Спектри добових варіацій геомагнітного поля

Spectral analysis of the geomagnetic field time series with the discreteness of 60 s (Intermagnet data) and a duration of, for example, 1 year (31×106 s) yields an average-annual amplitude spectrum over periods from approximately 500 s to 5×106 s. The spectrum consists of the continuous part (continuum spectrum) and narrow lines at the diurnal period T0=86400 s and its harmonics with periods T=T0/n, where n=2—7. The subject of this work is the diurnal line of the spectrum and its harmonics. The average-annual spectra of the geomagnetic field diurnal variations of 32 Intermagnet observatories in North America were calculated. Also the average-seasonal spectra of five observatories, which represent high, medium and low geomagnetic latitudes of both northern and southern hemispheres were obtained. At the near-pole high geomagnetic latitudes, only the daily harmonic T0 is observed, at the geomagnetic equator 7 harmonics are observed, in the aurora zone and middle latitudes — an intermediate number of harmonics: from two to seven. The amplitude is maximal at high latitudes (50—80 nТ), less at the geomagnetic equator (≈40 nТ), and quite minor at middle latitudes (10—15 nТ). These results are in good agreement with the known data on diurnal variations. The used representation of the harmonics of diurnal period by spectral lines makes it easy and clearly to track the features of diurnal variations and their changes both according to the data of individual observatories and synchronous data of many observatories. An interesting new scientific result is the detected widening of the diurnal harmonic spectral line from September to February and the absence of the widening from March to August for all three considered years 2009—2011 at all five observatories. This is not a seasonal variation, since it is equally observed at observatories in both the northern and southern hemispheres, in which the seasons are in antiphase. We can assume that this phenomenon is associated with a certain orientation of the Earth in outer space relative to some factor that changes the daily spectral line to a wider one. The absolute motion of the Earth, formed by a hierarchy of cosmological rotations, is supposed as such a factor. A brief review of the literature on the determination of the parameters of absolute motion is given.В результате спектрального анализа временных рядов геомагнитного поля с дискретностью 60 с (данные сети Интермагнет) и длительностью, например, 1 год (31 • 106 с) получаем среднегодовой амплитудный спектр на периодах примерно от 500 до 5 • 106с, на котором видим непрерывную часть ( континуум-спектр) и узкие линии на дневном периоде Т0 = 86400 с и его гармониках с периодами. Исследована суточную линию спектра и ее гармоники. Рассмотрены среднегодовые спектры суточных вариаций геомагнитного поля обсерваторий сети Интермагнет в Северной Америке и среднесезонные спектры пяти обсерваторий, определяющих высокие, средние и низкие геомагнитные широты обоих полушарий. На околополюсных высоких геомагнитных широтах наблюдается только суточную гармонику, на геомагнитному экваторе - семь гармоник, в зоне полярных сияний на средних широтах - промежуточную количество гармоник от двух до семи. Амплитуда максимальна в высоких широтах (50-80 нТл), меньшая - на геомагнитному экваторе (~ 40 нТл) и еще меньше на средних широтах (10-15 нТл). Эти результаты хорошо согласуются с известными данными о суточных вариаций. Использовано представление гармоник суточного периода спектральными линиями, что позволяет легко и наглядно отслеживать особенности суточных вариаций и их изменения как по данным отдельных обсерваторий, так и за синхронными данным многих обсерваторий. Представляет интерес новый научный результат - выявлено расширение спектральной линии суточной гармоники с сентября по февраль, которое отсутствует с марта по август для всех трех рассмотренных лет (2009-2011) на всех пяти обсерваториях. Это не сезонная вариация, поскольку она в равной степени наблюдается на обсерваториях и Северной и Южной полушарий, в которых сезона находятся в противофазе. Можно считать, что это явление связано с определенной ориентацией Земли в космическом пространстве относительно некоторого фактора, расширяет суточную спектральную линию. Предположено, что таким фактором может быть абсолютное движение Земли, образованный иерархией космологических вращений. Дан краткий обзор литературы по определению параметров абсолютного движения.У результаті спектрального аналізу часових рядів геомагнітного поля з дискретністю 60 с (дані мережі Интермаґнет) і тривалістю, наприклад, 1 рік (31 • 106 с) отримуємо середньорічний амплітудний спектр на періодах приблизно від 500 до 5 • 106с, на якому бачимо безперервну частину (континуум-спектр) і вузькі лінії на добовому періоді Т0 = 86 400 с та його гармоніках з періодами. Досліджено добову лінію спектра і її гармоніки. Розглянуто середньорічні спектри добових варіацій геомагнітного поля обсерваторій мережі Интермаґнет у Північній Америці і середньосезонні спектри п'яти обсерваторій, що визначають високі, середні та низькі геомагнітні широти обох півкуль. На навколополюсних високих геомагнітних широтах спостерігають тільки добову гармоніку, на геомагнитному екваторі — сім гармонік, у зоні полярних сяйв на середніх широтах — проміжну кількість гармонік від двох до семи. Амплітуда максимальна у високих широтах (50—80 нТл), менша — на геомагнитному екваторі (~ 40 нТл) і ще менша на середніх широтах (10—15 нТл). Ці результати добре узгоджуються з відомими даними щодо добових варіацій. Використано подання гармонік добового періоду спектральними лініями, що дає змогу легко і наочно прослідковувати особливості добових варіацій та їх зміни як за даними окремих обсерваторій, так і за синхронними даними багатьох обсерваторій. Становить інтерес новий науковий результат — виявлено розширення спектральної лінії добової гармоніки з вересня по лютий, яке відсутнє з березня по серпень для всіх трьох розглянутих років (2009—2011) на всіх п'яти обсерваторіях. Це не сезонна варіація, оскільки вона рівною мірою спостерігається на обсерваторіях і Північної, і Південної півкуль, в яких сезони знаходяться у протифазі. Можна вважати, що це явище пов'язане з певною орієнтацією Землі в космічному просторі щодо деякого фактора, що розширює добову спектральну лінію. Припущено, що таким фактором може бути абсолютний рух Землі, утворений ієрархією космологічних обертань. Подано короткий огляд літератури щодо визначення параметрів абсолютного руху

