ИСТИНА

Вертикальный акустический резонанс (ВАР) в атмосфере и геомагнитные Pc5 колебания наблюдались после нескольких сильных землетрясений и извержений вулканов, которые сопровождались генерацией в атмосфере акусто-гравитационных волн, достигающих высот ионосферы [1]. Резонансы на частотах 3.7 - 6.0 мГц возникают вследствие интерференции акустических волн, распространяющихся вверх от поверхности Земли, и волн, отражённых от области больших градиентов температуры вблизи нижней границы термосферы (80 - 90 км). Акустическая волна, просачивающаяся через верхнюю границу резонатора, увлекает ионосферную плазму, что приводит к образованию ионосферных токов и геомагнитным возмущениям с частотами близкими к резонансным частотам ВАР [2,3]. В отличие от Pc5 пульсаций магнитосферного происхождения, эти геомагнитные возмущения локализованы в эпицентральной зоне с размером порядка 300 - 400 км и в магнитно-сопряжённой области. В некоторых случаях характерные для ВАР возмущения наблюдались в течение 1  1.5 ч после окончания сейсмического события. За это время сейсмические волны в земле и волны цунами в океане выходят далеко за пределы области генерации ВАР. Поэтому обычно предполагалось, что причиной долговременной генерации ВАР и атмосферных волн являются продолжительные колебания земной поверхности, связанные с афтершоками. В данной работе исследуется иной механизм этого явления, связанный с особенностями модовой структуры ВАР. Проводится теоретическое исследование данной проблемы в рамках плоскослоистой двумерной модели среды, содержащей проводящую землю, «тонкий» гиротропный Е-слой ионосферы, магнитосферу и атмосферу с экспоненциальным высотным профилем плотности, состоящую из двух слоёв с разными температурами. Анализ решения в Фурье представлении показывает, что спектры ВАР и геомагнитных возмущений содержат фундаментальную моду с частотой 3.7 мГц и спектр затухающих гармоник. Характерное время затухания второй и третьей гармоник с частотами 4.5 мГц и 5.9 мГц составляет десятки минут, что позволяет объяснить большую длительность эффекта, наблюдаемую при наземных барометрических и магнитных измерениях. Показано, что ветер вблизи границы термосферы влияет на коэффициенты затухания гармоник. Для исследования возмущений во временнóм представлении применяется обратное преобразование Фурье. Аналитическое продолжение подынтегральной функции в комплексную плоскость показывает, что влияние собственных колебаний на магнитный сигнал определяется вычетами в полюсах подынтегральной функции. Модельная зависимость геомагнитного возмущения от времени, которая учитывает вклад в сигнал первых трёх гармоник ВАР, имеет вид квази-осцилляторных колебаний со средним периодом около 200 с, что согласуется с результатами наблюдений. 1. Iyemori T. et al. // Earth, Planets and Space. 2022. V. 74. P. 103. 2. Surkov V.V. et al. // J. Geophys. Res. 2023. V. 128(10). e2023JA031872. 3. Сурков В.В., Пилипенко В.А. // Физика Земли. 2024. №. 1. С. 57-67.