K., M. Hayakawa, and N. Smirnova. Fractal analysis of the ULF geomagnetic data obtained
at Izu Peninsula, Japan in relation to the nearby earthquake swarm of June-August 2000, Natural
Hazards and Earth System Sciences (NHESS), vol. 3, No. 3/4, pp. 229-236, 2003.
19. Gotoh K., M. Hayakawa, N. Smirnova, K. Hattori. Fractal analysis of seismogenic ULF emissions,
Physics and Chemistry of the Earth, vol. 29, pp. 419-424, 2004.
20. Isupova N. V., Shashkanov V. A., Danilkin E. V., Petrov I. N., Sergienko E. S. The role of the
sedimental material pouring way in the forming the artificial sediments magnetic state. In: Book of
Abstracts. International Conference on Problems of Geocosmos. May 24-28, 2004, St. Petersburg,
Russia. P. 175-176.
21. Ivanov I.B., V.S. Semenov, M.F. Heyn, T. Penz, Patterns of MHD perturbations driven by three
dimensional time dependent magnetic reconnection in a compressible plasma, In: Proceedings of
the 5th International Conference “Problems of Geocosmos” (St.-Petersburg, 24-28 May, 2004), ed.
by A.A. Kovtun, M.V. Kubyshkina, V.S. Semenov, V.A. Sergeev, V.A. Shashkanov, T.B.
Yanovskaya, St.-Petersburg, p.66-69, 2004.
22. Ivanov I.B., V.S. Semenov; M.F. Heyn; A general analytical solution of three dimensional time
dependent magnetic reconnection in a compressible plasma, “Physics of Auroral Phenomena”,
Proc. XXVII Annual Seminar, Apatity, p.31-34, 2004.
23. Karpova N.V., Petrova L.N. Shved G.M. Atmospheric and Eart-surface oscillations with steady
frequencies in the 0.7-1.5 and 2.5-5.0 period ranges. 5th International Conference “Problems of
Geocosmos”, Abstracts, Saint-Petersburg, p.250, 2004.
24. Karpova N.V., Petrova L.N. Shved G.M. Steady oscillations of the atmosphere and Earth’s surface
in the 0.7-5 h period range. Atmospheric and ocean optics, Atmospheric physics, XI Joint
International Symposium, June 23-26, 2004, Tomsk, P.170, 2004.
25. Kauristie K.; Sergeev, V. A.; Amm, O.; Kubyshkina, M. V.; Jussila, J.; Donovan, E.; Liou, K.
Bursty bulk flow intrusion to the inner plasma sheet as inferred from auroral observations J.
Geophys. Res., 108,N A1, 10.1029/2002JA009371, 2003.
26. Keiling A.; Rème, H.; Dandouras, I.; Bosqued, J. M.; Sergeev, V.; Sauvaud, J.-A.; Jacquey, C.;
Lavraud, B.; Louarn, P.; Moreau, T.; Vallat, C.; Escoubet, C. P.; Parks, G. K.; McCarthy, M.;
Möbius, E.; Amata, E.; Klecker, B.; Korth, A.; Lundin, R.; Daly, P.; Zong, Q.-G., New properties
of energy-dispersed ions in the plasma sheet boundary layer observed by Cluster, J. Geophys. Res.,
Vol. 109, No. A5, 10.1029/2003JA010277, 2004.
56
27. Kiselev Yu. V., Troyan V. N. Numerical study of restoration of local elastic inhomogeneities by
iterative approaches. Book of Abstracts International Seminar “Days on Diffraction -2004”, June
29 – July 2, 2004, St. Petersburg, Russia, pp. 39-39, 2004.
28. Kiselev Yu., Troyan V. Numerical simulation in diffraction tomography with elastic and
electromagnetic sounding signals. Proc. of the International Seminar "Day on Diffraction 2003",
June 24-27, St.Petersburg, Russia, p.84-87, 2003.
29. Kiselev Yu., Troyan V. Numerical simulation in diffraction tomography with elastic and
electromagnetic sounding signals. Book of Abstracts. International Seminar "Day on Diffraction
2003", June 24-27, St.Petersburg, Russia, p.45-45, 2003.
30. Kiselev Yu.V., Troyan V.N. Numerical study of restoration of local elastic inhomogeneities by
iterative approach based on the diffraction tomography method. Proc. of the International Seminar
"Day on Diffraction 2004", June 29 - July 2, St.Petersburg, Russia, 127-131, 2004.
31. Kiselev Yu.V., Troyan V.N., Chapiro S.A. Numerical study of restoration of elastic
inhomogeneities by iterative approach. Proc. of the Fifth International Conference "Problems of
Geocosmos" (Saint-Petersburg, Russia, May 24-28, 2004), 251-254, 2004.
32. Kiselev Yu.V., Troyan V.N., Shapiro S.A. Numerical study of restoration of elastic
inhomogeneities by approximate methods with iterative approaches. Book of Abstracts.
International Conference “Problems of Geocosmos”, May 24-28, 2004, St.Petersburg, Russia, pp.
59-60, 2004.
33. Kiyashchenko D., Smirnova N., Troyan V., Vallianatos F. Dynamics of multifractal and
correlation characteristics of the spatio temporal distribution of regional seismicity before the
strong earthquakes. Natural Hazards and Earth Science Systems, vol. 3, No 3/4, 285-298, 2003.
34. Kiyashchenko D., Kashtan, B., Plessix, R.-E.: Anisotropic migration weight for amplitudepreserving miration and sensitivity analysis, Geophys. J. Int., V. 157, pp. 753-763, 2004.
35. Kiyashchenko D., Morozov A., Kashtan B. Plessix R-E. True amplitude migration of common shot
and common midpoint gather data in anisotropic media, Geophysics of 21 century - the leap into
future, Moscow, Russia, 1-4 September, 2003.
36. Kiyashchenko D., N. Smirnova, V. Troyan, and F. Vallianatos. Dynamics of multifractal and
correlation characteristics of the spatio-temporal distribution of regional seismicity before the
strong earthquakes, Natural Hazards and Earth System Sciences (NHESS), vol. 3, No. 3/4, pp. 285298, 2003.
37. Kiyashchenko D., N. Smirnova, V.Troyan, and F. Vallianatos. The peculiarities of shear crack
network pre-rupture evolution: precursory signatures in seismicity distribution and scattered elastic
wave properties in modeling and case studies, in: Geophysical Research Abstracts, Vol. 5, 07388,
2003; European Geophysical Society, 2003.
38. Kiyashchenko D., N. Smirnova, V.Troyan, and F. Vallianatos. The peculiarities of shear crack
network pre-rupture evolution: precursory signatures in seismicity distribution and scattered elastic
wave properties in modeling and case studies, in: Geophysical Research Abstracts, Vol. 5, 07388,
European Geophysical Society, 2003.
39. Kiyashchenko D., N. Smirnova, V.Troyan, E. Saenger, and F. Vallianatos. Seismic hazard
precursory evolution: fractal and multifractal aspects, Physics and Chemistry of the Earth, vol. 29,
pp. 367-378, 2004.
40. Kiyashchenko D., N. Smirnova, V.Troyan, E. Saenger, and F. Vallianatos. Fractal and multifractal
aspects of seismic hazard evolution, in: Book of Abstracts, 5th International Conference on
“Problems of Geocosmos”, May 24-28, 2004, St.Petersburg, Russia, p. 58, 2004.
41. Kiyashchenko D., Plessix, R.-E., Kashtan, B., Multi-one-way modeling method, Proceedings of 7th SEGJ International Symposium, 24-26 November 2004, Sendai, Japan, pp. 162-165, 2004.
