Laser meter of atmospheric aerosol inhomogeneity properties in visible and ultraviolet spectral bands

Abstract

Научный центр волновых исследований Института общей физики РАНИзложены материалы по мониторингу аэрозольных выбросов грязевых вулканов компактным лидаром обратного рассеяния на Таманском полуострове, отличающемся сейсмической активностью и повышенной частотой небольших землетрясений с магниту-дой 2-4, с одновременным измерением концентрации водорода как газа-носителя для транс-порта аэрозоля из мантии Земли. Обнаружена корреляция плотности тектонического аэро-зольного шлейфа и водорода из трещины/разлома в штреке старой шахты и грязевого вулкана на поверхности. Обсуждается возможность использования лидарных данных по измерению динамики аэрозольных выбросов для изучения тектонической активности ман-тии Земли как предвестников землетрясений и для их прогноза ВведениеКатастрофически разрушительные последствия землетрясений последних лет -та-ких как спитакское в Армении, турецкое и, наконец, на Алтае 20-22 октября 2003 г. еще раз показали, что развитие любых инструментальных средств мониторинга тектонической активности, с целью регистрации предвестников и прогноза землетрясений, является акту-альной задачей. Известно, что предвестником сейсмической активности служит изменение (в количественном и качественном отношении) набора атомов металлов в аэрозолях при газообразных выбросах из разломов. Однако постоянный контроль, забор проб и после-дующий элементный анализ представляет растянутый во времени и поэтому недостаточно оперативный процесс.Выбросы глубинных газов сопровождаются инжекцией аэрозоля, образующегося за счет вовлечения частиц породы при движении газов вверх по разлому. Обнаружение и из-мерение динамики концентрации такого аэрозоля можно осуществлять оперативно в ре-альном времени и дистанционно с помощью техники лидарного зондирования.В данной публикации изложены результаты полевых экспериментов, в ходе которых была предпринята попытка использования портативного безопасного для глаз лидара об-ратного рассеяния для мониторинга аэрозоля, выносимого сопутствующими газами (водо-род, метан и др.) из мантии Земли в районах тектонических разломов на Таманском полу-острове в октябре-ноябре 1996 г.Как было установлено ранее [1], интенсивный аэрозольный выброс вулкана Авача на Камчатке в декабре 1990 г. был единственным предвестником последующего землетрясе-ния и извержения вулкана 13 января 1991 г., поскольку данные геофизического мониторин-га вулканической активности на основе сейсмограмм не дали достоверно различимых из-менений, которые могли бы рассматриваться как предвестники. При извержении вулкана Галераф в январе 1993 г. в Колумбии, вблизи города Пасто, погибло 9 вулканологов. При этом сеть из шести автоматических сейсмостанций на кратере вулкана за 6 ч до начала из-вержения не передала никаких сейсмосигналов как предвестников извержения [2].Следует отметить, что накануне последних катастрофических событий на Алтае по-стоянно действующая станция на основе лазерной интерферометрии на большой базе для мониторинга тектонической активности земной коры в районе озера Байкал не зарегистри-ровала отчетливых сигнало...