geologyИзвестия высших учебных заведений. Геология и разведкаProceedings of higher educational establishments. Geology and Exploration0016-77622618-8708Sergo Ordzhonikidze Russian State University for Geological Prospecting10.32454/0016-7762-2023-65-3-66-75geology-921Research ArticleГЕОФИЗИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ПОИСКОВ И РАЗВЕДКИGEOPHYSICAL METHODS OF PROSPECTING AND EXPLORATIONМетеорологическое влияние на показания гравиметров и сейсмографовMeteorological impact on gravimeter and seismometer readingshttps://orcid.org/0000-0002-3323-9697АнтоновЮ. В.AntonovYu. V.

Юрий Васильевич Антонов, доктор технических наук, профессор

394006

1, Университетская пл.

Воронеж

Yury. V. Antonov, Dr. of Sci. (Tech.), Prof.

394018

1 Universitetskaya pl.

Voronezh

yuriyantonov@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0002-2588-3917ПономаренкоИ. А.PonomarenkoI. A.

Иван Александрович Пономаренко, аспирант

394006

1, Университетская пл.

Воронеж

Ivan A. Ponomarenko, postgraduate researcher

394018

1 Universitetskaya pl.

Voronezh

kochuma@yandex.ruВоронежский государственный университетРоссияVoronezh State UniversityRussian Federation202301092023036675Copyright © Антонов Ю.В., Пономаренко И.А., 20232023Антонов Ю.В., Пономаренко И.А.Antonov Y.V., Ponomarenko I.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.geology-mgri.ru/jour/article/view/921   Введение

   Введение. Плотность атмосферного воздуха изменяется от температуры. Следовательно, с изменением температуры атмосферного слоя возникают локальные аномалии силы тяжести. Амплитуда таких аномалий может достигать более ±0,1 мГал. Результаты обработки неприливных вариаций силы тяжести для обсерватории Арти (г. Екатеринбург) подтверждают влияние температуры на показания гравиметра, но намного превышают расчетные.

   Цель

   Цель. Оценка влияния погоды на изменение сейсмического и гравитационного полей.

   Материалы и методы

   Материалы и методы. Измерения силы тяжести проводились гравиметром CG-5 AUTOGRAV на Бишкекском геодинамическом полигоне РАН (г. Бишкек, Киргизстан), в Институте геофизики РАН (г. Екатеринбург) и обсерватории Заполье (г. Владимир). На обсерваториях м. Шульц (г. Владивосток), п. Арти (г. Екатеринбург) и BFO (Шварцвальд, Германия [10]) гравиметрические измерения получены с помощью приливных гравиметров La Coste — Romberg.

   Результаты

   Результаты. С изменением температуры атмосферного слоя возникают локальные аномалии силы тяжести. Амплитуда таких аномалий может достигать более ±0,1 мГал. Результаты обработки неприливных вариаций силы тяжести для обсерватории Арти (г. Екатеринбург) подтверждают влияние температуры на показания гравиметра, но намного превышают расчетные.

   Заключение

   Заключение. Метеорологические процессы оказывают влияние на показания гравиметров и сейсмометров. Влияние оказывают водность облаков и изменение температуры земной атмосферы. Плотность атмосферного воздуха изменяется от температуры. Помимо температуры на гравиметры и сейсмометры влияют давление, влажность и водность атмосферы. Это связано с деформацией атмосферы за счет Луны и Солнца. Наибольшее влияние на показания гравиметров и сейсмометров оказывают удары метеорных потоков по атмосфере Земли.

   Background

   Background. The density of atmospheric air varies with temperature. Therefore, variations in the atmospheric layer temperature leads the emergence of local gravity anomalies. The amplitude of such anomalies can exceed ±0.1 mGal. The results obtained by the Arti Geophysical Observatory(Yekaterinburg, Russia) on the non-tidal variations of gravity confirm the influence of temperature variations on gravimeter readings, which may significantly exceed the calculated data.

   Aim

   Aim. To assess the impact of weather changes on seismic and gravity fields.Materials and methods. At the RAS Bishkek Geodynamic Test Area (Bishkek, Kyrgyzstan), RAS Institute of Geophysics (Yekaterinburg, Russia) and Zapolye Observatory (Vladimir, Russia), gravity was measured by CG-5 AUTOGRAV gravimeters. At the Shults Cape (Vladivostok, Russia), Arti (Yekaterinburg, Russia) and BFO (Black Forest, Germany [10]) observatories, gravimetric measurements were conducted by La Coste & Romberg tidal gravimeters.

   Results

   Results. Variations in the atmospheric layer temperature were found to lead to the emergence of local gravity anomalies. The amplitude of such anomalies can exceed ±0.1 mGal. The results obtained by the Arti Geophysical Observatory (Yekaterinburg, Russia) on the non-tidal variations of gravity confirm the influence of temperature on gravimeter readings, which may significantly exceed the calculated data.