42. Kiyashchenko D.A., B.M. Kashtan, V.N. Troyan, Multi-one-way modeling method, In:
Proceedings of the 5th International Conference “Problems of Geocosmos” (St.-Petersburg, 24-28
57
May, 2004), ed. by A.A. Kovtun, M.V. Kubyshkina, V.S. Semenov, V.A. Sergeev, V.A.
Shashkanov, T.B. Yanovskaya, St.-Petersburg, p.255-258, 2004.
43. Kornilova T.A., Kornilov I.A., Pudovkin M.I., Kornilov O.I. Behavior of diffuse luminosity during
the substorm growth phase. Int. J. Geomagn. Aeron., 4(1), 11-21, 2003.
44. Kovtun A.A., I.L. Vardaniants, Estimating the possibility of using the 1D interpretation of deep
MT sounding data, In: Proceedings of the 5th International Conference “Problems of Geocosmos”
(St.-Petersburg, 24-28 May, 2004), ed. by A.A. Kovtun, M.V. Kubyshkina, V.S. Semenov, V.A.
Sergeev, V.A. Shashkanov, T.B. Yanovskaya, St.-Petersburg, p.285-288, 2004.
45. Kovtun A.A., I.L. Vardaniants, M.Yu. Smirnov, Estimation of the resistivity distribution in upper
mantle of the Fennoscandian Shield by deep MT sounding data, In: Proceedings of the 5th
International Conference “Problems of Geocosmos” (St.-Petersburg, 24-28 May, 2004), ed. by
A.A. Kovtun, M.V. Kubyshkina, V.S. Semenov, V.A. Sergeev, V.A. Shashkanov, T.B.
Yanovskaya, St.-Petersburg, p.289-292, 2004.
46. Kovtun A.A., I.L. Vardaniants, N.P. Legen'kova, Resistivity distribution in Baltic Shield upper
mantle by the results of combined interpretation of MTS and GMVS data, In: Proceedings of the
5th International Conference “Problems of Geocosmos” (St.-Petersburg, 24-28 May, 2004), ed. by
A.A. Kovtun, M.V. Kubyshkina, V.S. Semenov, V.A. Sergeev, V.A. Shashkanov, T.B.
Yanovskaya, St.-Petersburg, p.293-297, 2004.
47. Kozhevnikov V.M., Yanovskaya T.B. Deep-seated seismic structure of Mongolia from Rayleigh
wave data. In: Complex Geophysical and Seismological investigations in Mongolia. 2004,
Ulaanbaator-Irkutsk, p.22-32.
48. Langmayr D., N.V. Erkaev, V.S. Semenov, W. Macher, H.K. Biernat, H.O. Rucker, Analysis of a
pressure disturbances in a homogeneous magnetic field, Adv. Space Res., 33, 780-783, 2004.
49. Lubchich A.A., Pudovkin M.I. Interaction of small perturbations with shock waves, Physics of
Fluids, v.16(12), p. 4489-4505, 2004.
50. Lvova E.A., V.A. Sergeev, Criterion for isotropy boundary in the Tsyganenko-2001 model, In:
Proceedings of the 5th International Conference “Problems of Geocosmos” (St.-Petersburg, 24-28
May, 2004), ed. by A.A. Kovtun, M.V. Kubyshkina, V.S. Semenov, V.A. Sergeev, V.A.
Shashkanov, T.B. Yanovskaya, St.-Petersburg, p.80-83, 2004.
51. LybimcevD.V., Petrova L.N. Planetary character
of the Earth’s seismogravitational
Oscillations. Problems of Geocosmos. 5th International Conference “Problems of Geocosmos”,
Abstracts, Saint-Petersburg, p.33-34, 2004.
52. Lyskova E.L., K.Yu. Sannikov, Focal mechanisms and spectral parameters of deep earthquakes in
different subduction zones, In: Proceedings of the 5th International Conference “Problems of
Geocosmos” (St.-Petersburg, 24-28 May, 2004), ed. by A.A. Kovtun, M.V. Kubyshkina, V.S.
Semenov, V.A. Sergeev, V.A. Shashkanov, T.B. Yanovskaya, St.-Petersburg, p.230-235, 2004.
53. Lyskova E.L., Sannikov K.Yu., Spectral parameters of deep earthquakes in different subduction
zones, 5th International Conference “Problems of Geocosmos”, Abstracts, Saint-Petersburg, P. 4546, 2004.
54. Manankova A.V. Stationary configurations of the two-dimensional current-carrying plasma sheet
and their using for the description of the disturbance in the magnetotail. In: Proceedings of the 5th
International Conference “Problems of Geocosmos” (St.-Petersburg, 24-28 May, 2004), ed. by
A.A. Kovtun, M.V. Kubyshkina, V.S. Semenov, V.A. Sergeev, V.A. Shashkanov, T.B.
Yanovskaya, St.-Petersburg, p.88-91, 2004.
55. Manankova A.V. Two-dimensional current-carrying plasma sheet in the near-Earth geomagnetic
tail region: a quasi-stationary evolution. Annales Geophysicae, v.21, pp.2259-2269, 2003.
56. Maulini A.L., A.L. Kotikov, J.M. Bosqued, Spatial estimation of disturbed region in the
magnetosphere related with ionosphere HF heating, In: Proceedings of the 5th International
Conference “Problems of Geocosmos” (St.-Petersburg, 24-28 May, 2004), ed. by A.A. Kovtun,
58
M.V. Kubyshkina, V.S. Semenov, V.A. Sergeev, V.A. Shashkanov, T.B. Yanovskaya, St.Petersburg, p.204-208, 2004.
57. Mezentsev A. Yu., Shashkanov V. A., Sergienko E. S. The third harmonic of the spherical analysis
of the magnetic anisotropy energy for sedimentary rocks. In: Book of Abstracts. International
Conference on Problems of Geocosmos. May 24-28, 2004, St. Petersburg, Russia. P. 181.
58. Mezentsev A.Yu., V. A. Shashkanov, A. V. Osikin, N. F. Pukhov. Studying of Magnetic
Anisotropy of Sedimentary Rocks with the Help of a Torque Magnetometer // Proceedings of the
International Conference "Problems of Geocosmos" May 24-28, 2004, St. Peterburg, Russia.
P.307-310.
59. Mironova I.A., M.I. Pudovkin, C. Bockmann, Changes of aerosol backscatter and cyclic variations
of solar activity, In: Proceedings of the 5th International Conference “Problems of Geocosmos”
(St.-Petersburg, 24-28 May, 2004), ed. by A.A. Kovtun, M.V. Kubyshkina, V.S. Semenov, V.A.
Sergeev, V.A. Shashkanov, T.B. Yanovskaya, St.-Petersburg, p.363-366, 2004.
60. Mironova I.A., Pudovkin M.I., Bockmann Ch. Variations of Aerosol Optical Properties and Solar
Proton Events, 22nd Internation Laser Radar Conference (ILRC 2004), Proceedings of the
Conference held 12-16 July, 2004 in Matera, Italy. Edited by Gelsomina Pappalardo and Aldo
Amodeo. ESA SP-561. Paris: European Space Agency, p.617, 2004.
61. Muehlbachler S., V. S. Semenov, H. K. Biernat, N. V. Erkaev, I. V.Kubyshkin, C. J. Farrugia, D.
Langmayr, D. F. Vogl, A reconnection model describing the erosion of the magnetopause and the
associated bow shock motion, Advances in Space Research, Vol. 33, pp. 2103-2107, 2004.
62. Muehlbachler V. V. Ivanova, V. S. Semenov, H. K. Biernat, Time-dependent reconnection for
anisotropic pressure, Physics of Plasmas, vol.10(3), pp. 655-663, 2003.
