Геофізичний моніторинг в Антарктиці

Сейсмоакустичні вимірювання на українській антарктичній станції «Академік Вернадський»

     Сейсмоакустичні вимірювання на УАС розпочаті у 2000 році, коли на станцію був доставлений перший комплект обладнання з цифровою реєстрацією, розроблений в ГЦСК. У 2004 році фахівці ГЦСК встановили закуплену УАЦ  трикомпонентну цифрову сейсмічну станцію Guralp CMG40TDE, що стала базовою станцією для сейсмічного моніторингу в регіоні.

     В 2020 році НАНЦ провів масштабне оновлення обладнання на УАС, оновлена сейсмічна станція, закуплене акустичне обладнання, що дало змогу розмістити в регіоні інфразвуковий масив, який на сьогодні складається із обладнання ГЦСК та НАНЦ.

     За допомогою цього обладнання вирішуються як задачі моніторингу сейсмічних та інших геофізичних явищ в рамках виконання Україною міжнародних зобов’язань щодо нерозповсюдження ядерної зброї, забезпеченням інформацією про стан довкілля державних органів влади, так і використовується для проведення наукових досліджень в рамках Державних цільових науково-технічних програм проведення досліджень в Антарктиці.

     До недавнього часу сейсмічні та акустичні дані приходилося обробляти безпосередньо на антарктичній станції, що не завжди можна було реалізувати із-за відсутності кваліфікованих фахівців. Частково задача вирішувалася шляхом періодичного розміщення на інтернет ресурсах даних за певний період, чи передачі даних по запитам. Однак ситуація кардинально змінилася після модернізації, коли передача даних почалася в реальному масштабі часу. Тепер дані надходять до Національного центру даних, де здійснюється їх автоматична та інтерактивна обробка складом оперативної чергової зміни.

     Станція є суттєвим доповненням до української мережі при проведенні глобального моніторингу, так як ряд сейсмічних явищ, що відбуваються в Південній півкулі знаходяться в зоні сейсмічної тіні для континентальних станцій. Сейсмічні дані включені до мережі сейсмометрів Антарктичного півострова, що дає змогу проводити і  регіональний моніторинг.

     Разом з тим навколо станції фіксується значна кількість локальних сейсмічних та акустичних явищ, що пов’язані з кріосферою. Спостереження за варіаціями темпів руйнації льодовиків в районі УАС можуть представляти інтерес для оцінки впливу коротко- і середньострокових змін клімату планети на навколишнє середовище. Сейсмічні та інфразвукові спостереження є відносно дешевим, цілорічним та всепогодним інструментом для вирішення завдання спостереження за льодовиками, та явищами з ними пов’язаними.

 

     На рисунку показані можливі джерела збурення сейсмічних та інфразвукових хвиль в регіоні української антарктичної станції «Академік Вернадський». Фізичну взаємодію між твердими системами Землі, атмосфери, океану та кріосфери можна виявити за допомогою сейсмічних та інфразвукових хвиль, що генеруються природними джерелами збурень. На станції реєструються сигнали від землетрусів, цунамі, виварження вулканів, вибухів болідів, штормової активності, лавин та процесів айсбергоутворення.

  

     На рисунках показані приклади  реєстрації інфразвуковими засобами сходу лавин та процесів айсбергоутворення на півострові Київ (Антарктичний півострів). Разом з тим можливий і моніторинг льодовика безпосередньо на острові, де розташована антарктична станція «Академік Вернадський».