Результаты мониторинга концентраций парниковых газов и вариаций деформаций земной коры на мысе Шульца в зимний период 2023–2024 годов

М. А. Бовсун, Г. И. Долгих, С. Г. Долгих, В. В. Овчаренко, И. Е. Степочкин, В. А. Чупин✉, А. В. Яцук

Тихоокеанский океанологический институт им. В. И. Ильичева ДВО РАН, Владивосток, Россия

✉ e-mail: chupin@poi.dvo.ru

Аннотация

Цель. Целью работы является контроль климатических изменений в южной части Приморского края, связанных с вариациями метеорологических параметров, потоков парниковых газов, влиянием катастрофических деформационных процессов земной коры.

Методы и результаты. На морской экспериментальной станции «м. Шульца» проводятся непрерывные комплексные измерения стационарным аппаратно-программным измерительным комплексом газодеформационного мониторинга. Приводится краткое описание измерительного комплекса, состоящего из нескольких лазерно-интерференционных измерительных устройств (лазерные деформографы, лазерный нанобарограф, лазерный измеритель вариаций давления гидросферы) и стационарного газоанализатора закрытого типа для измерения концентраций углекислого газа и водяного пара в атмосфере. Все данные натурных измерений, полученные с использованием комплекса, собираются в общую базу данных для последующих исследований. В ходе проведенных измерений в зимний период 2023-2024 и весенний период 2024 г. получены новые данные о проявлении и взаимодействии различных геосферных процессов. В зимний период зарегистрировано превышение содержания углекислого газа в атмосфере и снижение его уровня в начале весны, связанное с сезонным изменением преобладающего направления ветра. В результате мониторинга выявлена суточная периодичность концентрации углекислого газа. При этом зарегистрировано влияние суточных вариаций температуры атмосферного воздуха на суточные вариации концентрации углекислого газа. В результате деформационного мониторинга зарегистрировано катастрофическое землетрясение, вызвавшее цунами в Японском море. Вычисление величины выявленной деформационной аномалии землетрясения позволило определить величину смещения земной коры, которое привело к возникновению волны цунами. Комплексная обработка данных показывает корреляцию микродеформаций земной коры, вариаций атмосферного давления, углекислого газа и водяного пара в атмосфере на приливных гармониках.

Выводы. Комплексный мониторинг концентраций парниковых газов и вариаций деформаций земной коры позволил выявить зависимости короткопериодных колебаний при газодеформационном межгеосферном взаимодействий. Получены новейшие данные об изменении концентраций парниковых газов в зимний период на южной территории Приморского края.

Ключевые слова

аппаратно-программный комплекс, деформация земной коры, углекислый газ, водяной пар, газогеохимический мониторинг, метеорологический мониторинг, деформационный мониторинг, цунами

Благодарности

Работа выполнена при финансовой поддержке ФНТП «Обоснование системы климатического мониторинга дальневосточных морей и разработка методов мониторинга экстремальных погодно-климатических явлений, связанных с океаном, на основе стационарных и мобильных измерительных комплексов, а также мультисенсорного спутникового зондирования» (выполнение измерений и интерпретация полученных результатов) и темы (№124022100074-9) «Изучение природы линейного и нелинейного взаимодействия геосферных полей переходных зон Мирового океана и их последствий» (создание экспериментального комплекса).

Для цитирования

Результаты мониторинга концентраций парниковых газов и вариаций деформаций земной коры на мысе Шульца в зимний период 2023–2024 годов / М. А. Бовсун [и др.] // Морской гидрофизический журнал. 2024. Т. 40, № 6. С. 918–935. EDN SKDOEN.

Bovsun, M.A., Dolgikh, G.I., Dolgikh, S.G., Ovcharenko, V.V., Stepochkin, I.E., Chupin, V.A. and Yatsuk, A.V., 2024. Results of Monitoring of Greenhouse Gas Concentrations and Variations in the Earth’s Crust Deformations at Cape Schultz in Winter Period, 2023–2024. Physical Oceanography, 31(6), pp. 863-879.

Список литературы

  1. Bowman D. C., Lees J. M. Upper Atmosphere Heating from Ocean-Generated Acoustic Wave Energy // Geophysical Research Letters. 2018. Vol. 45, iss. 10. P. 5144–5150. https://doi.org/10.1029/2018GL077737
  2. Gerstoft P., Fehler M. C., Sabra K. G. When Katrina hit California // Geophysical Research Letters 2006. Vol. 33, iss. 17. L17308. https://doi.org/10.1029/2006GL027270
  3. Astiz L., Creager K. Geographic and seasonal variations of microseismic noise // EOS Transactions of American Geophysical Union. 1994. Vol. 75. 419.
  4. Bromirski P., Flick R. E., Graham N. Ocean wave height determined from inland seismometer data: Implications for investigating wave climate changes in the NE Pacific // Journal of Geophysical Research: Oceans. 1999. Vol. 104, iss. C9. P. 20753–20766. https://doi.org/10.1029/1999JC900156
  5. Grevemeyer I., Herber R., Essen H.-H. Microseismological evidence for a changing wave climate in the northeast Atlantic Ocean // Nature. 2000. Vol. 408, iss. 6810. P. 349–352. https://doi.org/10.1038/35042558
  6. Aster R. C., McNamara D. E., Bromirski P. D. Multidecadal Climate-induced Variability in Microseisms // Seismological Research Letters. 2008. Vol. 79, iss. 2. P. 194–202. https://doi.org/10.1785/gssrl.79.2.194
  7. Оценка опасных геологических процессов в заливе Петра Великого (Японское море) по данным мониторинга геологической среды / А. Е. Рыбалко [и др.] // Перспективы развития инженерных изысканий в строительстве в Российской Федерации : материалы докладов Четырнадцатой Общероссийской научно-практической конференции и выставки изыскательских организаций. 2018. Москва : ООО «Геомаркетинг», 2018. С. 592–597. EDN VWPZYC.
  8. Распределение метана на акватории залива Петра Великого / А. К. Окулов [и др.] // Подводные исследования и робототехника. 2017. № 1. С. 68‒73. EDN ZBHKSD.
  9. Impact of tides and sea-level on deep-sea Arctic methane emissions / N. Sultan [et al.] // Nature Communications. 2020. V. 11, iss. 1. 5087. https://doi.org/10.1038/s41467-020-18899-3
  10. Hard- and Software Controlled Complex for Gas-Strain Monitoring of Transition Zones / G. Dolgikh [et al.] // Sensors. 2024. Vol. 24, iss. 8. 2602. https://doi.org/10.3390/s24082602
  11. A laser nanobarograph and its application to the study of pressure-strain coupling / G. I. Dolgikh [et al.] // Izvestiya. Physics of the Solid Earth. 2004. Vol. 40, no. 8. P. 683–691. EDN LIQVZD.
  12. A Two-Coordinate Laser Strainmeter / G. I. Dolgikh [et al.] // Izvestiya. Physics of the Solid Earth. 1998. Vol. 34, iss. 11. Р. 946–950. EDN HTYDEN.
  13. Dolgikh G., Dolgikh S. Deformation Anomalies Accompanying Tsunami Origination // Journal of Marine Science and Engineering. 2021. Vol. 9, iss. 10. 1144. https://doi.org/10.3390/jmse9101144

Скачать статью в PDF-формате