63. Nilsson H., A. Kozlovsky, T. Sergienko, and A. Kotikov, Radar observations in the vicinity of prenoon auroral arcs. Annales Geophysicae, 2005 (в печати).
64. Penz T., V.S. Semenov, V.V. Ivanova, I.B. Ivanov, V.A. Sergeev, R. Nakamura, M.F. Heyn, I.V.
Kubyshkin, H.K. Biernat, Application of a reconstruction method for the reconnection rate to
Cluster data from the Earth magnetotail, In: Proceedings of the 5th International Conference
“Problems of Geocosmos” (St.-Petersburg, 24-28 May, 2004), ed. by A.A. Kovtun, M.V.
Kubyshkina, V.S. Semenov, V.A. Sergeev, V.A. Shashkanov, T.B. Yanovskaya, St.-Petersburg,
p.109-112, 2004.
65. Petrov I. N., Gushchina E. E., Shashkanov V. A. On the connection of sub-singledomain areas and
intermediate particles of magnetite. In: Book of Abstracts. International Conference on Problems of
Geocosmos. May 24-28, 2004, St. Petersburg, Russia. P. 185-186.
66. Petrov I. N., Shashkanov V. A. The electric resistance of magnetite near the temperature of full
destruction of high-temperature magnetic memory of the remanence. In: Book of Abstracts.
International Conference on Problems of Geocosmos. May 24-28, 2004, St. Petersburg, Russia. P.
186.
67. Petrov I. N., Shashkanov V. A., Gushchina E. E. The nature of α- memory of thermoremanent
magnetization in magnetite-containing rocks. In: Book of Abstracts. International Conference on
Problems of Geocosmos. May 24-28, 2004, St. Petersburg, Russia. P. 184-185.
68. Pisakin B. N., Fedotova M. A., Shashkanov V. A. Specifity of the magnetite composition in the
weathering zone. In: Book of Abstracts. International Conference on Problems of Geocosmos. May
24-28, 2004, St. Petersburg, Russia. P. 188-189.
69. Pudovkin M.I., B.P. Besser, S.A. Zaitseva, V.V. Lebedeva. Solar wind flow around the Earth’s
magnetosphere, in: Solar-Planetary Relations, edited by H.K. Biernat, H. Lammer, D.F.Vogl et al.,
Research Signpost (Trivandrum, India), 2005 (в печати).
70. Pudovkin M.I., B.P. Besser, V.V. Lebedeva. Mapping of the electric field of the magnetospheric
plasma convection along the geomagnetic field lines into the ionosphere. In: Proceedings of the 5th
International Conference “Problems of Geocosmos” (St.-Petersburg, 24-28 May, 2004), ed. by
59
A.A. Kovtun, M.V. Kubyshkina, V.S. Semenov, V.A. Sergeev, V.A. Shashkanov, T.B.
Yanovskaya, St.-Petersburg, p.140-145, 2004.
71. Runov A., V.Sergeev, R.Nakamura, W.Baumjohann, Z.Voros, M.Volwerk, Y.Asano, B.Klecker,
H.Reme, A.Balogh, Properties of a bifurcated current sheet observed on August 29, 2001, Ann.
Geophys., 22, 2535, 2004.
72. Runov A., V.Sergeev, R.Nakamura, W.Baumjohann, Z.Voros, M.Volwerk, Y.Asano, B.Klecker,
H.Reme, A.Balogh, Electric currents and magnetic field geometry in flapping magnetotail current
sheets, Ann. Geophys., 2005 (в печати).
73. Safargaleev V., Sergienko T., Nilsson H., Kozlovsky A., Massetti S., Osipenko S., Kotikov A.
Combined optical, EISCAT and magnetic observations of an auroral torch and Ps6 pulsations at
late morning hours: A case study. Ann. Geophys., 2005 (в печати).
74. Samsonov A. A., D. Hubert, The steady-state slow shock inside the Earth's magnetosheath: to be or
not to be? Part 2. Numerical 3-D MHD modeling, J. Geophys. Res., v. 109,
doi:10.1029/2003JA010006, 2004.
75. Samsonov A.A., M.I. Pudovkin. Numerical modelling of stationary magnetosheath flow for
different IMF orientations. In: Proceedings of the 5th International Conference “Problems of
Geocosmos” (St.-Petersburg, 24-28 May, 2004), ed. by A.A. Kovtun, M.V. Kubyshkina, V.S.
Semenov, V.A. Sergeev, V.A. Shashkanov, T.B. Yanovskaya, St.-Petersburg, p.150-153, 2004.
76. Samsonov A.A., Pudovkin M.I. Electric currents in the solar wind – magnetosphere interacted
system. Auroral phenomena and solar-terrestrial relations. Proceedings of the Conference in
memory of Yuri Galperin (3-7 February, 2003), ed. by L.M. Zelenyi, M.A. Geller, J.H. Allen,
p.247-250, 2004.
77. Sannikov K.Yu., Karpinsky V.V., Lyskova E.L., Long-period seismic noise at seismic station
PUL, 5th International Conference “Problems of Geocosmos”, Abstracts, Saint-Petersburg, p.46,
2004.
78. Sannikov K.Yu., V.V. Karpinsky, E.L. Lyskova, Long-period seismic noise at seismic station PUL
(GEOFON network), In: Proceedings of the 5th International Conference “Problems of
Geocosmos” (St.-Petersburg, 24-28 May, 2004), ed. by A.A. Kovtun, M.V. Kubyshkina, V.S.
Semenov, V.A. Sergeev, V.A. Shashkanov, T.B. Yanovskaya, St.-Petersburg, p.236-239, 2004.
79. Semenov V. S., M. F. Heyn, I. B. Ivanov, Time-dependent magnetic reconnection with finite size
of reconnection line, Physics of Plasmas, vol. 11, No. 1, pp. 62-70, 2004.
80. Semenov V.S., I. V. Kubyshkin, R. P. Rijnbeek and H. K. Biernat, Analytical Theory of Unsteady
Petschek-type Reconnection, in "Physics of Magnetic Reconnection in High-Temperature
Plasmas", Editor M.Ugai, ISBN 81-7736-089-2, pp. 35-68, 2004.
81. Semenov V.S., T. Penz, M.F. Heyn, I.B. Ivanov, I.V. Kubyshkin, H.K. Biernat, and V.V. Ivanova,
Reconstruction of the reconnection rate from perturbations in the ambient magnetic field, “Physics
of Auroral Phenomena”, Proc. XXVII Annual Seminar, Apatity, pp. 47-50, 2004.
82. Semenov, V. , S. Dyadechkin, B. Punsly, Simulation of jets driven by black hole rotation, Science,
vol. 305, pp. 978-980, 2004.
83. Sergeev V.; Runov, A.; Baumjohann, W.; Nakamura, R.; Zhang, T. L.; Volwerk, M.; Balogh, A.;
Reme, H.; Sauvaud, J. A.; Andre, M.; Klecker, B. Current sheet flapping motion and structure
observed by Cluster. Geophys. Res. Lett., 30, N 6, 10.1029/2002GL016500 , 2003.
84. Sergeev V.; Runov, A.; Baumjohann, W.; Nakamura, R.; Zhang, T. L.; Balogh, A.; Louarn, P.;
Sauvaud, J.-A.; Reme, H., Orientation and propagation of current sheet oscillations, Geophys. Res.
Lett., Vol. 31, No. 5, 10.1029/2003GL019346, 2004.
85. Sergeev V.A., M.V. Kubyshkina, W. Baumjohann, R. Nakamura, O. Amm, T. Pulkkinen,
V.Angelopoulos, S.B. Mende, B. Klecker, T. Nagai, J.-A. Sauvaud, J.A. Slavin, M.F. Thomsen,
Transition from substorm growth to substorm expansion phase as observed with a radial
configuration of ISTP and Cluster spacecraft, Ann. Geophys., 2005 (в печати).
