Земные недра таят множество загадок и рисков. Магнитотеллурическое зондирование земной коры и мантии под Великобританией показало, что Туманный Альбион в геологическом плане совсем не такой устойчивый, как считалось — пишет « Hi-Tech_Mail.ru ».
Автор Hi-Tech Mail
Данные магнитотеллурического зондирования (МТЗ), которые содержат информацию об изменениях электрического и магнитного полей на поверхности Земли, дают представление об удельном электрическом сопротивлении земной коры и верхней мантии. Изменения удельного сопротивления, или способность проводить электрический ток, могут указывать на наличие таких геологических объектов, как интрузии магмы или осадочные бассейны. МТЗ существенно дополняет другие виды геофизических исследований и помогает изучать недра Земли. Кроме того, такие исследования могут сыграть важную роль в улучшении понимания рисков, которые космическая погода представляет для инфраструктуры человеческой цивилизации.
В своей статье, опубликованной в Journal of Geophysical Research: Solid Earth Айделис Монтьель-Альварес (Aideliz Montiel-Álvarez) и ее коллеги представляют первую трехмерную модель удельного электрического сопротивления недр Великобритании, основанную на данных магнитотеллурического зондирования за длительный период (с использованием измерений, проводимых каждую секунду в течение 6 недель) по всему острову. Их модель под названием BERM-2024 указывает на ранее известные, а также, вероятно, новые тектонические и геологические структуры. Авторы также смоделировали влияние недавней солнечной бури на геоэлектрическое поле Земли, подтвердив эффективность подходов, основанных на машинном обучении, для прогнозирования влияния космической погоды.
Модель удельного электрического сопротивления BERM-2024 основана на данных MTЗ на 69 станциях в Великобритании, включая как новые, так и устаревшие наборы данных. Для создания окончательной модели необработанные данные временных рядов были обработаны с учетом «берегового эффекта», вызванного проводимостью океанических вод, при инверсии данных, то есть расчете причинно-следственных отношений, выявленных на основе наблюдений.
Тесты на чувствительность новой модели показывают, что она позволяет различать объекты на глубине до 200 километров, в том числе многие из тех, что были известны по результатам других геофизических исследований и геологических наблюдений. Кроме того, она выявляет новые аномалии, в том числе области с высокой проводимостью под террейном Южных возвышенностей Шотландии и аномалию сопротивления под островом Англси. Что еще более интересно, в их модели на глубине от 85 до 140 километров под регионом Уэст-Мидлендс появляется большая, ранее неизвестная аномалия проводимости.
Авторы проверили эффективность своей модели удельного сопротивления для оценки электрического поля на поверхности Земли, что является ключевым фактором для прогнозирования воздействия геомагнитно-индуцированных токов, вызванных космической погодой. Для этого они получили временные ряды горизонтального электрического поля над Великобританией во время солнечной бури, произошедшей 10–11 октября 2024 года, которая привела к ярким полярным сияниям над всем Северным полушарием.
Они обнаружили хорошее соответствие между смоделированными временными рядами и данными, полученными в обсерваториях, что указывает на то, что модели электрического удельного сопротивления являются инструментом, который может предоставить точную информацию для планирования воздействия космической погоды.
Больше информации о прогнозировании космической погоды вы найдете в подборке Hi-Tech Mail.
