.

Модель Барриджа-Кнопова с трением, описываемым модифицированным законом “Rate and State”, применена для исследования процесса распространения разрыва по разлому, состоящему из участков с различными закономерностями переходного процесса от трения покоя к трению скольжения. Показано, что старт сейсмогенного разрыва всегда происходит на участке неустойчивого скольжения, хотя динамическая подвижка может быть инициирована событиями медленного скольжения на соседних участках. Важную роль при остановке разрыва могут играть участки с переходными фрикционными характеристиками. Свободно распространяясь по участкам стабильного скольжения, разрыв быстро затухает на участке с реологическими свойствами, характерными для событий медленного скольжения.

В серии лабораторных экспериментов в постановке «слайдер» - модели исследовалась возможность изменения режима деформирования модельной трещины, заполненной многокомпонентным гранулированным материалом. Изучены закономерности формирования различных мод деформирования нарушения сплошности, обладающего пространственной гетерогенностью свойств интерфейса. Показана принципиальная возможность изменения режима деформирования при инжекции флюида в малую область межблокового контакта.

Классическая автомодельная задача о затухании ударных волн, решенная ранее для идеального газа, анализируется методами численного моделирования для случая «реальных» уравнений состояния (УС). Показано, что для популярных в современном моделировании природных ударных процессов УС Тиллотсона и ANEOS выход на автомодельное решение осуществляется довольно поздно, на расстоянии более ~50 длин плоского ударника. Хотя исследованные УС при экстремально высоких параметрах описывают идеальный газ, показатель степени в законе затухания давления в ударной волне никогда не достигает теоретического предела.

В настоящее время одно из главных направлений развития нефтедобычи в России связано с освоением запасов баженовской свиты. Её разработка осложнена из-за крайне низких фильтрационно-емкостных свойств: проницаемостями порядка 0,001 миллидарси и пористостями порядка 3-5%. Важной особенностью подобных коллекторов, требующей детального изучения, является существование режимов фильтрации, не подчиняющихся закону Дарси. Результаты лабораторных экспериментов показывают, что при низких градиентах давления могут наблюдаться нелинейное снижение скорости фильтрации флюида. Подобные эффекты необходимо учитывать при оценке объёмов извлекаемых запасов углеводородов, а также в процессе эксплуатации месторождений, в частности, при построении гидродинамический модели месторождения и при планировании проведения гидроразрыва пласта. Несмотря на актуальность, эффекты, связанные с нелинейностью фильтрации, недостаточно изучены, прежде всего, из-за сложностей, возникающих при проведении лабораторного моделирования. В представленной работе описана новая экспериментальная установка, созданная в ИДГ РАН, позволяющая исследовать фильтрационные свойства ультранизкопроницаемых образцов керна.

В статье представлены результаты обработки прецизионных измерений уровня подземных вод при стационарном и эпизодическом техногенном воздействии на водонасыщенный коллектор. На фоне регионального снижения уровня установлено формирование депрессионных мини-воронок, вызванных периодическим водоотбором подземных вод из близрасположенной скважины на территории Геофизической обсерватории «Михнево» (ГФО) ИДГ РАН. Сравнительный анализ восстановления уровня в условиях постепенного дренирования зон повышенной трещиноватости пород может быть использован при оценке изменения проницаемости пласта по глубине.

Работа посвящена изучению связи напряжённого состояния Восточно-Европейской платформы (ВЕП), её геодинамической истории с колебаниями уровня мирового океана и кайнозойскими внутриплитовыми деформациями. На примере центральной части ВЕП показано, что абсолютные кайнозойские деформации различных реперных уровней верхнего мела-кайнозоя не превышают по амплитуде первые сотни метров и лучше согласуются с моделями локализации пластических деформаций, чем с моделями общелитосферной складчатости. Отмечена значительная роль докембрийских прочностных неоднородностей фундамента ВЕП в локализации кайнозойских тектонических деформаций.

В работе проведено изучение параметров одного из сильнейших землетрясений на Балтийском щите за последнее время. Уточнены координаты землетрясения и глубина очага. Рассчитан фокальный механизм очага, соответствующий сдвиго-сбросовым деформациям вдоль крутопадающей разломной плоскости. На двух станциях идентифицирована вторая фаза Р волны. Исследованы свойства PmP волны на трассах эпицентр-регистрирующая станция.

Представлены результаты натурных сейсмических и деформографических измерений на разломе в подземной выработке шахты КМАруда (г. Губкин, Белгородская обл.). По результатам измерений оценены деформационные характеристики разлома. Полученные данные сопоставлены с результатами измерений на разломах в различных регионах России.