60
86. Sergeev V.A., Bursty bulk flows and their ionospheric footprints, Multiscale processes in the
Earth’s Magnetosphere: From Interball to Cluster, ed. by J.-A. Sauvaud and Z. Nemecek, Kluwer
Acad.Publ., p.289-306, 2004.
87. Sergeev V.A., K. Liou, P. T. Newell, S.-I. Ohtani, M. R. Hairston, F.Rich, Auroral streamers:
Characteristics of associated precipitation, convection and field-aligned currents, Ann. Geophys.,
22, 537-548, 2004.
88. Sergeev V.A., S. Apatenkov, A. Runov, W. Baumjohann, R. Nakamura, T. Zhang, B. Klecker, J.A. Sauvaud, P. Louarn, Probing the large-amplitude flapping oscillations of current sheet with
Cluster, In: Proceedings of the 5th International Conference “Problems of Geocosmos” (St.Petersburg, 24-28 May, 2004), ed. by A.A. Kovtun, M.V. Kubyshkina, V.S. Semenov, V.A.
Sergeev, V.A. Shashkanov, T.B. Yanovskaya, St.-Petersburg, p.117-122, 2004.
89. Sergeev V.A.; Sauvaud,J.-A.; Reme,H.; Balogh,A.; Daly,P.; Zong,Q.-G.;Angelopoulos, V.; Andre,
M.; Vaivads, A., Sharp boundary between the inner magnetosphere and active outer plasma sheet,
Geophys. Res. Lett., 30, N15, 1799, 10.1029/2003GL017095, 2003.
90. Sergeev,V.A., N.P.Dmitrieva, E.E. Timofeev, K.Liou, Y. Miyashita, T. Mukai, T. Pulkkinen,
Strong control of auroral precipitation by the plasma sheet parameters and the problem of
pseudobreakups, Substorms-7, Proceedings of the 7th Conference on Substorms, ed.by
N.Ganushkina and T.Pulkkinen, FMI reports 2004:5, p.178-181, 2004.
91. Sergienko E. S., Shashkanov V. A., Abasheva R. V. Studying the time changes in the DRM-state of
sedimentary rocks. In: Book of Abstracts. International Conference on Problems of Geocosmos.
May 24-28, 2004, St. Petersburg, Russia. P. 195-196.
92. Shashkanov V. A., Danilkin E. V., Petrov I. N., Mezentsev A.Yu. Palaeomagnetic determinations
with the method of magnetic anisotropy for natural lake sedimens. In: Book of Abstracts.
International Conference on Problems of Geocosmos. May 24-28, 2004, St. Petersburg, Russia. P.
197-198.
93. Shashkanov V. A., Danilkin E. V., Surovitsky L. V., Petrov I. N. The magnetic anisotropy of largesquare artificial sediments desiccated under compacting pressure. In: Book of Abstracts.
International Conference on Problems of Geocosmos. May 24-28, 2004, St. Petersburg, Russia. P.
196-197.
94. Shashkanov V. A., Mezentsev A. Yu., Danilkin E. V., Petrov I. N. Magnetic anisotropy of artificial
sediments created in the zero magnetic field. In: Book of Abstracts. International Conference on
Problems of Geocosmos. May 24-28, 2004, St. Petersburg, Russia. P. 198-199.
95. Shashkanov V. A., Mezentsev A. Yu., Petrov I. N., Danilkin E. V. Magnetic anisotropy of the
artificial deposits created following the noncondensing technology. In: Book of Abstracts.
International Conference on Problems of Geocosmos. May 24-28, 2004, St. Petersburg, Russia. P.
199-200.
96. Shashkanov V. A., N. V. Isupova, E. V. Danilkin, D. S. Kalashnikov. Dependence of the Magnetic
State of Artificial Sediments on Quantity of Pourings of the Depositing Material // Proceedings of
the International Conference "Problems of Geocosmos" May 24-28, 2004, St. Peterburg, Russia.
P.315-318.
97. Shibkov S. A., A. L. Kotikov. Small-scale field-aligned current and movement of plasma in the
ionosphere. In: Proceedings of the 5th International Conference “Problems of Geocosmos” (St.Petersburg, 24-28 May, 2004), ed. by A.A. Kovtun, M.V. Kubyshkina, V.S. Semenov, V.A.
Sergeev, V.A. Shashkanov, T.B. Yanovskaya, St.-Petersburg, p.123-126, 2004.
98. Shukhtina M.A., N. P. Dmitrieva, V. A. Sergeev, Quantitative magnetotail characteristics for
different magnetotail states, Ann. Geophys., 22, 1019-1032, 2004.
99. Smirnov A. V., Tarduno J. A., Pisakin B. N. Paleointensity of the Early Geodynamo (2.45 Ga) as
Recorded in Karelia: A Single Crystal Approach // Geology, v. 31; N 5; p. 415–418, 2003.
100. Smirnova N., and M. Hayakawa. Dynamics of fractal characteristics of the ground-observed
ULF emissions depending on geomagnetic activity, in: Proceeding of the 5th International
61
Conference “Problems of Geocosmos”(St.-Petersburg, Russia, 24-28 May, 2004), ed. by A.A.
Kovtun, M.V. Kubyshkina, V.S. Semenov, V.A. Sergeev, V.A. Shashkanov, T.B. Yanovskaya, pp.
182-185, 2004.
101. Smirnova N., and M. Hayakawa. Dynamics of fractal characteristics of the ground-observed
ULF emissions depending on geomagnetic activity, in: Book of Abstracts, 5th International
Conference on “Problems of Geocosmos”, May 24-28, 2004, St.Petersburg, Russia, p. 148-149,
2004.
102. Smirnova N., and M. Hayakawa. Variations of fractal characteristics of the ground-observed
ULF emissions in relation to strong seismic and geomagnetic events, in: Abstracts of International
Workshop on Seismo-Electromagnetics (IWSE2005), Chofu Tokyo, Japan, March 15-17, 2005,
235-238, 2005.
103. Smirnova N., M. Hayakawa, and K. Gotoh. Precursory behavior of fractal characteristics of the
ULF electromagnetic fields in seismic active zones before strong earthquakes, in: Geophysical
Research Abstracts, Vol. 5, 07018, 2003; European Geophysical Society, 2003.
104. Smirnova N., M. Hayakawa, and K. Gotoh. Precursory behavior of fractal characteristics of the
ULF electromagnetic fields in seismic active zones before strong earthquakes, Physics and
Chemistry of the Earth, vol. 29, pp. 445-451, 2004.
105. Solovieva L.V., S.A. Anokihn, I.V. Artamonova, C. Lathuillere, J. Lilensten, The dynamics of
meridional thermospheric neutral wind measured by the EISCAT radar, in: Proceeding of the 5th
International Conference “Problems of Geocosmos”(St.-Petersburg, Russia, 24-28 May, 2004), ed.
by A.A. Kovtun, M.V. Kubyshkina, V.S. Semenov, V.A. Sergeev, V.A. Shashkanov, T.B.
Yanovskaya, pp. 367-370, 2004.
106. Tolstykh Yu. V., V.S. Semenov, H.K. Biernat, Relativistic reconnection of strong magnetic
fields with a time-varying reconnection rate, " Solar Planetary Relations", 2005 (в печати).
107. Troyan V., Kiselev Yu. Monitoring of the geophysical parameters of the earth crust using
seismic and electromagnetic waves. EGU 1st General Assembly (NH4 Section), Nice, France, 25 30 April, 2004.