On the Carpathian electrical conductivity anomaly depth study

Carpathian electrical conductivity anomaly (CECA) was discovered in the 1960ies and intensively studied by both individual institutions and within the framework of international projects in many countries, but without any strategic plan, which should be based on the definition of research objective, abilities of used methods (MVP and MTS) and rules of their interaction. The paper presents the main results of CECA research: construction of induction vectors in more than 1000 points, putting the anomaly on map, estimation by MVP methods of maximum possible depth of anomalous currents center and total longitudinal conductance of anomalous body. True depth of anomaly upper edge was defined by MTS method only in three localities and the works were performed 25-40 years ago. Goal of future CECA researches should be study of its nature (fluids or electronically conducting minerals) and prospects of practical use (minerals, geothermal energy ...). The first step in this direction should be MTS fulfillment (and/or other soundings) over the axis of the CECA to select locations for drilling

Variations of induction vector in North America

The results of the magnetovariational data processing of 13 observatories in North America for 24 years are presented. In addition to the annual variation of the induction vectors, which is widely known, 11-year periodicity is found. It is a new geophysical phenomenon. While looking for precursory signals associated with earthquakes, these periodic variations must be taken into account

Аномалії електропровідності в зонах зчленування архейских і протерозойских геоблоці Українського і Балтійського щитів

