Информация оботделении

Основные направления научной деятельности:

  • магнитосферно-ионосферные связи;
  • нелинейные явления в геомагнитных пульсациях, высокоширотные геомагнитные пульсации;
  • электромагнитные явления, обусловленные сейсмотектоническими процессами, литосферно-ионосферные связи, природа электротеллурических предвестников землетрясений;
  • систематизация данных о временных вариациях природных, антропогенных и социальных процессов;
  • гравиметрические измерения на подвижном основании для разных носителей (на земной поверхности, на море и в воздухе);
  • гравитационное воздействие на Землю (поиск гравитационного излучения геофизическими методами, моделирование приливных эффектов в геофизической среде, исследование возможностей экспериментального изучения движений внутреннего ядра Земли);
  • фоновые процессы в геофизической среде;
  • кинематика процессов в очаге землетрясения;
  • процессы подготовки землетрясений;
  • исследования временного режима эндогенного микросейсмического излучения в литосфере средствами сейсмоэмиссионной томографии высокого разрешения;
  • воздействие на органы человека определенных частот колебаний при сильных землетрясениях (биосейсмология);
  • теоретические и методические вопросы поляризационного анализа сейсмических волн;
  • пространственно-временные кинематические особенности сейсмического поля для построения трёхмерных скоростных моделей и полей напряжения среды, их применение к прогнозу землетрясений;
  • геодинамическая активность в зонах афтершоков сильных землетрясений и техногенного воздействия;
  • физические, методические и геологические основы геодинамического мониторинга;
  • комплексный геофизический мониторинг земной коры по механическим и электромагнитным процессам (методы, способы и средства);
  • наклономерно-деформометрические измерения на особо важных промышленных объектах;
  • комплексные измерения сейсмодеформационных и гравитационных полей Земли (разработка принципов построения аппаратурных средств, создание высокочувствительных и широкодиапазонных датчиков первичной информации).

Ниже перечислен ряд важных результатов деятельности Отделения физических полей Земли:

  • Выявлены новые фундаментальные свойства электромагнитного поля Земли в герцовом диапазоне, связанные с локальным температурным режимом приземной атмосферы.
  • Разработана модель воздействия мощных подземных взрывов на внешние оболочки Земли, являющаяся основой несейсмических методов контроля за проведением подземных ядерных испытаний.
  • Создана теория гидромагнитного магнитосферного резонатора, подтвержденная наземными и спутниковыми наблюдениями.
  • Разработана теория вихрей в высокоширотной ионосферной плазме.
  • Обнаружены и исследованы специфические типы длиннопериодных геомагнитных пульсаций на широтах дневного полярного “каспа” и выявлена их связь с развитием ночной авроральной суббури.
  • Развита теория нелинейных дрейфово-альвеновских волн в двухкомпонентной плазме.
  • Выявлено, что за 2-3 суток до землетрясения в ионосфере обнаруживается аномальная концентрация заряженных частиц на высотах D, E и F- областей длительностью от одного до трех часов.
  • Построена теория нелинейного отклика ионосферы на прохождение крупномасштабных атмосферных волн.
  • Предложена модель генерации атмосферных гравитационных волн при дегазации литосферы сейсмически активных регионов.
  • Разработан метод мониторинга естественного сверхнизкочастотного электрического поля геодинамической природы.
  • Разработана методика синхронного контроля электросопротивления и естественного электрического поля при лабораторном моделировании процессов двухфазной фильтрации или вытеснения нефти водой.
  • Разработана универсальная кинематическая модель очага землетрясения, позволяющая описывать многостадийные события с переменной скоростью вспарывания.
  • Опубликованы два тома Атласа временных вариаций природных, антропогенных и социальных процессов (1994 и 1998 гг.). Получен ряд новых выводы об особенностях динамики процессов, протекающих в разных сферах. Подготовлены предложения для Совета безопасности РФ по комплексному экологическому мониторингу природной, антропогенной и социальной сред и медицинских показателей с целью повышения безопасности биосферы, увеличения эффективности природопользования.
  • Разработаны физические, методические и геологические основы геодинамического мониторинга.
  • Разработаны основы статистической теории поляризации объемных сейсмических волн, а также новые методы поляризационного анализа рассеянных волновых полей в неоднородных средах.
  • Создана часть аэрогравиметрического комплекса (на базе ВВС России), позволившего впервые в России выполнить на полигоне аэрогравиметрическую съемку с погрешностью порядка 1 мГал.
  • Создана геофизическая обсерватория в г. Москве, оборудованная аппаратурой для исследования геофизических и сейсмодеформационных процессов в диапазоне от 0,1 с до квазистатических.
  • Установлены и эксплуатируются наклономерно-деформометрические комплексы на ряде особо важных промышленных объектов (в том числе, на Загорской ГЭС). Разработан и создан высокочувствительный наклономерно-деформометрический комплекс, с динамическим диапазоном не менее 120 дб и высокой долговременной стабильностью.
  • Получены непрерывные цифровые ряды многолетних наблюдений за деформациями, наклонами, вариациями уровня воды в скважинах, метеопараметрами, позволившие выявить динамику спектров когерентностей между различными полями как важную новую характеристику геофизической среды.
  • Разработана оригинальная методика выявления потенциально опасных, ослабленных зон в земной коре и на строительных сооружениях с помощью баро-термо-деформационных измерений.
  • Разработан принципиально новый комплекс методов анализа данных систем геофизического мониторинга, который показал свою эффективность в поиске качественно новых предвестников сильных землетрясений и для выделения новых скрытых эффектов во взаимодействии различных геофизических полей.
  • Разработана численная модель поведения штольни под воздействием приливных сил и вариаций атмосферного давления в пороупругой среде, позволяющая исследовать влияние фильтрационных процессов на деформацию штольни и окружающей породы.
  • Предложен и обоснован оригинальный метод использования длиннопериодной квадрупольной моды колебаний гравитационной антенны на разнесенных маятниках-отвесах для измерения движений внутреннего ядра Земли.
  • Построена эффективная физическая теория подготовки тектонического землетрясения.
  • Обнаружена и обоснована возможность контроля процессов трещинообразования и взаимного перемещения блоков земной коры в зонах афтершоков сильных землетрясений, а также в районах активного искусственного (взрывного и вибрационного) воздействия.
  • Обнаружены новые электромагнитные и гравитационные эффекты при деформировании многофазных флюидонасыщенных сред (лабораторные эксперименты и полевые наблюдения в нефтегазоносных районах России и Белоруссии).
  • Получены новые данные о структуре скоростного поля и напряженного состояния ряда сейсмоактивных зон, в том числе зоны перехода от океана к континенту, зоны активного вулканизма в районе Камчатки, сейсмоактивных зон Восточного Предкавказья.
  • На основе изучения вариаций времен пробега P и S-волн от региональных землетрясений разработан метод краткосрочного и долгосрочного прогноза землетрясений, извержений вулканов, горных ударов по параметру "тау" (Vp/Vs). На основе пространственно-временных вариаций этого параметра рассчитаны изменения поля напряжений и деформаций и проводится мониторинг для двух сейсмически опасных районов России: Камчатки и Дагестана.

В отделении работают 17 докторов и 30 кандидатов наук. В работы отделения внесли значительный вклад такие известные ученые как М.Б.Гохберг, И.П.Добровольский, Е.И.Попов, О.А.Похотелов, Ю.П.Сковородкин, В.А.Троицкая.