108. Troyan V., Kiselev Yu. Numerical simulation of restoration of parameters of medium using
elastic and electromagnetic wave fields. Workshop on Computational Physics dedicated to the
memory of Stanislav Merkuriev, St.Petersburg, 24-27 August, 2003, p. 43-43, 2003.
109. Troyan V., Kiselev Yu., Shapiro S. Numerical simulation of restoration of parameters of
medium by diffraction tomography. International Geophysical Conference and Exhibition,
Moscow, 1-4 September, CD, PS1, 2003.
110. Troyan V.N., Hayakawa M. Inverse geophysical problems. TERRAPUB, Tokyo, 2003.
111. Troyan, V., N. Smirnova, V. Uritsky, D. Kiyashchenko, F. Vallianatos, J.P. Makris, V.
Lapenna, L. Telesca, A. Tzanis, Yu. Kopytenko, V. Ismagilov, V. Korepanov, and N. Makarenko.
Results of the SUPRE project execution promising for development of a methodology for
combined seismic-electromagnetic testing of the earthquake preparation zone, in: Abstracts of
International Workshop on Seismo-Electromagnetics (IWSE2005), Chofu Tokyo, Japan, March 1517, 2005, 346-349, 2005.
112. Uritsky V., N. Smirnova, V. Troyan, A. Tzanis, and F. Vallianatos. Modeling pre-seismic
electromagnetic emissions using a self-organized criticality approach, in: Proceeding of the 5th
International Conference “Problems of Geocosmos”(St.-Petersburg, Russia, 24-28 May, 2004), ed.
by A.A. Kovtun, M.V. Kubyshkina, V.S. Semenov, V.A. Sergeev, V.A. Shashkanov, T.B.
Yanovskaya, pp. 263-266, 2004.
113. Uritsky V., N. Smirnova, V. Troyan, A. Tzanis, and F. Vallianatos. Modeling pre-seismic
electromagnetic emissions using a self-organized critical cellular automaton, in: Book of Abstracts,
5th International Conference on “Problems of Geocosmos”, May 24-28, 2004, St.Petersburg,
Russia, p. 69, 2004.
62
114. Uritsky V., N. Smirnova, V. Troyan, and F. Vallianatos. Critical dynamics of fractal fault
systems and its role in the generation of electromagnetic emissions before major earthquakes, in:
Geophysical Research Abstracts, Vol. 5, 06943, 2003; European Geophysical Society, 2003.
115. Uritsky V., N. Smirnova, V. Troyan, and F. Vallianatos. Critical dynamics of fractal fault
systems and its role in the generation of electromagnetic emissions before major earthquakes,
Physics and Chemistry of the Earth, vol. 29, pp. 473-480, 2004.
116. Uritsky V.M., A. Tzanis, and N.A. Smirnova. Using the Self-Organized Criticality Approach
for Modeling Pre-Seismic Electromagnetic Emissions, in: Abstracts of International Workshop on
Seismo-Electromagnetics (IWSE2005), Chofu Tokyo, Japan, March 15-17, 2005, 231-234, 2005.
117. Uritsky V.M., A.J. Klimas, Critical exponents and the universality class of multiscale
geomagnetic perturbations, in: Proceeding of the 5th International Conference “Problems of
Geocosmos”(St.-Petersburg, Russia, 24-28 May, 2004), ed. by A.A. Kovtun, M.V. Kubyshkina,
V.S. Semenov, V.A. Sergeev, V.A. Shashkanov, T.B. Yanovskaya, pp. 186-189, 2004.
118. Usmanov, A. V., and M. L. Goldstein, A tilted-dipole MHD model of the solar corona and
solar wind, J. Geophys. Res., 108(A9), 1354, doi:10.1029/2002JA009777, 2003.
119. Usmanov, A. V., and M. L. Goldstein, Three-dimensional MHD modeling of the solar corona
and solar wind, in Proceedings of the Solar Wind 10 Conference, M. Velli et al., eds., American
Institute of Physics, 679, Melville, NY, p.393-398, 2003.
120. Usmanov, A. V., M. L. Goldstein, K. W. Ogilvie, W. M. Farrell, G. Lawrence, Low-density
anomalies and sub-Alfvenic solar wind, J. Geophys. Res., 110(A1), A01106,
doi:10.1029/2004JA010699, 2005.
121. Vallianatos F., J.P. Makris, V. Troyan, N. Smirnova, V. Uritsky, D. Kiyashchenko, A. Tzanis,
N. Makarenko, V. Lapenna, L. Telesca, A. De Santis, V. Korepanov, and Yu. Yampolski. Study of
Seismic Hazard Anomalies Recognition Possibilities: strategy of the SHARP project, in:
Proceeding of the 5th International Conference “Problems of Geocosmos”(St.-Petersburg, Russia,
24-28 May, 2004), ed. by A.A. Kovtun, M.V. Kubyshkina, V.S. Semenov, V.A. Sergeev, V.A.
Shashkanov, T.B. Yanovskaya, pp. 267-271, 2004.
122. Vallianatos F., J.P. Makris, V. Troyan, N. Smirnova, V. Uritsky, D. Kiyashchenko, N.
Makarenko, V. Lapenna, L. Telesca, A. De Santis, V. Korepanov, and Yu. Yampolski. Study of
Seismic Hazard Anomalies Recognition Possibilities: strategy of the SHARP project, in: Book of
Abstracts, 5th International Conference on “Problems of Geocosmos”, May 24-28, 2004,
St.Petersburg, Russia, p. 66-67, 2004.
123. Volkonskaya N. N., T. N. Volkonskaya, V. S. Semenov, H. K. Biernat, Energy and momentum
balance of time-dependent magnetic Petschek-type reconnection, International Journal of
Geomagnetism and Aeronomy, vol. 3, No. 3, pp. 245-253, 2003.
124. Yanovskaya T.B., Chakhina E.A. Surface wave field near a cusped caustic, 5-th International
Conference “Problems of Geocosmos”, May, 24-28, 2004, Saint-Petersburg, Russia, 2004.
125. Yanovskaya T.B., F.Romanelli, G.F.Panza. Tsunami excitation by inland/coastal earthquakes:
the Green’s function approach. Natural Hazards and Earth System Sciences, v.3, 353-365, 2003.
126. Yanovskaya T.B., Properties of surface waves near a cusped caustic. XXIX General Assembly
ESC, Abstracts, p.89, 2004.
127. Yanovskaya T.B., Savina L.S. Quasi-Rayleigh waves in transversely isotropic half-space with
inclined axis of symmetry. Stud.Geophys.Geod., 48, 251-264. 2004
128. Yanovskaya T.B., V.M.Kozhevnikov. 3D S-wave velocity pattern in the upper mantle beneath
the continent of Asia from Rayleigh wave data. Physics of the Earth and Planet.Inter. 138, p.263278, 2003.
129. Zaitseva S.A., Akhremtchik S.N., Pudovkin M.I., Galtsova Ya.V., Besser B.P., and Rijnbeek
R.P. Long-term variations of the solar activity - lower atmosphere relationship. Int. J. Geomagn.
Aeron., 4(2), 167-174, 2003.
63
130. Zorin Yu.A., E.Kh.Turutanov, V.V.Mordvinova, V.M.Kozhevnikov, T.B.Yanovskaya,
A.V.Treussov. The Baikal rift zone: the effect of mantle plumes on older structure. Tectonophysics,
371, p.153-173, 2003.
131. Артамонова И.В., Я.В. Гальцова, М.И. Пудовкин, С.А. Зайцева. Циклические вариации
Северо-Атлантических Осцилляций (NAO) и
солнечная активность. В кн.: Труды
международной конференции
“Климатические и экологические аспекты солнечной
активности” (7-11.07.2003, Санкт-Петербург, ГАО РАН), Санкт-Петербург, с.23-32, 2003.
