Выделение циклических компонент электромагнитного излучения на годичных реализациях

Тип работы:
Реферат
Предмет:
Геология


Узнать стоимость

Детальная информация о работе

Выдержка из работы

ВЫДЕЛЕНИЕ ЦИКЛИЧЕСКИХ КОМПОНЕНТ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ НА ГОДИЧНЫХ РЕАЛИЗАЦИЯХ
© Иванова (Веремеенко) Н.А. *
Технический институт (филиал) Северо-Восточного федерального университета им. М. К. Аммосова,
г. Нерюнгри
Рассмотрена задача статистической обработки аномальных уровней электромагнитных излучений (ЭМИ) в практике геофизических наблюдений, интерпретируемых как выбросы.
Показана регулярность появления импульсов ЭМИ в течение года, максимум выбросов (импульсных аномалий) приходится на май и август месяцы. Для каждого вида аномалий построены аналитические выражения в виде полиномов 5−6 степени. Временная привязка на выделенных аномалиях требует дальнейшего изучения и привязки к многочисленным природным явлениям, в частности, требуется увязать выделенные аномалии к сейсмической и газовой активности изучаемого региона Южной Якутии.
Ключевые слова: электромагнитное излучение, сейсмичность, аномалия, Южная Якутия.
Возможности прогнозирования землетрясений геофизическими методами, в частности, по вариациям физических полей электромагнитной природы (ЭМИ), продуцируемых геологической средой, вследствие сейсмотектонических процессов базируются на многочисленных экспериментальных результатах [1−3].
В данной работе представлены модели электромагнитного поля Земли, построенные методами статистической обработки экспериментальных данных. Возможности формирования аномалий ЭМИ изложены в пионерных работах автора [4] и исследованы в работах [5−6]. Район исследований представлен высокосейсмичной областью, охватывающей западную часть южной окраины Алданского щита в Сибирской платформе и сопряженную с ним северную окраину становой складчатой системы.
Для построения моделей использовались материалы непрерывных ре-гистраций ЭМИ в пункте Нерюнгри. К рассмотрению приняты импульсные вариации, превышающие фоновые значения суточных аномалий. В качестве примера на рис. 1 представлены выбросы (импульсы) ЭМИ на фоне фоновых значений.
* Аспирант, старший преподаватель кафедры Математики и информатики.
250 000 200 000 150 000 100 000 50 000



