Тунгусский и Челябинский метеориты. Научные мифологемы

Гипотеза об отклике атмосферы на аномальные волны в океане была высказана еще в 1970-х годах. Точка зрения, распространенная среди физиков, опирается на теоретические работы (Hines C.O. Gravity waves in the atmosphere // Nature. 1972. V. 239. P. 73–78. Peltier W.R., Hines C.O. On the possible detection otsunamis by a monitoring of the ionosphere // J. Geophys. Res. 1976. V. 81. № 12. P. 1995–2000) [173]. Впервые этот эффект был отмечен в наблюдениях Перуанского цунами 23.06.2001 г., вызванного сильным землетрясением с магнитудой М = 8,2. Цунами малой интенсивности были зафиксированы на побережьях Японии и Южных Курильских островов, где высота волны от подошвы до гребня на мареографе в бухте о. Шикотан составила 45 см. При этом на японской сети GPS-станций GEONET были выявлены значительные вариации полного электронного содержания в ионосфере.

Аналогичные вариации плотности электронов наблюдались при катастрофическом цунами 26.12.2014 г. (Суматранское землетрясение). Амплитуда распространяющихся в открытом океане волн цунами составляла несколько десятков сантиметров. Характер отклика сводится к тому, что даже такие малые волны возбуждают внутренние гравитационные волны (ВГВ) в атмосфере. В пользу этого мнения свидетельствует совпадение частотного состава сигнала в океане и в ионосфере [173]. Характер воздействия волн цунами на атмосферу достаточно специфичен, учитывая их сравнительно небольшие амплитуды и значительные пространственные масштабы. С ними могут быть связаны такие эффекты, как свечение в верхних слоях атмосферы. Имея вертикальную компоненту скорости, ВГВ способны достичь ионосферы (хотя и со значительной задержкой порядка часа), что приводит к характерным вариациям плотности плазмы с периодами более 10 мин [174].

Движение воздушных масс в атмосфере носит сложный, меняющийся с течением времени характер. Отследить процессы, развивающиеся над океаном, на основе береговых или судовых наблюдений сложно. Последние несколько десятилетий отмечена заинтересованность в исследованиях и понимании волновых движений в атмосфере. В настоящее время наличие ВГВ в атмосфере определяют по периодическим облачным структурам, идентифицируемым на космических снимках. К условиям для возникновения подобных явлений, относится наличие слоев температурной инверсии, значительных струйных течений. Разномасштабные и разнородные волновые и вихревые движения в атмосфере (циклоны и антициклоны), гравитационные волны остаются сложной задачей для науки. Электронная библиотека eLIBRARY.RU (https://elibrary.ru/defaultx.asp?) на запрос «внутренние гравитационные волны» нашла более 1400 близких по тематике публикаций. При этом фактов, подтверждающих генерацию волнами цунами атмосферных волн, на данный момент не имеют [173]. Первое наблюдение возмущений в ионосфере было получено в 2005 г. на основе измерений общей плотности ионосферы на сети GPS-станций в Японии при анализе цунами, вызванного землетрясением в Перу 23 июня 2001 г. При анализе цунами, вызванных землетрясениями: Курильским 2006 г., Самоа 2009 г., Чилийским 2010 г. и Японским 2011 г., были обнаружены аналогичные возмущения [175].

Среди ученых широко распространено мнение, что ВГВ, распространившись до высот ионосферы, посредством столкновений нейтральных и заряженных частиц, приводят в движение ионосферную плазму. В работе предполагается, что сохранение энергии возмущения приводит к тому, что амплитуда волны растет по мере ее распространения вверх. Автор утверждает, что плотность атмосферы экспоненциально уменьшается с высотой, поэтому коэффициент усиления амплитуды поверхностного источника достигает 103–104 на ионосферных высотах. Этот постулат позволяет обосновать, почему в ионосфере можно зарегистрировать атмосферные возмущения, которые едва различимы на фоне атмосферных шумов в приземном слое. Для типичных амплитуд смещение поверхности океана порядка десятков сантиметров. В нижней ионосфере получаем возмущения с амплитудой сотни метров. После землетрясения в Тохоку, на Гавайях было зарегистрировано горизонтальное возмущение ионосферы, наблюдалось свечение в линии 630 нм (Makela J., Lognonne P., H;bert H., Gehrels T., Rolland L., Allgeyer S., Kherani A., Occhipinti G., Astafyeva E., Co;sson P., Loevenbruck A., Cl;v;d; E., Kelley M.C., Lamouroux J. Imaging and modeling the ionospheric airglow response over Hawaii to the tsunami generated by the Tohoku earthquake of 11 March 2011 // Geophys. Res. Lett. 2011. V. 38. L00G02, doi: 10.1029/2011GL047860) [174].