132. Букчин Б.Г., Т.Б.Яновская, А.З.Мостинский, Ж.-П.Монтанье, Э.Буклер. Подтверждается
ли рассчитанный эффект фокусировки поверхностных волн реальными наблюдениями?
Труды международной конференции «Методы в математической геофизике ММГ2003»,
с.75-80, Новосибирск, 2003.
133. Быков К.В., H.Chauris, Киселев Ю.В., Троян В.Н. Оценивание параметров анизотропии
на основе комбинирования данных наблюдения отраженных и рефрагированных волн.
“Геомодель”, 12-18 сентября 2004, Геленжик, c .62-64, 2004.
134. Вагин С.А., Варданянц И.Л. Предварительные результаты трехмерного моделирования
данных в районе профиля SVEKA-2. Пятые геофизические чтения Москва, с.126, 2003.
135. Голикова Г.В., Чижова М.В. Природа сейсмических волн в осадочных разрезах,
содержащих месторождения углеводородов. Каротажник, Вып. 3-4 (116-117). Изд-во
"АИС". Тверь. С. 280, 2004.
136. Голикова Г.В., Чижова М.В., Прокопьева А.В. Закономерности формирования
сейсмических волновых полей в осадочных флюидонасыщенных отложениях на удалениях
от вертикали. Вопросы геофизики. Вып. 36. С. 74-84, 2004.
137. Дубровина Л.Ю., П.В. Дубровин, В.А. Шашканов, И.Н. Петров. Палеомагнитные
определения по характеристикам ориентационной магнитной анизотропии осадочных
горных пород // В кн.: Вопросы геофизики. Вып. 37. СПб., 2004 – (Ученые записки СПбГУ;
№ 437). С. 75-96.
138. Зайцева С.А., М.И. Пудовкин, Т.А. Дробинина. Вариации интенсивности DR-тока во
время развития полярной суббури.
В кн.: Труды международной конференции
“Климатические и экологические аспекты солнечной активности” (7-11.07.2003, СанктПетербург, ГАО РАН), Санкт-Петербург, с.171-176, 2003.
139. Зиатдинов С.Р., Каштан Б.М., Tube waves propagation in production wells, “Geomodel2004”, Геленжик, сентябрь 2004. с. 64, 2004.
140. Зиатдинов С.Р., Каштан Б.М., Изучение геофизических свойств околоскважинного
пространства и резервуара методом сейсмического зондирования. “Гальперинские чтения”,
Москва, Октябрь 2004, с.26, 2004.
141. Исанина Э.В., Крупнова Н.А., Шаров Н.В Сейсмические исследования МОВЗ на юге
Карелии. Глубинное строение и сейсмичность Карельского региона и его обрамления.
Коллектив авторов под ред. Н.В.Шарова, Петрозаводск, Карельский научный центр РАН, с.
60-69, 2004.
142. Исупова Н. В., Шашканов В. А., Данилкин Е. В. Влияние способа заливки осаждаемого
материала на магнитное состояние искусственных осадков // В кн.: Палеомагнетизм и
магнетизм горных пород; теория, практика, эксперимент. Ма т е р и а л ы с е м и н а р а .
Б о р о к : 11-14 октября 2003 г., с. 29-31.
143. Карпова Н.В., Петрова Л.Н., Швед Г.М. Колебания атмосферы и земной поверхности с
устойчивыми частотами в диапазонах периодов 0.7-1.5 и 2.5-5 час. Изв.РАН. Физика
атмосферы и океана, Т.40, № 1, С.13-24, 2004.
144. Киселев Ю.В., Троян В.Н. Численное моделирование восстановления электрической
проводимости методом дифракционной томографии. "Вопросы геофизики", вып.37, изд-во
СПбГУ, 2004 (в печати).
64
145. Киященко Д. A., Методика введения поправок к решению уравнения квазипараболического типа за неоднородность среды, IV международная научно-практическая
геолого-геофизическая конкурс-конференция молодых ученых и специалистов "Геофизика 2003", 1-4 октября 2003, Санкт-Петербург.
146. Киященко Д. A., Морозов А. Е., Каштан Б. М., Миграция сейсмических данных разных
схем наблюдения в анизотропной среде, IV международная научно-практическая геологогеофизическая конкурс-конференция молодых ученых и специалистов "Геофизика - 2003", 14 октября 2003, Санкт-Петербург, 2003.
147. Киященко Д.А., Каштан, Б.М., Плессикс, Р.-Э., 2004: Моделирование волновых полей
методом многоступенчатой параксиальной аппроксимации, VI международная научнопрактическая конференция ГЕОМОДЕЛЬ-2004, г. Геленджик, 12-18 сентября 2004. с. 60,
2004.
148. Ковтун А.А, Вагин С.А., Легенькова Н.П., Смирнов М.Ю., Успенский Н.И. Особенности
строения Карельского региона по данным геоэлектрических исследований. В кн. Глубинное
строение и сейсмичность Карельского региона и его обрамления. Ред. Шаров Н.В.
Петрозаводск. Кар. НЦ РАН, 353 с., 2004.
149. Ковтун А.А., Вагин С.А., Варданянц И.Л., Легенькова Н.П., Смирнов М.Ю., Успенский
Н.И. Особенности геоэлектрического строения коры и мантии вблизи зоны сочленения
Карельского и Беломорского геоблоков по данным АМТ-МТ зондирований. Пятые
геофизические чтения, Москва, с.134, 2003.
150. Корнилова Т.А., Корнилов И.А., Пудовкин М.И., Корнилов О.И. Два типа развития
сияний во время взрывной фазы суббури. Геомагнетизм и аэрономия, т.43, N 1, с.40-49,
2003.
151. Крылов С.С. Геоэлектрика, часть 1. Поля искусственных источников. 118 стр., 2004.
152. Крылов С.С., Бобров Н.Ю. Фракталы в геофизике, учебное пособие. 125 стр., СПбГУ,
2004.
153. Лыскова Е.Л., Бибин С.Г., Спектры излучения и фокальные механизмы землетрясений
Средиземноморской части Альпийско-Гималайского пояса, Вопросы геофизики, Вып.36,
СПб.: Изд-во С.-Петерб. Ун-та, С. 67-75, 2004.
154. Мананкова А.В. Дополнение к статье «Стационарные конфигурации двумерного
токонесущего плазменного слоя: квазистатическая эволюция системы» (А.В. Мананкова,
М.И. Пудовкин). Геомагнетизм и аэрономия, т.44, №2, с.287-288, 2004.
155. Миронова И.А., М.И. Пудовкин. Феноменологическая модель
воздействия
длиннопериодных вариаций cолнечной активности и потоков ГКЛ на состояние нижней
атмосферы. В кн.: Труды международной конференции “Климатические и экологические
аспекты солнечной активности” (7-11.07.2003, Санкт-Петербург, ГАО РАН), СанктПетербург, с.317-320, 2003.
156. Миронова И.А., Пудовкин М.И. Увеличение содержания аэрозоля в нижней атмосфере
после протонных вспышек на Солнце в январе и августе 2002 г. по данным лидарных
наблюдений в Европе, Геомагнетизм и аэрономия, т.45, № 2, 2005.
157. Морозов А.Е., Каштан Б.М., Wim Mulder, Автоматический скоростной анализ с
использованием проходящих волн для 3D неоднородной среды. “Геомодель”, 12-18
сентября 2004, Геленжик, с.59, 2004.
158. Пашин А.Б., Котиков А.Л., Пудовкин М.И. Численное моделирование аврорального
поглощения в искусственно возмущенной ионосфере. Геомагнетизм и аэрономия, т.43, N 1,
с.63-67, 2003.
