Электромагнитная эмиссия литосферы: всегда ли мы адекватно трактуем то,о чем как будто знаем?

Abstract

Розглянуто дискусійні питання генерації та поширення електромагнітних збурень, які реєструють на поверхні Землі або над нею в широкому діапазоні частот. Увагу зосереджено на одному із всієї сукупності компоненті флуктуацій — електромагнітному шумі літосферного походження як природного фізичного явища. Його появу інтерпретують у рамках моделі геосередовища як відкритої дисипативної дискретної фрактальної системи та з урахуванням відомої флуктуаційно-дисипативної теореми статистичної фізики, яка пов’язує спонтанні флуктуації параметрів системи з її дисипативними властивостями. Підкреслено спільність і взаємозв’язок процесів генерації і поширення сейсмоакустичного та електромагнітного шумів літосфери, які характеризуються широкодіапазонним фрак тальним спектром і є продуктом механізму еволюції перколяції (фронта градієнтної перколяції). Зазначено, що ці процеси притаманні не лише власно фрактальним агрегатам, а й широкому класу середовищ з ієрархічною структурою. Обговорено результати експериментальних досліджень останніх років, у тому числі нові експериментальні дані щодо реєстрації електромагнітного випромінювання радіохвильового (кілогерцового) діапазону в межах акваторій Чорного та Азовського морів.

Debatable problems of generation and propagation of electromagnetic disturbances, which are registered on the earth’s surface and above it within wide range of frequencies are being considered. Attention is focused on one fluctuation component of all totality — electromagnetic noise of lithospheric origin as natural physical phenomenon. Its origin is interpreted within the limits of model of geomedium as an open dissipative discrete fractal system and taking into account a well known fluctuation-dissipative theorem of statistical physics, which connects spontaneous fluctuations of system parameters with its dissipative properties. Generality and interrelation of processes of generation and propagation of seismo-acoustic and electromagnetic noises of lithosphere are accentuated, which are characterized by a wide-range fractal spectrum and are the product of a mechanism of evolution of percolation deployment (front of gradient percolation). It is noted that these processes are specific not only to properly fractal aggregates but to a wide class of media with hierarchic structure as well. Results of recent experimental studies are discussed including new experimental data on registration of electromagnetic emission of radiowave (kilohertz) range within the aquatic area of the Black Sea and the Sea of Azov.

Рассматриваются дискуссионные вопросы генерации и распространения электромагнитных возмущений, регистрируемых на земной поверхности или над нею в широком диапазоне частот. Внимание концентрируется на одном из всей совокупности компоненте флуктуаций - электромагнитном шуме литосферного происхождения как естественном физическом явлении. Его возникновение интерпретируется в рамках модели геосреды как открытой диссипативной дискретной фрактальной системы и с учетом известной флуктуационно-диссипативной теоремы статистической физики, связывающей спонтанные флуктуации параметров системы с ее диссипативными свойствами. Подчеркивается общность и взаимосвязь процессов генерации и распространения сейсмоакустического и электромагнитного шумов литосферы, характеризующихся широкодиапазонным фрактальным спектром и являющихся продуктом механизма эволюции перколяции внедрения (фронта градиентной перколяции). Отмечается, что эти процессы присущи не только собственно фрактальным агрегатам, но и широкому классу сред с иерархической структурой. Обсуждаются результаты экспериментальных исследований последних лет, в том числе новые экспериментальные данные о регистрации электромагнитного излучения радиоволнового (килогерцевого) диапазона в пределах акватории Черного и Азовского морей.