Строение мантии Земли можно изучать по ее гудению

Сейсмологи выяснили, что строение мантии Земли можно изучать по ее гудению - инфразвуковым волнам, вызываемым взаимодействием поверхности планеты и атмосферы. Статья ученых появилась в журнале Science, а ее краткое изложение приводит physicsworld.com.

Инфразвук (от лат. infra — ниже, под), упругие волны, аналогичные звуковым, но с частотами ниже области слышимых человеком частот. Обычно за верхнюю границу инфразвуковой области принимают частоты 16—25 гц. Нижняя граница инфразвукового диапазона неопределенна. Практический интерес могут представлять колебания от десятых и даже сотых долей гц, т. е. с периодами в десяток секунд. Инфразвуки содержатся в шуме атмосферы, леса и моря; их источник — турбулентность атмосферы и ветер (например, так называемый "голос моря" — инфразвуковые колебания, образующиеся от завихрений ветра на гребнях морских волн). Источником инфразвуковых колебаний являются грозовые разряды (гром), а также взрывы и орудийные выстрелы.

В земной коре наблюдаются сотрясения и вибрации инфразвуковых частот от самых разнообразных источников, в том числе от взрывов обвалов и транспортных возбудителей.

Для инфразвука характерно малое поглощение в различных средах вследствие чего инфразвуковые волны в воздухе, воде и в земной коре могут распространяться на очень далёкие расстояния. Это явление находит практическое применение при определении места сильных взрывов или положения стреляющего орудия. Распространение инфразвука на большие расстояния в море даёт возможность предсказания стихийного бедствия — цунами. Звуки взрывов, содержащие большое количество инфразвуковых частот, применяются для исследования верхних слоев атмосферы, свойств водной среды.

Ранее ученым было известно, что сейсмические процессы в верхних слоях мантии "отзываются" в атмосфере колебаниями с частотами 0,01-10 герц. Изучение этих колебаний, однако, не представлялось возможным из-за присутствия большого количества фонового шума.

В рамках нового исследования ученым удалось отчасти решить эту проблему. Для этого они изучали данные о шуме, собранные в период с 1996 по 2003 годы. Используя столь длительный отрезок времени, сейсмологи смогли избавиться от фонового шума в данных. В результате им удалось обнаружить в гудении Земли периодические изменения с периодами в пределах от 100 до 400 секунд.

Данные о изменениях сравнивались с данными наблюдений 54 сейсмических станций, расположенных по всему миру. В частности, анализ позволил определить скорость распространения звуковых волн в верхних слоях мантии (на глубине до 340 километров) в тех местах, где были расположены станции.

По словам ученых, традиционно для изучения внутреннего строения нашей планеты используются естественные волны, возникающие во время землетрясений. Слабой стороной такого метода является то, что это позволяет изучать только сейсмически-активные регионы, то есть фактически районы вдоль границ тектонических плит. Для полноты картины этого мало. Новый метод лишен этого недостатка. При этом, однако, для его работы нужно большое количество статистических данных.

03.07.2025

Разработана новая технология обнаружения сейсмических явлений

Новая технология основана на отслеживании распространения искусственно инициированных лазерных импульсов по оптоволоконным кабелям в зависимости от микроскопических дефектов, на которое по-разному влияют различные сейсмические события – через волновые поля. »»»

30.06.2025

Ведется изучение биоразнообразия на границе Якутии и Иркутской области

Для экологически безопасной разработки месторождений Восточной Сибири и реализации прочих промышленных проектов ученые исследуют экосистемы на границе Якутии и Иркутской области. »»»

27.06.2025

Разработана новая технология изучения керна

Ученые внедрили в анализ керна систему ИИ, способную осуществлять его комплексное описание, определяя основные физические характеристики, а также проверять прошлые данные. »»»

26.06.2025

Оценено состояние многолетнемерзлых пород арктических торфяников России

Путем исследования температур арктических торфяников различных типов ученые установили различия между ними и оценили, что состояние многолетнемерзлых пород пока сохраняет стабильность. »»»

20.06.2025

Растет продолжительность и интенсивность Эль-Ниньо и Ла-Нинья

Зафиксирован рост продолжительности фаз ENSO с традиционного примерно года до 3 лет, а также повышение частоты многолетних Эль-Ниньо и Ла-Нинья. Считается, что это связано с ростом температуры атмосферы и океана с глобальным потеплением. »»»