В статье рассмотрены основные методы мониторинга слабых сейсмических событий в платформенных условиях и аппаратное оснащение, способное обеспечить требуемый динамический и частотный диапазоны для расчета очаговых параметров источника. Предложена многоуровневая система мониторинга, состоящая из короткопериодного сейсмометра, высокочастотного геофона и акселерометра.

Нами предлагается к рассмотрению возможный феноменологический механизм изменения режима деформирования межблокового контакта в результате прохождения сейсмических волн от удаленных событий. Работа преимущественно базируется на опубликованных в российской и зарубежной литературе материалах по накоплению слабых деформаций и изменению проницаемости контакта в результате сдвиговой деформации среды. Кратко приводятся результаты экспериментального исследования вариаций проницаемости контакта в результате дилатансии. Предлагаемый механизм может служить одним из возможных объяснений отложенной триггерной инициации сейсмических событий на разломах, окружающих очаг крупных землетрясений.

Обсуждаются гипотезы о существовании природного ядерного реактора (геореактора) в ядре в центре Земли, на границе жидкого и твердого ядра и на границе мантии и ядра. Приводятся признаки существования геореактора, связанные с его работой. Отмечено, что достоверным признаком является присутствие в потоке электронных антинейтрино, рождающихся в недрах Земли, геонейтрино с энергиями выше энергий антинейтрино от радиоактивного распада ²³⁸U. Для обнаружения геореактора необходимы детекторы большого объема со сцинтиллятором, содержащим соединения водорода, способные регистрировать направление прилета антинейтрино.

Приведены результаты анализа вариаций атмосферного давления и его микропульсаций на Геофизической обсерватории (ГФО) "Михнево" и Центре геофизического мониторинга г. Москвы ИДГ РАН за период наблюдений с 2008 по 2015 гг. Установлено, что указанные вариации характеризуются выраженными периодичностями с периодами, близкими к периодам приливных волн. Показано, что амплитуда термического атмосферного прилива (волна S₁) максимальна в периоды повышения температуры воздуха и интенсивности солнечного излучения, который характеризуется в работе индексом F10,7.

Анализируются результаты инструментальных наблюдений за электрическим полем и микропульсациями атмосферного давления в приземной атмосфере в период сильной грозовой активности в г. Москве 13.07.2016 г. Показано, что приход грозового фронта предварялся длиннопериодными (период ~10 мин) вариациями напряженности электрического поля, внутренними гравитационными волнами, а также повышенными значениями импедансного акустического соотношения. После прихода холодного атмосферного фронта, а также в период интенсивных молниевых разрядов типа облако-земля наблюдались более высокочастотные вариации электрического поля (период ~1 мин) и повышенная турбулизация атмосферы. На заключительной стадии явления практически отсутствовали ветровые движения в атмосфере и микропульсации атмосферного давления, период вариаций электрического поля увеличился до ~15 мин.

Анализируются результаты инструментальных наблюдений за геомагнитным полем на Геофизической обсерватории "Михнево" ИДГ РАН. Показано, что геофизическая обстановка характеризуется значительным количеством дней с возмущенным состоянием геомагнитного поля. Установлена тенденция к увеличению геомагнитной активности со временем (с 2009 по 2015 гг. количество дней с возмущенной геомагнитной обстановкой увеличилось в 7,6 раза), а также значимая корреляция между количеством геомагнитных возмущений и вариациями индекса солнечной активности F10,7. Повторяемость геомагнитных возмущений характеризуется четко выраженными периодичностями с характерными периодами около 14, 27, 60, 182 и 365 сут.

Представлен анализ магнитовариационных параметров для среднеширотных условий Восточно-Европейской платформы. Анализ выполнен с привлечением данных инструментальных наблюдений, выполненных на Геофизических обсерваториях "Михнево" ИДГ РАН и "Борок" ИФЗ РАН в период 2010-2013 гг. Установлены периодичности вариаций магнитного типпера и магнитного тензора в приземном слое атмосферы. Определена зависимость между уровнем подземных вод в безнапорном горизонте и вариациями магнитного типпера.

В работе излагаются результаты расчётов изменения газового состава атмосферы при выбросах значительных масс метана из локальных арктических источников. Численное моделирование с использованием фотохимической модели нижней и средней атмосфер показало, что увеличение эмиссии метана из арктических источников может привести к заметному изменению газового состава нижней атмосферы. Выполненные модельные расчеты и анализ физико-химических связей показали, что изменения концентраций метана, воды, гидроксила и озона в условиях повышения эмиссии метана приводят к возникновению положительной обратной связи с потеплением в районе выбросов. Вклад парникового эффекта от работы указанных положительных обратных связей может оказаться сравнимым или даже превысить антропогенный вклад в арктической зоне.

Электромагнитное излучение ОНЧ диапазона распространяется в волноводе Земля-ионосфера. Результаты многих спутниковых измерений показывают, что при определенных условиях часть энергии волны может проникать сквозь стенку волновода в верхние слои ионосферы. В статье представлены результаты синхронных измерений сигналов радиотехнической системы дальней навигации «Альфа» наземной аппаратурой Геофизической обсерватории «Михнево» (ГФО) ИДГ РАН и бортовой аппаратурой микроспутника "Чибис-М" ИКИ РАН, позволяющие идентифицировать и анализировать параметры отдельных сигналов наземных передатчиков.

В работе приведены результаты моделирования действия плоско-параллельного монохроматического потока фотонов на Землю с учетом ее сферичности. Показано, что учет рассеяния принципиально важен для описания ионизирующего воздействия Солнца в области терминатора и за ним. Показано, что для квантов с энергиями менее 10кэВ можно ограничиться моделью однократного рассеяния, а для более жестких необходимо учитывать многократное рассеяние.

В 2012-2013 годах в экспериментах по искусственной модификации ионосферы мощной КВ волной на нагревном стенде EISCAT HEATER (Тромсе, Норвегия) были проведены дистанционные измерения электромагнитных сигналов КНЧ/ОНЧ диапазона. Использование новой высокочувствительной магнитометрической аппаратуры позволило зарегистрировать сигналы амплитудой в единицы фемтотесла на расстояниях до 2000 км от источника в нескольких измерительных пунктах. Полученные результаты позволили предложить и апробировать методику пеленгации ионосферных источников сверхслабых сигналов КНЧ/ОНЧ диапазона с использованием наземных измерительных комплексов.

Исследована столкновительная эволюция газопылевых сгущений, образовавшихся в результате гравитационной неустойчивости в пылевом субдиске околосолнечной газопылевой туманности. В работе рассмотрено раннее образование плотных планетезималей в зоне Земли и в области Юпитера. Показано, что уже через несколько сотен оборотов вокруг Солнца после образования сгущений в диске среди пылевых сгущений появляются плотные планетезимали. Оценены времена их формирования. Времена образования ледяных планетезималей (кометных ядер) в области Юпитера допускают наличие жидкой фазы в их недрах за счет нагрева радионуклидами.

В работе рассматривается лабораторная адаптивная оптическая система для компенсации искажений мощного лазерного излучения, распространяющегося сквозь атмосферу Земли. Исследована возможность моделирования атмосферной турбулентности с помощью гибкого зеркала на пьезоприводах, представлены результаты коррекции фазовых искажений с помощью охлаждаемого биморфного зеркала.

Падение Челябинского метеороида рассматривается в рамках жидкостной модели, изначально предложенной для моделирования входов космических объектов размерами больше нескольких десятков метров. Полученные распределения избыточного давления на поверхности Земли и потоки излучения на поверхность удовлетворительно согласуются с наблюдательными данными. Жидкостная модель может использоваться для оценки последствий падения большей части опасных космических объектов. Рассматриваются гипотетические падения Челябинского метеороида при разных углах наклона траектории, оцениваются последствия таких падений. Показано, что вертикальное падение привело бы лишь к незначительному увеличению амплитуды ударной волны на поверхности по сравнению с реальным падением под углом 18,50°.

Предложена методика расчета ионосферных возмущений и продемонстрирована ее работоспособность в задачах распространения АГВ, инициированных мощным энерговыделением, соответствующим энергии Челябинского космического тела, упавшего 15 февраля 2013 г. Приведена зависимость возмущений плотности в избранных точках пространства внутри F2 слоя.

Акустические сигналы от пролета и разрушения Челябинского метеороида были записаны случайными свидетелями на бытовые устройства в ближней зоне. Волновые формы сигналов имеют сложный характер, за основным приходом наблюдаются дополнительные максимумы (звуковые удары), их количество и временные задержки зависят от местоположения точек регистрации. Анализ этих сигналов может позволить определить особенности источника энерговыделения. Для первоначального анализа из сформированной базы данных отобраны две группы сигналов, зарегистрированных в различных местах по отношению к траектории, показана необходимость комплексного применения корреляционного, спектрального и кепстрального анализов. Среди множества зарегистрированных приходов присутствуют несколько спектрально различных локальных источников, но полностью классифицировать все сигналы пока не удалось.