Солнечная и солнечно-земная физика
 На главную   Об авторе  Публикации  Проекты  e-mail 

Наземный мониторинг нейтронов и микробиологических параметров для разработки нового подхода прогнозирования землетрясений и дру-гих неблагоприятных природных явлений

Предлагается проект научных исследований по изучению взаимосвязи между солнечной активностью, сейсмическими и биологическими процессами.
Проект предполагает развитие как фундаментальных, так и прикладных исследований, выполненных нами в 1991-2002гг. /1-8/. Его реализация позволит приступить к разработке нового подхода к прогнозированию землетрясений и других природных явлений.
Проект имеет следующие положения (принципы):

1.Сейсмические явления составляют часть единого физического процес-са в системе "Солнце-Земля". С этой точки зрения Солнце, межпланетная среда, магнитосфера, ионосфера, атмосфера Земли и сама Земля с происходящими на ней процессами, приводящими к землетрясениям и инфекционным заболевани-ям, представляют собой единую физическую систему.
2. Процессы в системе "Солнце-Земля" взаимосвязаны, от состояния ка-ждого из составляющих этой системы зависят физические процессы на Земле.
3. Сейсмические и биологические явления зависят как от солнечной ак-тивности, так и активности земного происхождения. Из экспериментов, прово-димых в космосе и на Земле, известно, что Земля и другие крупные планеты, так же, как и Солнце, имеют собственный, внутренний источник энергии /9,10/. Земля и другие планеты испускают большее количество тепловой энергии, чем поглощают от Солнца. Это свидетельствует о наличии собственной активности Земли, проявлением которой являются тектонические и сейсмические процес-сы.

В наших работах показано, что на Земле существуют 11-летние циклы сейсмической и микробиологической активности, которые имеют между собой положительную корреляцию и, отрицательную - с солнечной активностью (цик-лами солнечных пятен).
В них также показано, что на протяжении 11-летнего солнечного цикла сейсмическая активность возрастает в периоды минимальной солнечной актив-ности и после крупных солнечных вспышек, которые вызывают увеличение по-токов протонов не только в межпланетном пространстве, но и на поверхности Земли. Мы показали, что существует высокая корреляция между сейсмической энергией и потоками нейтронов в периоды крупных солнечных вспышек. В ча-стности, мы обнаружили, что амплитуда Форбуш-понижений, регистрируемая нейтронным монитором, определяется не только процессами на Солнце и меж-планетной среде, но и сейсмической энергией, выделяемой во время землетря-сений. При этом оказалось, что показания нейтронного монитора, расположен-ного вблизи эпицентра землетрясения, существенно отличаются от показаний других приборов. Т. е. перед крупными землетрясениями увеличиваются потоки нейтронов на Земле, при этом величина сейсмической энергии непосредственно связана с этими потоками. Этот вывод подтверждается в работе Yasunaga /11/, в которой изучались временные вариации потоков тепловых нейтронов в сейсмо-активной зоне. В ней показано, что перед землетрясениями и вулканическими извержениями происходит возрастание потоков нейтронов.
Анизотропия потоков тепловых нейтронов исследовалась на шарах-баллонах в работе /12/. Оказалось, что в атмосфере на высотах вплоть до 3-5 км наблюдается высокая анизотропия потоков нейтронов, направленных от Земли. Эти факты указывают на то, что вблизи земной коры существует поле тепловых нейтронов, величина которого определяется сейсмической активностью Земли.
Для разработки нового подхода прогнозирования землетрясений и других не-благоприятных природных явлений мы предлагаем выполнить физико-биологическое исследование, в котором необходимо:

1) измерение на поверхно-сти Земли потоков нейтронов;
2) проведение микробиологического эксперимен-та.

При этом могут быть использованы действующая аппаратура и разработанные методики. Мы имеем производственную базу для изготовления приборов, реги-стрирующих нейтроны. Приборы компактны, имеют вес не более 10 кг. В при-боре для регистрации нейтронов применяются газоразрядные счетчики тепло-вого нейтронного излучения в количестве 15 шт. типа СИ-19Н, наполненные газом 3He. Прибор может использоваться в двух вариантах: с полиэтиленовым замедлителем (в этом случае энергия регистрируемых нейтронов несколько мегаэлектроновольт) и без замедлителя (тепловые нейтроны). Аналогичные приборы использовались в экспериментах на орбитальной станции "Мир" в космосе, в атмосфере на баллонах, в наземных экспериментах.
У нас также имеется база для проведения микробиологических экспери-ментов. Наш коллектив состоит из специалистов по солнечной и солнечно-земной физике, геофизике, сейсмологии, биофизике. При проведении физико-биологического эксперимента будут использо-ваться гелиогеофизические данные, характеризующие обстановку на Солнце, в межпланетном пространстве, магнитосфере, ионосфере, атмосфере, внутри Земли.

Список литературы
1. Кужевский Б.М., Петров В.М., Шестопалов И.П. О прогнозировании ра-диационной обстановки в межпланетном пространстве. // Космические исследо-вания. 1993. Т. 31. No6.С. 89-103.
2. Shestopalov I.P., Smyrrenny L.N., Likin O.B., Pisarenco N.F. Solar flares and seismic activity of the Earth.// Annales Geophysic.1995.V.13,Suppl.3.Part 3 .P.666.
3. Шестопалов И.П., Конрадов А.А. Харин Е.П. и др. Циклы солнечной, сейсми-ческой и биологической активности.// Тез. докл. Четвертого Международного Пущинского Симпозиума "Корреляции биологических и физико-химических процессов с космическими и гелиогеофизическими факторами". Пущино, 1996. С. 120.
4. Шестопалов И.П.,Поликарпов Н.А.,Бреус Т.К. Влияние гелио-геофизических факторов на биологическую активность Staphylococcys aureus. // Биофизика 1997. Т. 42. No4. С. 919 925.
5. Шестопалов И.П.,Конрадов А.А. Харин Е.П. Корреляция сейсмических и биологических процессов с солнечной активностью. // Биофизика. 1998. Т.43. No 4. С. 705.
6. Соболев Г. А., Шестопалов И.П.,Харин Е. П. Геоэффективные солнечные вспышки и сейсмическая активность Земли. // Физика Земли. 1998. No7. С. 85.
7. Shestopalov I.P., Kharin E.P, Kuzjevskij B.M. The relationships of the neutrino flux variations with solar activity and with seismicity of the Earth. // Geophysical Research Abstracts. V. 2. 2000. 25th General Assambly, ST5, Nice, France, April, 2000.
8. Шестопалов И.П., Харин Е.П., Поликарпов Н. А Связь микробиологических процессов с солнечной активностью и сейсмической энергией Земли. // Межго-сударственная конференция "Научное наследие В.И. Вернадского в контексте глобальных проблем цивилизации" Крым 23-25 мая 2001. Доклады. Москва. Издательский дом "Ноосфера. 2001. С. 450-464
9. Pollac J. B., Rages K., Baines K. H. et al. Estimates of the bolometric albedos and radiation balance of Uranus and Neptune. // Icarus. 1986. V. 65. P. 442
10. Wang Hong-zhang. On the internal energy source of the large planets.// Chines astronomy and astrophysies. 1990. V. 14. N.4. P. 361.
11. Yasunaga S. Method and equipment for prediction of volcanic eruption and earth-quake. Pat. 5241175 USA. 1993.
12. Кужевский Б. М., Нечаев О. Ю., Шаврин П. И. Анизотропия тепловых ней-тронов в атмосфере Земли. // Геомагнетизм и аэрономия. 1995. Т. 35. No2. С. 116.