т. .Т Т тт т
, 1. г П.
г^соч-ююг^сооэо со со
сог ю со г^ со
Ю О) СО Г^ т- Ю О)
^ ю ю со со со
0
-¦- Колебания ЭМИ
Рис. 1. Изменение ЭМИ в Нерюнгри в апреле 2006 г.
30 000
25 000
20 000
к
т 15 000
го
X
СО
10 000
5000
0
Рис. 2. График статистики распределений импульсов аномалий ЭМИ
за 2006 год
В практике интерпретации данных, данные аномальные значения, как правило, отбрасываются как помехи. В нашем случае, была поставлена задача проанализировать частоту появления импульсов (выбросов) в течение года. Таким образом, была сформулирована цель исследования на построение математических моделей временных и пространственных аномалий импульсов электромагнитного поля. Данная цель определила задачи исследования по анализу статистики распределения аномалий и погрешностей в течение года, а также, построение аналитической математической модели в статистической функции распределения. На основании предложенной методики были проведены статистические расчеты частот появления импульсных ЭМИ в пункте регистрации Нерюнгри за 2006 год. На основе подекадных суточных графиков построены длиннопериодные графики по усредненным данным с погрешностями за 00. 00, 06. 00, 12. 00, 15. 00, 18. 00 часов местного времени.
Осредненный график среднесуточной статистики представлен на рис. 3:
25 000 Ц 20 000
О 5000
Дата
Рис. 3. Осредненные годовые вариации количества импульсов за 2006 год
Аналогично предложенной методики были рассчитаны статистические параметры импульсов ЭМИ за 2007−2009 годы и получены аналитические выражения для распределения импульсов: — за 2006 год:
Р (X) —
I-0. 0204Х5 + 1992. 7Х4 -1Е + 0. 8×3 + 3Е + 12×2 -5Е + 16х + 3Е + 20, если х& gt- 15. 06. 06
— за 2007 год:
.у = 1Е — 0Лх6 — 0. 0039×5 + 2343. 4х"--1Е + 0. 8×3 + 4Е + 12×2 — 6Е + 16х + 4Е + 20- Я2 = 0. 9272
— за 2008 год:
15 000
10 000
0
2006
— 0. 241х + 23 382х — 1Е + 0. 9×3 + 4Е + 13×2 — 5Е + 17х + 4Е + 21, если х & lt- 15. 06. 06
y = -2E- 0. 6x"- - 0. 4272×5 — 41 620×4 + 2E + 0. 9×3 — 6E + 13×2 + 1E + 18x — 6E + 21- R2 = 0. 5797 — за 2009 год:
i — 0. 7208×6 + 0. 142×5 — 24. 851×4 — 1537. 6×3 + 11 805×2 — 28683x + 21 250, если x & lt- 15. 05. 09 F (x) = {
{- 4E — 0. 6×6 + 0. 9544×5 — 92 980×4 + 5E + 0. 9×3 + 1E + 14×2 + 2E + 18x — 1E + 22, если x & gt- 15. 05. 09
Для каждого из полученных выражений осуществлена проверка построенных моделей на адекватность, то есть, проверены 4 свойства: случайность колебаний уровней остаточной последовательности, соответствие распределения случайной компоненты нормальному закону распределения- равенство математического ожидания случайной компоненты нулю- независимость значений уровня случайной компоненты.
Проверка перечисленных свойств за каждый исследуемый год дала положительный результат, то есть построенные модели можно считать адекватными.
Реализована проверка моделей на точность, в результате чего сделаны выводы, что модели точны.
Выводы:
1. Проанализирована статистика появления импульсов электромагнитного поля и построены длиннопериодные вариации электромагнитного поля методом усреднения в 10-дневном интервале. Установлено наличие статистически значимых аномалий в течение года во всех компонентах электромагнитного излучения.
2. Методами имитационного моделирования выведены аналитические выражения для длиннопериодных компонент электромагнитного поля в виде аддитивной модели.
Список литературы:
1. Трофименко С. В., Гриб Н. Н., Никитин В. М. Анализ вариаций естественного электромагнитного поля Земле в связи с сейсмичностью ЮжноЯкутского региона // Проблемы современной сейсмологии и геодинамики Центральной и Восточной Азии: Материалы совещания. — Иркутск: Институт земной коры СО РАН, 2007. — Т. 1. — С. 105−107.
2. Трофименко С. В., Гриб Н. Н., Никитин В. М., Муллаяров В. А. Результаты наблюдений за вариациями естественного электромагнитного поля Земли в Южной Якутии // Солнечно-земные связи и предвестники землетрясений: Материалы IV международной конференции 14−17 августа 2007 г, с. Па-ратунка, Камчатской обл. — Петропавловск-Камчатский: Изд-во ИКИР ДВО РАН, 2007. — С. 453−458.
3. Трофименко С. В. Проявление землетрясений и их фор-афтершоков на фоне стационарного сейсмического процесса // Проблемы современной сейсмологии и геодинамики Центральной и Восточной Азии: Материалы совещания. — Иркутск: Институт земной коры СО РАН, 2007. — Т. 2. — С. 171−175.
4. Воробьев А. А. Физические условия залегания вещества в земных недрах. — Томск: Изд-во Томского политех. ин-та, 1971. — Ч. 1. — 270 с.
5. Трофименко С. В. Проявление землетрясений на фоне стационарного сейсмического процесса Олекмо-Становой зоны (ОСЗ) // Горный информационно-аналитический бюллетень. Отдельный выпуск 3. Якутия. — М.: Изд-во МГГУ 2007. — С. 208−212.
6. Соболев Г. А., Демин В. М. Механоэлектрические явления в Земле. -М.: Наука, 1980. — 215 с.
ОЦЕНКА БЕЗОПАСНОСТИ МОРСКИХ СООРУЖЕНИЙ МЕТОДОМ РИСКОВОЙ СТОИМОСТИ
© Ким Л. В. *
Дальневосточный федеральный университет, г. Владивосток
Описан метод оценки безопасности сооружений на основе рисковой стоимости. Предлагается использование методов имитационного моделирования и сценарного причинно-следственного анализа, для которых рассчитывается величина потерь. Изучены факторы, влияющие на принятие управленческих решений.
Ключевые слова море, сооружение, безопасность, риск, стоимость.
Основной целью анализа надежности и безопасности является уменьшение вероятности аварий и связанных с ними потерь. Причинами аварий являются: управляющие воздействия (человеческий фактор), неуправляемые внешние воздействия, отклонения в структурной целостности, функциональной работоспособности.
Аварии могут быть вызваны различными причинами, однако все эти причины лежат за пределами нормального уровня нагрузок, нормативных условий технического обслуживания и т. п. Аварии могут быть связаны как с исключительными воздействиями (ударные нагрузки, ураганы, наводнения, пожары), так и с неблагоприятным сочетанием обычных нагрузок с весьма малой вероятностью появления. Исходной причиной могут служить ошибки, допущенные при проектировании, расчете, изготовлении, монтаже, эксплуатации и техническом обслуживании, а также сочетания этих ошибок с неблагоприятными внешними условиями.
Эксплуатационные риски возникают вследствие технических и человеческих ошибок, внешних воздействий и т. д., включает риск критических событий-по следствий.
* Доцент кафедры Гидротехники, теории зданий и сооружений Инженерной школы ДВФУ, кандидат технических наук, доцент.

ПоказатьСвернуть
Заполнить форму текущей работой