Kirovograd (KA) and Ladoga (LA) anomalies of the crustal electrical conductivity are located in the Sarmatian and Fennoscandinavian domains of the East European Craton. In the paper the main attention is paid to the areas of anomalies, which are juxtaposed with the regional linear zones of Archean (AR) and Proterozoic (PR) geoblocks junction. For Fennoscandia, the analysis is based on data from the latest magnetotelluric (MTS) and magnetovariational (MVP) studies with emphasis on the anomalous fields of horizontal components of geomagnetic variations (tensor M). Comparison of the geoelectric parameters of the KA and LA reveals the prominent features of their similarities and differences. Both anomalies consist of two quasi-parallel conductors “А” and “Б”, distant one from another on 50—100 km. The main conductors “A” are located within megablocks of the PR age. They were detected by the anomalous behavior of geomagnetic variations (MVP method) and have a maximum frequency response of the MVP parameters (induction vectors and tensor M) at the periods T0 » 1 ¸ 2 thousand seconds, which gives the estimates of the total longitudinal conductance G » (1—3)×108 S×m for both KA and LA anomalies. Subparallel conductors “Б” produce extremal responses at higher frequencies (T0 » 100 ¸ 300 s) and are less conductive (G » (0,4—2)×107 S×m). Conductor “Б” directly marks the AR-PR border, which passes through regional faults: the Yanisyarvinsky on the Baltic Shield and the Krivorozhsko-Kremenchugsky on the Ukrainian Shield. Recent studies reveal the existence of Baryatinska anomaly of electrical conductivity on the western slope of the Voronezh massif which can be considered as the northern continuation of the КА up to 54,5° of northern latitude. The southern extension of the LA is the Ilmenska anomaly at the 58° of northern latitude, apparently running to 56° and having a branch, probably, extending up to the Baryatinska anomaly. These data give rise the hypotheses of the Trans-European submeridional chain of electrical conductivity anomalies (TECAE), stretching from the northern end of the Gulf of Bothnia to the Black Sea. We present geophysical materials supporting this assumption, with the most solid one being the general spatial coincidence of the TECAE with the gradient zones of the transcraton permanent magnetic field anomalies (PMFA), where the positive PMFA are located east of the electrical conductivity anomalies, and the negative ones are west of them.Приведены результаты изучения Кировоградской (КАЭ) и Ладожской (ЛАЭ) аномалий коревой электропроводности, расположенных в пределах Сарматского и Фенноскандинавсько- го доменов композитного Восточноевропейского кратона. Основное внимание уделяется участкам аномалий, маркируют региональные линейные зоны сочленения архейских (AR) и протерозойских (PR) геоблок. Для Фенноскандии анализ опирается на данные новейших детальных магнитотеллурических (МТЗ) и магнитовариацийних (МПП) зондирований с приоритетным использованием аномальных полей горизонтальных компонент геомагнитных вариаций (тензора M). Сопоставление геоэлектрических параметров KAE и ЛАЭ раскрывает основные черты их сходства и различия. Обе аномалии состоят из двух квазипаралельних проводников "А" и "Б", удаленных друг от друга на расстояние 50-100 км. Основные проводники "А" расположены в мегаблоках PR возраста. Они были обнаружены в аномальной поведением геомагнитных вариаций (метод МПП) и имеют максимум частотной характеристики параметров МПП (векторы индукции и тензор M) на периодах T0 »1 + - 2 тыс. С, дает близкие оценки суммарной продольной проводимости G» (1- 3) • 108 См • м для обеих аномалий KAE и ЛАЭ. Суб параллельные проводники "Б" более "высокочастотные" (T0 »100 + - 300 с) и менее ведущие (G»»(0,4-2) • 107 См • м). Проводник "Б" приурочен непосредственно к границе AR PR, которая маркируется региональными разломами: Янисьярвинським на Балтийском щите и Криворожско- Кременчугским на украинском щите. Недавние исследования по проекту KIROVOGRAD обнаружили Барятинский аномалию электропроводности на восточном склоне Воронежского массива, которую можно рассматривать как северное продолжение КАЭ до 54,5 ° с. ш. Южным продолжением ЛАЭ является Ильменская аномалия на 58 ° с. ш., тянется до 56 ° и, вероятно, имеет ветвь, соединяющая ее с Барятинский аномалией. Эти данные свидетельствуют о существовании трансъевропейскую субмеридионального цепи аномалий электропроводности (ТЭЛА) - от северного конца Ботнического залива до Черного моря. Приведены геофизические материалы, согласуются с этим предположением. Наибольший интерес представляет пространственный совпадение некоторых участков тела с зонами градиента трансрегиональной аномалии постоянного магнитного поля (АПМП), причем положительные АПМП расположены к востоку от аномалий электропроводности, а отрицательные - к западу от них.Наведено результати вивчення Кіровоградської (КАЕ) та Ладозької (ЛАЕ) аномалій корової електропровідності, розташованих у межах Сарматського і Фенноскандинавсько- го доменів композитного Східноєвропейського кратону. Основна увага приділяється ділянкам аномалій, що маркують регіональні лінійні зони зчленування архейських (AR) і протерозойских (PR) геоблоків. Для Фенноскандії аналіз спирається на дані найновіших детальних магнітотелуричних (МТЗ) і магнітоваріаційних (МВП) зондувань з пріоритетним використанням аномальних полів горизонтальних компонент геомагнітних варіацій (тензора M). Зіставлення геоелектричних параметрів KAE і ЛАЕ розкриває основні риси їх схожості та відмінності. Обидві аномалії складаються з двох квазіпаралельних провідників “А” і “Б”, віддалених один від одного на відстань 50—100 км. Основні провідники “А” розташовані в мегаблоках PR віку. Вони були виявлені за аномальною поведінкою геомагнітних варіацій (метод МВП) і мають максимум частотної характеристики параметрів МВП (вектори індукції і тензор M) на періодах T0 » 1 +- 2 тис. с, що дає близькі оцінки сумарної поздовжньої провідності G » (1—3) • 108 См • м для обох аномалій KAE і ЛАЕ. Суб- паралельні провідники “Б” більш “високочастотні” (T0 » 100 +- 300 с) і менш провідні (G »» (0,4—2) • 107 См • м). Провідник “Б” приурочений безпосередньо до межі AR-PR, яка маркується регіональними розломами: Яніс'ярвинським на Балтійському щиті і Криворізько-Кременчуцьким на Українському щиті. Недавні дослідження за проектом KIROVOGRAD виявили Барятинську аномалію електропровідності на східному схилі Воронезького масиву, яку можна розглядати як північне продовження КАЕ до 54,5° півн. ш. Південним продовженням ЛАЕ є Ільменська аномалія на 58° півн. ш., що тягнеться до 56° і, ймовірно, має гілку, яка з'єднує її з Барятинською аномалією. Ці дані свідчать про існування Транс'європейського субмеридіонального ланцюга аномалій електропровідності (ТЕЛАЕ) — від північного кінця Ботнічної затоки до Чорного моря. Наведено геофізичні матеріали, які узгоджуються з цим припущенням. Найбільший інтерес становить просторовий збіг деяких ділянок ТЕЛАЕ із зонами градієнта трансрегіональної аномалії постійного магнітного поля (АПМП), причому позитивні АПМП розташовані на схід від аномалій електропровідності, а негативні — на захід від них