Уведомления
Авторизуйтесь или зарегистрируйтесь, чтобы оценивать материалы, создавать записи и писать комментарии.
Авторизуясь, вы соглашаетесь с правилами пользования сайтом и даете согласие на обработку персональных данных.
Обнаружен перспективный способ зондирования катастрофических явлений
Международная группа ученых, в состав которой вошел радиофизик Санкт-Петербургского университета, исследовала возможность применения резонанса Шумана для изучения окружающей среды. Оказалось, что его можно эффективно использовать для дистанционного зондирования гроз и различных катастрофических явлений.
Результаты исследования опубликованы в научном журнале Journal of Atmospheric and Solar-Terrestrial Physics. Резонансом Шумана называют явление образования стоячих электромагнитных волн сверхнизких частот между поверхностью Земли и ионосферой – верхним слоем атмосферы, который отличается высокой концентрацией свободных электронов и ионов. Источником стоячих волн сверхнизких частот чаще всего выступают разряды молний.
Резонанс Шумана считается эффективным инструментом для изучения окружающей среды – например, с его помощью можно вести мониторинг всемирной грозовой активности. Конвекции атмосферы над нагретой землей создает облака, а мощная конвекция приводит к их электризации и возникновению гроз. Так, чем выше температура поверхности земли, тем сильнее конвекция над ней и тем сильнее электризуются возникающие облака.
Наблюдающийся в настоящее время рост температуры на планете может привести к увеличению интенсивности гроз и, соответственно, к возрастанию энергии колебаний глобального электромагнитного резонанса – резонанса Шумана.
Физики Санкт-Петербургского университета изучили, как можно использовать резонанс Шумана для дистанционного зондирования полевых источников вулканогенного происхождения – ударов молнии над вулканом Тонга в Полинезии во время его извержения 15 января 2022 года. Это извержение стало самым сильным на Земле за время проведения спутниковых наблюдений.
Как пояснил заведующий учебной лабораторией компьютерного моделирования СПбГУ Юрий Галюк, этот объект показателен, поскольку во время извержения вулкана рядом была зафиксирована так называемая «грязная гроза» – погодное явление, при котором в облаке пепла, поднимающегося из жерла вулкана, образуются молнии. Во время извержения Тонга была зафиксирована самая мощная молниевая активность за всю историю наблюдений и самая высокая частота разрядов – более 2600 вспышек в минуту, то есть более 40 вспышек за одну секунду. При этом в обычных условиях над океанами, где и расположен вулкан Тонга, грозы замечают примерно в десять раз реже, чем над континентами, и они менее мощные.
Исследователи сравнили данные, собранные во время извержения вулкана двумя наблюдательными пунктами в Италии, с компьютерной моделью полости «поверхность Земли – ионосфера», основанной на данных Всемирной сети локализации молний. Ученые проанализировали электромагнитное излучение в полосе резонанса Шумана, используя для этого вектор Умова – Пойнтинга – физическую величину, которая показывает направление движения потока энергии в электромагнитном поле.
Наблюдения показали, что электромагнитная волна, зафиксированная во время основной фазы извержения Тонга, исходила из компактной области вокруг вулкана – вулканического облака, в котором активно били молнии. Судя по полученным данным, извержение и сопровождавшая его «грязная гроза» увеличили наблюдаемый уровень мощности потока сверхнизких частот в шесть раз по сравнению со спокойным состоянием. Это означает, что уровень локальной грозовой активности в вулканическом облаке оказался значительно выше уровня грозовой активности, наблюдавшейся на всей остальной планете до взрывной фазы извержения и после ее окончания.
Исследователи пришли к выводу, что глобальный электромагнитный резонанс Шумана может служить эффективным инструментом для дистанционного зондирования катастрофических явлений, так как позволяет однозначно определить местонахождение компактных зон грозовой активности. При этом на наблюдаемые параметры глобального электромагнитного резонанса способны повлиять практически любые события, происходящие на планете – например, землетрясения, которые сказываются на физических свойствах тонкого слоя атмосферы между Землей и нижней ионосферой. Грозы в этом контексте рассматриваются учеными как источник естественного радиоизлучения.
«Изучать электромагнитные колебания на сверхнизких частотах – практически искусство, поскольку для приема таких волн требуется очень чувствительная аппаратура и соответствующая окружающая обстановка. Для наблюдений шумановского резонанса необходимо не только создать высокоточную аппаратуру, но и найти место для обсерватории с достаточно низким уровнем природных и индустриальных помех. Так, на показания может повлиять даже движение деревьев, животных или людей рядом с приемником, а добиться полного спокойствия в природных условиях практически невозможно», – пояснил радиофизик СПбГУ Юрий Галюк.
В исследовании приняли участие сотрудники Санкт-Петербургского государственного университета и Института физики Земли РАН, Института радиофизики и электроники имени А. Я. Усикова НАНУ, Харьковского национального университета имени В. Н. Каразина, Института сейсмоэлектромагнетики Хаякавы, Исследовательского центра по созданию устойчивых обществ b Исследовательского центра передовых беспроводных технологий и коммуникаций в Токио, Бергенского университета, Неаполитанского университета и Национального института ядерной физики, а также независимый исследователь из Кумьяна.
Telegram 
Дзен 
VK От рыб произошли все наземные позвоночные, включая нас, но как именно рыбы стали главным населением морей — до последнего времени оставалось неясным. Авторы новой научной работы попытались доказать, что причиной этого было вымирание, возможно, вызванное белыми ночами.
В Олдувайском ущелье на севере Танзании ученые обнаружили скелет слона возрастом 1,78 миллиона лет, а рядом с ним — необычные для того времени каменные орудия. Авторы нового исследования полагают, что им удалось найти древнейшее место разделки гигантской добычи.
На юге Африки ученые обнаружили коллекцию небольших каменных стрел. С виду — обычные артефакты древнего человека. Но современные технологии позволили выявить их смертельный секрет. Эти наконечники, которым почти 60 тысяч лет, сохранили следы яда. Авторы нового исследования пришли к выводу, что древние охотники стали использовать яды намного раньше, чем считала наука.
На юге Африки ученые обнаружили коллекцию небольших каменных стрел. С виду — обычные артефакты древнего человека. Но современные технологии позволили выявить их смертельный секрет. Эти наконечники, которым почти 60 тысяч лет, сохранили следы яда. Авторы нового исследования пришли к выводу, что древние охотники стали использовать яды намного раньше, чем считала наука.
От рыб произошли все наземные позвоночные, включая нас, но как именно рыбы стали главным населением морей — до последнего времени оставалось неясным. Авторы новой научной работы попытались доказать, что причиной этого было вымирание, возможно, вызванное белыми ночами.
В Олдувайском ущелье на севере Танзании ученые обнаружили скелет слона возрастом 1,78 миллиона лет, а рядом с ним — необычные для того времени каменные орудия. Авторы нового исследования полагают, что им удалось найти древнейшее место разделки гигантской добычи.
На скалистых берегах аргентинской Патагонии разворачивается настоящая драма. Магеллановы пингвины, долгое время чувствовавшие себя в безопасности на суше в своих многотысячных колониях, столкнулись с новым и беспощадным врагом. Их извечные морские страхи — касатки и морские леопарды — теперь блекнут перед угрозой, пришедшей из глубины материка. Виновник переполоха — грациозный и мощный хищник, недавно вернувшийся на эти земли после долгого изгнания.
Среди самых интригующих открытий космического телескопа «Джеймс Уэбб» — компактные объекты, получившие название «маленькие красные точки». Их видели только в самых дальних уголках Вселенной. Большинство возникло в первый миллиард лет после Большого взрыва, и ученые предполагали, что такие источники представляют собой небольшие компактные галактики. Однако международная команда астрономов пришла к иному выводу. Они предположили, что на самом деле «маленькие красные точки» — черные дыры, окруженные массивной газовой оболочкой.
Ученые задались вопросом: почему два расположенных по соседству спутника Юпитера такие разные, ведь на Ио повсеместно извергаются вулканы, а Европа полностью покрыта многокилометровой коркой льда. Есть версия, что Ио когда-то тоже была богата водой, но по итогам недавнего исследования это сочли неправдоподобным.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно