Что новое можно узнать о геокосмосе

В XIII международной школе-конференции «Проблемы Геокосмоса» приняли участие более 150 ученых из ведущих научно-исследовательских центров мира. В фокусе их внимания находились солнечно-земная физика, палеомагнетизм и магнетизм горных пород, разведочная и экологическая геофизика, сейсмология и сейсмо-электромагнитные явления. Основной целью научного форума традиционно является обзор современных результатов в области планетарной геофизики, взаимодействия оболочек Земли и околоземного космического пространства. О чем в 2021 году рассказывали ученые?

На пленарной секции по приглашению программного комитета выступили Герман Лейченков (ВНИИ «Океангеология») с докладом об истории геофизических исследований Антарктиды, Константин Титов (Институт наук о Земле СПбГУ), рассказавший о современных исследованиях вызванной поляризации ионопроводящих пород, крупные палеомагнитологи Дж. Тардуно (Рочестерский университет, США), Д. В. Кент (Университет Ратгерса, США).

Доклад Павла Дитмара (Дельфтский технологический университет, Нидерланды) был посвящен изучению Гренландского щита методами дистанционного зондирования. Не секрет, что ученых волнует, как будет меняться уровень мирового океана при таянии ледяного щита в Гренландии. Оказалось, что в моделях поверхностного баланса массы важно учитывать количество талой воды. Именно талая вода, проникая в глубь ледяного щита, может ослаблять его сцепление со скальным основанием и оказывать сильное влияние на скорость ледяных потоков. Если скорость таяния Гренландии сохранится, то к концу XXI в., по самым пессимистическим прогнозам, уровень мирового океана может измениться до 20 см.

Петр Шебалин (Институт теории прогноза землетрясений и математической геофизики РАН) рассказал о новых количественных характеристиках сейсмичности и их связи с геодинамикой. Как известно, традиционное исследование сейсмического режима направлено на решение задач оценки сейсмической опасности. Однако закономерности сейсмического режима отражают также и физику сейсмогенеза. Степенной характер распределения сейсмического момента нарушается в областях ускоренного асейсмичного скольжения. В таких зонах наблюдается излом графика повторяемости, при этом его наклон в области меньших магнитуд не меняется. Для афтершоков землетрясений также установлены новые закономерности. Задержка начала степенного характера спадания активности афтершоков во времени (закон Омори) зависит от напряжений, накопленных в области очага основного землетрясения. В частности, это подтверждается регулярными зависимостями величины задержки от механизма очага и от глубины.

На пленарной секции также были представлены результаты работ Евгения Розанова (Физико-метеорологическая обсерватория Давоса, Всемирный радиационный центр (PMOD / WRC), Швейцария) – руководителя создаваемой в СПбГУ лаборатории исследования озонового слоя и верхней атмосферы при поддержке мегагранта Правительства РФ. Ученый рассказал о численных расчетах влияния солнечных энергичных частиц на земную атмосферу, моделировании вариаций стратосферного озона, электронной плотности в тропической ионосфере и атмосферных электрических полей, проанализировал оценки радиационной опасности солнечных частиц для современных технологических устройств и человека.

Программа пленарного заседания

Прослушать доклады пленарного заседания можно по ссылке.

В работе секции «Разведочная и экологическая геофизика» приняли участие более 30 ученых из ведущих научных центров Санкт-Петербурга, Москвы, Петрозаводска, Апатит, Перми. Круг тем, затронутых на секции, оказался чрезвычайно широк: от глубинных исследований литосферы и наблюдений за магнитным полем Земли до задач инженерной геофизики и мониторинга последствий катастрофических геологических событий и промышленных взрывов.

Большой интерес вызвал приглашенный доклад Марии Смирновой (Университет Кельна, Германия) о развитии технологии электромагнитных зондирований с контролируемым источником и регистрацией сигнала в аэроварианте. Второй приглашенный доклад ведущего специалиста в области потенциальных полей Александра Сергеевича Долгаля (Пермский государственный университет) был посвящен развитию аддитивных технологий количественной интерпретации гравитационных и магнитных данных.

В первый день работы секции прошла мемориальная сессия памяти замечательного ученого и человека, ведущего специалиста в области геоэлектрики Абдулхая Азымовича Жамалетдинова (1940–2021), работы которого внесли заметный вклад в изучение глубинного строения Балтийского кристаллического щита. Своими воспоминаниями об Абдулхае Азымовиче поделились его друзья и коллеги из Кольского и Карельского научных центров РАН, Санкт-Петербургского отделения ИЗМИРАН.

Программа секции Разведочная и экологическая геофизика

Прослушать доклады секционных заседаний можно по ссылкам:

В программу секции «Палеомагнетизм и магнетизм горных пород» было включено 38 устных и 16 постерных докладов. В работе приняли участие около 50 ученых из России, Германии, Индии, Австрии, Украины. Среди актуальных вопросов следует отметить проблему особого «гиперактивного» состояния геомагнитного поля, характеризующегося аномально частыми его инверсиями. Их число, по некоторым данным, могло достигать 30 за миллион лет. Для сравнения, последняя по времени инверсия геомагнитного поля произошла 780 тысяч лет назад. Эта проблема затрагивалась в пленарном докладе Дж. Тардуно (Рочестерский университет, США); практически целиком ей были посвящены выступления И. В. Головановой (Институт Геологии, Уфимский научный центр РАН) и В. В. Щербаковой (ГО «Борок», Институт физики Земли РАН).

Среди других выступлений особый интерес вызвали доклады С. Пановской (Германский центр исследования Земли, Потсдам, Германия) о моделировании поведения геомагнитного поля в последние 100 тысяч лет, а также молодых ученых ИФЗ РАН И. Лебедева и Е. Бобровниковой, представивших результаты палеомагнитных исследований пород Охото-Чукотского вулканического пояса.

Программа секции Палеомагнетизм и магнетизм горных пород

Прослушать доклады секционных заседаний можно по ссылкам:

В работе секции «Сейсмология» принимали участие ученые из России (Москва, Иркутск, Хабаровск, Петрозаводск, Санкт-Петербург), стран СНГ (Бишкек, Нурсултан, Душанбе), США, Голландии и Израиля. Тематика докладов охватила вопросы от глубинного строения Земли до региональной сейсмичности. В отдельные секции были выделены доклады, посвященные усовершенствованию аппаратуры, методикам сбора, обработки и анализа сейсмических данных, а также интерпретации геофизических полей.

Оживленные дискуссии развернулись вокруг докладов: «Спутниковые геодинамические наблюдения в регионах высокой сейсмической активности Дальнего Востока» (И. А. Сдельникова, Г. М. Стеблов, ФИЦ Единая геофизическая служба РАН); «Индуцированная сейсмичность в районах месторождений твердых полезных ископаемых Казахстана по данным сети KZNET» (И. Н. Соколова, Н. Н. Михайлова, А. Е. Великанов, Н. Н. Полешко, Национальный ядерный Центр Республики Казахстан); «Глубина точки Кюри и параметры литосферы в Арктике» (А. И. Середкина, С. В. Филиппов, ИЗМИРАН).

В рамках секции состоялась мемориальная сессия памяти Почетного профессора СПбГУ Татьяны Борисовны Яновской, с 1968 по 2019 год руководившей научными исследованиями в лаборатории сейсмологии СПбГУ. Под ее руководством разрабатывались новые методы изучения распространения поверхностных волн в горизонтально-неоднородных средах; был предложен новый способ решения двумерной томографической задачи, основанный на идеях метода Бейкуса-Гильберта и нашедший широкое применение при оценках латеральных вариаций скоростей поверхностных волн. В 1995 г. для оценки латерального распределения фазовых скоростей поверхностных волн по данным азимутальных аномалий ею был разработан метод «азимутальной томографии». В работе этой сессии приняли участие около 40 учеников и коллег Татьяны Борисовны из разных точек мира. Прозвучали теплые слова в адрес любимого педагога, умного, справедливого и требовательного наставника. Те направления, знаниями в которых она щедро делилась со своими учениками, развиваются во многих мировых научных центрах.

Программа секции Сейсмология

Прослушать доклады секционных заседаний можно по ссылкам:

В этом году на секции по Солнечно-земной физике было представлено более 80 докладов российских и зарубежных (Англия, Австрия, Финляндия и Швейцария) ученых. Их доклады были посвящены магнитосферной динамике и волнам, бурям, суббурям, космическому климату, исследованию ионосферы и атмосферы, результатам возрождения проекта Геомагнитного Меридиана - 145, подготовке к запускам новых космических миссий, в частности SMILE, исследованиям Камчатского метеороида и вулканической деятельности на Камчатке. Молодые исследователи представили ряд работ по моделированию авроральной ионосферы, предсказанию геомагнитной активности с использованием машинного обучения.

В рамках секции старший научный сотрудник СПбГУ Ирина Миронова представила результаты международного Российско-Немецкого проекта «Высыпания высокоэнергичных электронов в атмосферу: оценка на основе аэростатных наблюдений и модельных расчетов (H-EPIC)», поддержанного фондами РФФИ и DFG (проект РФФИ № 20-55-12020). Временная и высотная изменчивость скоростей ионизации в атмосфере Земли зависит от энергетических спектров выпадающих частиц и применяемой функции отклика атмосферы на моноэнергетической поток частиц. Ирина Александровна проанализировала спектры, полученные с разных спутников и аэростатных наблюдений за одни и те же временные интервалы и продемонстрировала, что восстановленные скорости ионизации на основе полученных спектров показывают существенные различия, которые отражаются в оценке результатов моделирования химического состава атмосферы и дальнейшей оценке воздействия энергичных частиц на озоновый слой.

Программа секции Солнечно-земная физика

Прослушать доклады секционных заседаний можно по ссылкам:

Международная школа-конференция «Проблемы Геокосмоса» впервые прошла в 1996 году. С тех пор раз в два года она собирает на площадке Университета ведущих и начинающих специалистов России и мира. Организатором выступает Санкт-Петербургский государственный университет. Труды конференции публикуются в виде сборников научных статей: «Проблемы Геокосмоса: Сборник трудов школы-конференции» (см., например: Проблемы геокосмоса, 2018) и «Problems of Geocosmos» в издательстве Springer (см., например: «Problems of Geocosmos–2018»).

 

См. также: