1. Хроника передвижения группы к месту происшествия
жүктеу/скачать 145.54 Kb.
|
6. Плазменные образованияГаз, большинство частиц которого имеют электрический заряд, отличается от обычного газа. Он проявляет сходство с проводниками, электролитами и полупроводниками. Газам, ионизованным до высокой степени, И. Лэнгмюр дал особое название «плазма». Смеси газов, состоящие из противоположно заряженных компонент, у которых плотность заряженных частиц становится фактором взаимодействия этих частиц с электрическими и магнитными полями, в том числе и с внешними полями, представляет собой плазму [8]. По мнению ученых, плазма – наиболее распространенное состояние вещества в космосе. Большое число природных плазменных космических объектов имеет температуру, которая превышает миллион градусов (100 эВ). Такую плазму называют высокотемпературной. Температура большинства земных и ряда космических объектов, не превышает десяти электрон-вольт [9]. Потенциалы ионизации и диссоциации атомов и молекул лежат между 2–20 эВ. Ионизация – это процесс, посредством которого из нейтральных атомов или молекул получаются положительные или отрицательные заряды. Низкотемпературная плазма широко применяется в радиоэлектронных приборах, плазмотронах, газовых лазерах, других устройствах и в промышленных технологиях. Физика плазмы относится к проблеме многих тел. Основное взаимодействие (электромагнитное) достаточно хорошо изучено. Плазма называется газовой, если число таких частиц велико. По условию, плазма нейтральна и состоит из большого числа частиц двух сортов с зарядами +е и –е. Согласно теории, в объеме одной поверхности заключено равное количество положительных и отрицательных ионов. Плазма отличается от скопления просто заряженных частиц минимальной плотностью, определяемой из условия L > D, где L – линейный размер системы заряженных частиц, D – характерное для плазмы расстояние, называемое дебаевским радиусом экранирования [10]. Большая электропроводность плазмы приближает ее свойства к свойствам проводников. Эти свойства являются следствиями электрических полей между заряженными частицами. В теории Дебая – Хюккеля ион полностью ионизированного газа принимается за точечный заряд. Если приложить к плазменному объекту внешнее поле, то оно проникает на глубину порядка дебаевского радиуса. Чтобы плазма сохраняла квазинейтральность, ее линейные размеры должны намного превосходить дебаевский радиус (rD). Экранирование кулоновского поля произвольного заряда плазмы на расстояниях rD происходит в результате того, что данный заряд оказывается окруженным частицами с зарядами противоположного знака. Взаимодействие заряженных частиц друг с другом возрастает, когда плотность заряженных частиц растет. Если среда представляет собой не полностью ионизованный газ и плотность заряженных частиц в газе очень мала, ионы взаимодействуют, в основном, с нейтральными частицами. Сильное взаимодействие с внешними магнитными и электрическими полями обусловлено высокой электропроводностью плазмы. В природных условиях Земли плазма появляется в пламени и посредством поля, при грозовых разрядах; искусственная – создается в газоразрядных лампах. Средняя кинетическая энергия электронов в газоразрядной плазме значительно превышает среднюю энергию нейтральных частиц плазмы. В плазме отсутствует термодинамическое равновесие. В газоразрядной плазме заряженные частицы, входящие в ее состав, непрерывно находятся в ускоряющем электрическом поле. Состояние термически неравновесной газоразрядной плазмы поддерживается за счет энергии разрядного тока, проходящего через плазму [11]. Коллективное взаимодействие частиц связано с кулоновскими силами, что позволяет рассматривать плазму как особое агрегатное состояние вещества. Эти связи позволяют возбуждать и распространять в плазме разнообразные колебания и волны. С прекращением действия внешнего поля, по истечении времени плазменное состояние прекращает свое существование. Исчезновение плазмы, предоставленной самой себе, называется деионизацией газа. Зачастую в зонах землетрясений и тектонических нарушений, в воздушном пространстве наблюдают ионизацию воздуха и появление плазмоидов. В работе [12] приведены результаты экспериментов, выполненных спутниковым ионосферным профилометром на основе навигационной системы GPS и с помощью наземного геофизического лазерного интерферометра. Обнаружена связь явлений с сейсмической активностью Земли. Зарегистрировано синхронное возрастание деформаций земной поверхности, вариаций атмосферного давления и уровня электронной концентрации в слое F2 ионосферы с характерными пространственными масштабами 102–103 км. Авторы отмечают, что перед сильными землетрясениями возрастает интенсивность нестационарных динамических процессов в ионосфере, усиливаются возмущения электрических и магнитных полей Земли. Связь сейсмических и электромагнитных процессов в земной коре и прилегающих геосферах (атмосфере, ионосфере) советскими учеными [13] замечена давно. В истории СССР имеются длительные наблюдения за температурными аномалиями в континентальных масштабах. Измерение потока ИК– излучения в Среднеазиатском регионе в 1980 и 1984 годах, уходящего ежесуточно из разломов в предрассветное время, показало, что в одних и тех же зонах, некоторых крупных тектонических нарушений, эпизодически возникают положительные аномалии излучения. Анализ космических тепловых снимков поверхности Земли в диапазоне излучения 10,5–11,3 мкм показал, что по сравнению с сопредельными блоками над некоторыми структурами Среднеазиатского сейсмоактивного региона (Копетдагский, Талоссо–Ферганский разломы) наблюдается устойчивое повышение интенсивности потока выходящего инфракрасного излучения. Площадь аномалий достигала десятков тысяч квадратных километров. Для эпизодических аномалий характерно пульсирующее изменение площади. При землетрясении в Газли 20 марта 1984 г. в узле пересечения Тамды–Токраусского и Талассо–Ферганского разломов 11 марта была зарегистрирована положительная аномалия потока уходящего ИК–излучения на площади около 100 тыс. км2 [13]. Землетрясения в зоне Тамды–Токраусского разлома летом 1984 г. (8 июля, 5 и 14 августа, 27 сентября) с магнитудой М = 4,3 до М = 5,3 предварялись появлением в узле пересечения с Талассо–Ферганским разломом положительной аномалии уходящего ИК– излучения. Возникновение аномалий совпадало с активизацией разломов, над которыми зафиксировано повышение потока уходящего ИК– излучения. Продолжительность существования этих аномалий от 2 до 10 суток. Положительные аномалии потока ИК– излучения обнаружены в Восточном Средиземноморье. Аномалии зарегистрированы в прибрежной зоне (до 300 км) на границе Ливии с Египтом и проявляются перед землетрясениями. Эпицентры землетрясений имеют значительную удаленность от мест появления аномалий над разломными зонами [13]. В горных районах Северного Кавказа в XXI веке появились световые аэрозольные "столбы" высотой 100–150 м. Они наблюдались в солнечную погоду 26.12.2005 года. Над тепловой аномалией № 1–А (у Восточного вершинного кратера Эльбруса) ярко–белые свечения были видны около 40 минут, а над тепловой аномалией № 2–А (зона современного разлома под ледником Малый Азау) – в течение 2 часов [14]. Относительно высокая скорость формирования и развития температурных аномалий (рост и спад температуры на несколько градусов за короткий срок), а также площадь развития (более тысяч квадратных километров), исключает возможность процесса преобразования механической энергии горных пород в тепловую при подготовке землетрясений. До настоящего времени не установлены: причины появления аномалий, скоротечность излучения и быстрый спад интенсивности до фоновых значений. По мнению ученых, связь потока ИК– излучения, выходящего над активными разломными зонами, с коротким периодом их активизации ставит вопрос о природе возникновения таких аномалий. жүктеу/скачать 145.54 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|