   Conclusion

   Conclusion. Meteorological processes, such as liquid-water content and the Earth’s atmospheric temperature, affect the readings of gravimeters and seismometers. The atmospheric air density varies with temperature. Along with temperature, gravimeters and seismometers are affected by pressure, humidity and water content of the atmosphere. This is related to atmospheric deformations under the influence of the Moon and the Sun. Meteor streams and their impact on the Earth’s atmosphere have the greatest influence on the readings of gravimeters and seismometers.

температура воздухаатмосферное давлениевлажностьводностьнеприливные вариации силы тяжестиair temperatureatmospheric pressurehumiditywater contentnon-tidal variations of gravityИсследование не имело спонсорской поддержкиNo financial support was provided for this studyReferencesАнтонов Ю.В. Разделение неприливных вариаций силы тяжести на основе спектрального анализа и метода осреднения // Вестн. Воронеж. гос. ун-та. Сер.: Геология. 2016. Вып. 2. С. 100—106.Antonov Yu.V. Separation of non-tidal gravity variations based on spectral analysis and averaging method // Proceedings of Voronezh State University. Series: Geography. Geoecology, 2013. Vol. 2. P. 100—106 (In Russian).Антонов Ю.В., Сизаск И.А. Синхронные пульсации в неприливных вариациях гравитационного и сейсмического полей // Геология и разведка. Изв. вузов. 2015. № 5. С. 46—52.Antonov Yu.V., Sizask I.A. Synchronous pulsations in non-tidal variations of gravitational and seismic fields // Proceedings of higher educational estabishments. Geology and Exploration. 2015. No. 5. P. 46—52 (In Russian).Антонов Ю.В., Антонова И.Ю. Сравнение приливных вариаций силы тяжести и вертикальной составляющей сейсмографа // Геофизика. 2013. № 2. С. 27—31.Antonov Yu.V., Antonova I.Yu. Comparison of tidal variations of gravity and vertical component of the seismograph // Geophysics. 2016. No. 2. P. 27—31 (In Russian).Антонов Ю.В. Влияние атмосферного фронта на показания гравиметров и сейсмометров // Геология и разведка. Изв. вузов. 2017. № 4. С. 66—71.Antonov Yu.V. The influence of atmospheric front on the readings of the gravimeters and seismometers // Proceedings of higher educational establishments. Geology and Exploration. 2017. No. 4. P. 66—71 (In Russian).Антонов Ю.В. Зависимость неприливных вариаций силы тяжести от температурного режима пограничного слоя атмосферы // Вестн. Воронеж. гос. ун-та. Сер.: Геология. 2019. Вып. 4. С. 90—94.Antonov Yu.V. Dependence of non-tidal variations of gravity on the temperature regime of the boundary layer of the atmosphere // Proceedings of Voronezh State University. Series: Geography. Geoecology 2019. No. 4. P. 90—94 (In Russian).Бычков С.Г., Долгаль А.С., Симанов А.А. Вычисление аномалий силы тяжести при высокоточных гравиметрических съемках. Пермь: УрО РАН, 2015. 142 с.Bychkov S.G., Dolgal A.S., Simanov А.А. Calculation of gravity anomalies in high-precision gravimetric surveys. Perm: PFRC UB RAS, 2015. 142 p. (In Russian).Дикий Л.А. Теория колебаний земной атмосферы. Л.: Гидрометеоиздат, 1969. 195 с.Dikiy L.A. Theory of oscillations of Earth’s atmosphere. Leningrad: Gidrometeoizdat Publ., 1969. 195 p. (In Russian).Калинин Н.А., Смирнова А.А. Методика расчета водности и водозапаса кучево- дождевой облачности // Вестник Удмуртского ун-та. Биология, науки о Земле. 2008. Вып. 1. С. 59—72.Kalinin N.A., Smirnova A.A. Method for calculating the water content and water storage of cumulonimbus clouds // Bulletin of Udmurt University. Series Biology. Earth Sciences 2008. Vol. 1. P. 59—72 (In Russian).Матвеев Л.Т. Физика атмосферы. Л.: Гидрометеоиздат, 2000. 780 с.Matveev L.T. Atmospheric physics. Leningrad: Gidrometeoizdat Publ., 2000. 780 p. (In Russian).Официальный сайт IRIS Consortium [Электронный ресурс]. 2020. URL: https://iris.edu/ (дата обращения: 10. 01. 2020).Incorporated Research Institutions for Seismology Consortium, On-line Bulletin, 2020. Available from: https://iris.edu/ (last accessed 10 January 2020).Официальный сайт ООО «Расписание Погоды» [Электронный ресурс]. 2020. URL: https://Rp5.ru/ (дата обращения: 10. 01. 2020).Official website of LLC “Weather Schedule”, On-line Bulletin, 2020. https://Rp5.ru/ (last accessed 10 January 2020).Timmen L., Wenzel H.-G. Worldwide synthetic gravity tide parameters available on Internet // Bulletin d’information-Bureau gravimétrique international. 1994. V. 75. P. 32—40.Timmen L., Wenzel H.-G. Worldwide synthetic gravity tide parameters available on Internet // Bulletin d’information-Bureau gravimétrique international. 1994. V. 75. P. 32—40.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.