159. Писакин Б. Н., Федотова М. А., Шашканов В. А. Энергия активации и времена
релаксации фазы выветривния магнетита // Вестник СПбГУ. Серия 4 — физика, химия.
Выпуск 4, 2004.
65
160. Пудовкин М.И., Бессер Б.П. Картирование электростатического потенциала вдоль
силовых линий геомагнитного поля и динамика дуг полярных сияний. Геомагнетизм и
аэрономия, т.44, №1, с.9-15, 2004.
161. Рассказов С.В., Кожевников В.М., Яновская Т.Б. К вопросу о динамике верхней мантии
Центральной и Северо-Восточной Азии: сооотношения мигрирующего кайнозойского
вулканизма с низкоскоростными аномалиями. В сб.: Геодинамика, магматизм и
минерагения континентальных окраин Северной Пацифики. Т.1. Магадан, с.24-27, 2003.
162. Рассказов С.В., Н.А. Логачев, В.М. Кожевников, Т.Б. Яновская. Ярусная динамика
верхней мантии Восточной Азии: исследования соотношений мигрирующего вулканизма и
низкоскоростных мантийных аномалий. Доклады РАН, т.390, №4. С.492-497, 2003.
163. Решетников А.В., Решетников В.В., Табаков А.А., Елисеев В.Л., Применение лучевого
метода в задаче динамической декомпозиции волновых полей и реконструкции модели по
данным ВСП. Технология сейсморазведки. 1, с. 66-70, 2004.
164. Решетников В.В., Сурков Ю.А. О новых явлениях в упругих средах, состоящих из
тонкого слоя, контактирующего с полупространством. Вопросы геофизики. Вып. 36. СПб.:
Изд-во С.-Петерб. ун-та, 2004.
165. Сергиенко Е. С., Шашканов В. А., Абашеева Р. В., Кутуев Р. Р. Изучение процесса
релаксации детритового магнитного состояния горных пород // В кн.: Палеомагнетизм и
магнетизм горных пород. Теория, практика, эксперимент. Материалы международного
семинара. Казань, 3-7 ноября 2004 г. Изд-во Казанского ун-та. С. 84-88.
166. Сурков Ю.А., Решетников В.В. Численное исследование свойств квазилокальных
плоских волн модального типа в случае тонкого низкоскоростного упругого слоя,
контактирующего с упругим полупространством. Записки научных семинаров ПОМИ, т. 308.
В кн. Математические вопросы теории распространения волн. 33, 2004.
167. Урицкий В.М., Н.А. Смирнова, В.Н. Троян, Ф. Валлианатос. Критическая динамика
фрактальных систем и ее возможная роль в генерации электромагнитных предвест-ников
землетрясений, Вестн.С.-Петерб. Ун-та. Сер.4: Физика, химия. Вып.3. С.11-20, 2004.
168. Фарафонова Ю.В., Т.Б.Яновская. Строение верхней мантии западной части ВосточноЕвропейской платформы по скоростям поверхностных волн. Изв. РАН, Физика Земли, №8.
С.3-10, 2003.
169. Фарафонова Ю.Г. Строение верхней мантии западной Европы по данным о скоростях
поверхностных волн. В кн.: Тезисы докладов IV международной научно-практической
геолого-геофизической конкурс-конференции молодых ученых и специалистов «Геофизика2003», НПО «Геологоразведка», Санкт-Петербург, С.203-204, 2003.
170. Фарафонова Ю.Г., Т.Б.Яновская. Строение верхней мантии западной части ВосточноЕвропейской Платформы по скоростям поверхностных волн. В кн.: Современные вопросы
геологии, материалы молодежной конференции «3-и Яншинские чтения», М. Научный Мир,
С.123-126, 2003.
171. Фарафонова Ю.Г., Яновская Т.Б. Особенности строения верхней мантии центральной
части Западной Европы по данным о скоростях поверхностных волн. Российский
геофизический журнал. Т.35-36. С.28-31. 2004.
172. Шашканов В. А., Абашеева Р. В., Сергиенко Е. С. Изучение изменений коэрцитивного
спектра осадочных пород во времени осадков // В кн.: Палеомагнетизм и магнетизм горных
пород; теория, практика, эксперимент. Ма т е р и а л ы с е м и н а р а . Б о р о к : 11-14
октября 2003 г., с. 95-96.
173. Шашканов В. А., Данилкин Е. В., Петров И. Н., Мезенцев А. Ю. Палеомагнитные
определения методом магнитной анизотропии для естественных озерных осадков // В кн.:
Палеомагнетизм и магнетизм горных пород; теория, практика, эксперимент.
Ма т е р и а л ы с е м и н а р а . Б о р о к : 11-14 октября 2003 г., с. 97-98.
66
174. Шашканов В. А., Данилкин Е. В., Суровицкий Л. В., Петров И. Н. Магнитная
анизотропия искусственного осадка большой площади, высушенного в присутствии
уплотняющей нагрузки // В кн.: Палеомагнетизм и магнетизм горных пород; теория,
практика, эксперимент. Ма т е р и а л ы с е м и н а р а . Б о р о к : 11-14 октября 2003 г.,
с. 94-95.
175. Шашканов В. А., Е. В. Исупова, П. В. Дубровин. Изучение искусственных осадков
большой площади: исправление ошибки наклонения ориентационной намагниченности // В
кн.: Ученые записки СПбГУ. Вопросы геофизики. Вып. 36, 2004. Изд-во С.-Петербургского
ун-та, с. 166-179
176. Шашканов В. А., Исупова Н. В. Магнитное состояние искусственных осадков: его
зависимость от числа заливок осаждаемого материала при порционном осаждении // В кн.:
Палеомагнетизм и магнетизм горных пород. Теория, практика, эксперимент. Материалы
международного семинара. Казань, 3-7 ноября 2004 г. Изд-во Казанского ун-та. С. 88-92.
177. Шашканов В. А., Л. Ю. Дубровина, П. В. Дубровин, Е. В. Данилкин. Кластерная модель
магнетика осадочных горных пород и механизмы формирования ориентационной магнитной
анизотропии осадков // В кн.: Вопросы геофизики. Вып. 37. СПб., 2004 – (Ученые записки
СПбГУ; № 437). С. 97-111.
178. Шашканов В. А., Петров И. Н., Коробейников О. В., Сушко Р. В. Ориентационная
магнитная анизотропия искусственных осадков большой площади: определение
направления поля осаждения по направлению ее легкой оси // Материалы семинара: Борок,
19 – 22 октября 2002 г. С. 105-106.
179. Шашканов В.А., Е. В. Данилкин, А. Ю. Мезенцев. Магнитная анизотропия осадков,
созданных в магнитных полях, близких к вертикальному. Вестник СПбГУ, 2005 (в печати).
180. Шашканов В.А., Е.В. Исупова, П.В. Дубровин. Исправление ошибки наклонения
ориентационной намагниченности осадочных горных пород// Физика Земли, 2003, № 9. с. 54
- 64. (V. A. Shashkanov, E. V. Isupova, P. V. Dubrovin. Elimination of the Inclination Error in the
Detrital Magnetization of Sedimentary Rocks // Izvestiya, Physics of the Solid Earth, Vol. 39, No.
9, 2003. P. 749-758)
181. Шибков С.А., М.И.Пудовкин, А.Л.Котиков. Мелкомасштабные продольные токи и
движение плазмы в авроральных дугах. Геомагнетизм и Аэрономия, 2005 (в печати).
182. Яновская Т.Б. Особенности поля поверхностных волн в окрестности точки касания
каустик. Известия РАН. Физика Земли, №12, с.3-10, 2004.
183. Яновская Т.Б., В.М.Кожевников. Скоростное строение верхней мантии Азии по данным
о групповых скоростях релеевских волн. В кн.: Исследования литосферы в работах
Петербургских геофизиков (развитие идей академика Гамбурцева). СПб, ВИРГ –
Рудгеофизика – ВНИИОкеангеология, с.118-127, 2003.
УЧАСТИЕ В КОНФЕРЕНЦИЯХ




Конференция памяти Юрия Гальперина (3-7 февраля 2003 г.), Институт Космических
Исследований, Москва, Россия
GPP 2nd Annual International Astrophysics Conference: Waves and Turbulence in
Interplanetary and Interstellar Space (8-12 февраля, 2003 г.), Palm Springs, CA, USA
XXVI ежегодный семинар «Физика авроральных явлений» (25-28 февраля 2003 г.),
Апатиты, Россия
Объединенная Ассамблея EGS-AGU-EGU (07-11 апреля 2003 г.), Ницца, Франция
67

























Международный Семинар "Day on Diffraction 2003” (24-27 июня 2003 г.), СанктПетербург, Россия
Международная конференция “Климатические и экологические аспекты солнечной
активности” (7-11 июля 2003 г.), Пулково, ГАО РАН, Санкт-Петербург
Совещание по вычислительной физике, посвященное памяти Станислава Меркурьева
(24-27 августа, 2003 г.), Санкт-Петербург, Россия
Chapman Conference on Physics and Modelling of the Inner Magnetosphere (25-29 августа,
2003 г.), Хельсинки, Финляндия
Международная геофизическая конференция-выставка (1-4 сентября 2003 г.), Москва,
Россия
Международная конференция "Магнитосферный отклик на влияние солнечной
активности" (9-12 сентября 2003 г.), Карлов Университет, Прага, Чехия
IV международная научно-практическая геолого-геофизическая конкурс-конференция
молодых ученых и специалистов «Геофизика-2003» (1-4 октября 2003 г.), НПО
«Геологоразведка», Санкт-Петербург
Международная конференция “Естественные и антропогенные аэрозоли” (6-9 октября
2003 г.), СПбГУ, Санкт-Петербург
AGU fall meeting (8-12 декабря, 2003 г.), Сан-Франциско, США
XXVII ежегодный семинар «Физика авроральных явлений» (2-6 марта 2004 г.),
Апатиты, Россия
7th International Conference on Substorms (21-27 марта 2004 г.), Леви, Финляндия
35th COSPAR Scientific Assembly (25-30 апреля 2004 г.), Париж, Франция
AGU Spring'04 Meeting (17-21 мая, 2004 г.), Montreal, Canada
5th International Conference on “Problems of Geocosmos” (24-28 мая 2004 г.), СанктПетербург, Россия
204th Meeting of the American Astronomical Society (30 мая - 3 июня 2004 г.), Denver, CO,
USA
Всероссийская Астрономическая Конференция «Горизонты Вселенной» (3-10 июня 2004
г.), МГУ, Москва, Россия
IAU Symposium No.223 "Multi-Wavelength Investigations of Solar Activity" (14-19 июня
2004 г.), Пулково, Санкт-Петербург
Международный Семинар “Day on Diffraction-2004” (29 июня – 2 июля 2004 г.), СанктПетербург, Россия
Чрезвычайные события на Солнце в 2003 году: Фундаментальная наука и прикладные
аспекты (12-14 июля 2004 г.), МГУ, Москва, Россия
22nd International Laser Radar Conference ILRC-2004 (12-16 июля 2004 г.), Matera, Italy
VI Международная научно-практическая конференция “Геомодель” (12-18 сентября
2004 г.), Геленжик
VII научная конференция молодых ученых "Взаимодействие полей и излучения с
веществом" (13-18 сентября 2004 г.), г. Иркутск
AGU fall meeting (15-18 декабря 2004 г.), Сан-Франциско, США
Международная конференция по космологии и астрофизике высоких энергий
«Зельдович-90» (20-24 декабря 2004 г.), Институт Космических Исследований, Москва,
Россия
XXIX General Assembly of the European Seismological Commission, 2004
68
ПАМЯТИ МИХАИЛА ИВАНОВИЧА ПУДОВКИНА
Профессор Михаил Иванович Пудовкин скончался 18 февраля 2004 г. от сердечного
приступа. Это произошло во время семинара лаборатории, посреди дискуссии по
магнитосферному кольцевому току, одним из основных участников которой он был.
М.И. Пудовкин родился 22 мая 1933 г. После военного детства он поступил в
Ленинградский университет и окончил его в 1954 г., по специальности геомагнетизм. Его
удивительная карьера включает аспирантуру на кафедре физики Земли физического факультета
Ленинградского университета, зимовку в качестве участника 2-ой Советской Антарктической
Экспедиции, организацию геомагнитной лаборатории в только что созданном (ныне широко
известном) Полярном Геофизическом Институте под Мурманском. В 1966 г. он вернулся в
Ленинградский университет, где, защитив в 1968 г. докторскую диссертацию на тему
«Морфология и природа полярных магнитных бурь», стал профессором и, до самой кончины,
главой новой лаборатории (сейчас лаборатории физики магнитосферы). Было это на заре
космической эры, когда физика космического пространства только появилась в качестве
экспериментальной науки, и М.И.Пудовкин внес значительный вклад в ее становление. Он был
ученым с энциклопедическими познаниями и неутолимым желанием раскрывать тайны
природы, истинный пионер в своей работе и исследованиях. Исключительно разнообразны те
области науки, где он плодотворно работал: это различные проблемы магнитосферной физики,
от динамо ионосферных ветров или межпланетного электрического поля как основных причин
геомагнитных возмущений (1968 г.) до триггирования суббурь межпланетным магнитным
полем северного направления, что было впервые обнаружено им в 1970 г. Среди постоянно
занимавших его тем были кольцевой ток и ионосферные токовые системы, магнитосферные
причины развития полярных сияний, теория магнитного пересоединения и ее связь с динамикой
потоков солнечного ветра и их взаимодействием с магнитосферой. Его работа (совместно с А.Д.
Чертковым, еще в 1971 г.) по связи ориентации ММП в послевспышечных потоках солнечного
ветра на орбите Земли с полярностью фотосферного магнитного поля в области вспышки может
рассматриваться как один из наиболее ранних основополагающих вкладов в исследование
космической погоды. В последнее десятилетие он глубоко интересовался механизмами
воздействия солнечного и космического излучения на нижнюю атмосферу Земли, включая
влияние на климат, вечную мерзлоту, сейсмичность и др. Эти исследования привели к
интересным и значительным результатам. Михаил Иванович обычно работал сразу по многим
направлениям в различных областях и всегда широко делился своим временем, заразительным
энтузиазмом и бесчисленными идеями со своими коллегами и студентами.
Также замечательна была его роль как превосходного педагога, основателя ныне всеми
признанной петербургской школы космофизиков. Он был глубоко предан своей
преподавательской деятельности и до последнего дня был окружен молодежью. Под его
руководством более 100 студентов защитили дипломы и 43 аспиранта - кандидатские
диссертации. Те, кто присутствовал на его лекциях (содержание лекций частично опубликовано
в 7 монографиях), никогда их не забудут. М.И. Пудовкин был также членом редколлегий таких
известных международных журналов как «Геомагнетизм и аэрономия», «Физика Земли»,
«Planetary and Space Science», участвовал во многих международных проектах.
Для тех, кто знал профессора Пудовкина, и Петербург, и Университет никогда уже не
будут прежними без него. Мы все вспоминаем Михаила Ивановича с большой теплотой и
любовью, нам его будет очень недоставать.
Коллеги
69