Strong geomagnetic storms and global seismic activity of the Earth

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

The Earth′s global seismic activity is analyzed to identify a possible impact of strong magnetic storms. We chose as the primary quantitative measure of the Earth's global seismic activity the total number of strong (magnitude M ≥ 5.0) crustal (hypocentral depth 0 ≤ h ≤ 60 km) earthquakes per day over the world (NEQ). The geomagnetic activity and the strength of each particular magnetic storm were estimated based on the hourly values of the DST-index. Only strong geomagnetic storms that meet the condition DSTextr ≤ –150 nT were considered. The storm database under investigation includes only those events for which the final hourly DST values for the period from 1957 to 2016 are available. The modified superposed epoch method was used as the main analysis tool. The reference (zero) day was the day on which the minimum DST-value was recorded. It was found that on the day preceding the reference day (day minus 1), the Earth's global seismic activity decreases significantly as concerns the sudden commencement magnetic storms (MSSC). On day zero, the situation is not as clear, but a certain increase in the Earth's global seismic activity is observed for the gradual commencement magnetic storms (MSGRAD). Moreover, on day +7, the Earth’s seismic activity for such storms increases significantly. Possible physical mechanisms are proposed and discussed to explain this behavior of the global seismic activity of the Earth on the basis of extremely simplified quantitative estimates.

About the authors

V. V. Hegai

Pushkov Institute of Terrestrial Magnetism, Ionosphere, and Radio Wave Propagation (IZMIRAN)

Author for correspondence.
Email: hegai@izmiran.ru
Moscow, Troitsk, Russia

A. D. Legenka

Pushkov Institute of Terrestrial Magnetism, Ionosphere, and Radio Wave Propagation (IZMIRAN)

Email: leg@izmiran.ru
Moscow, Troitsk, Russia

References

  1. Гульельми А.В. О связи между землетрясениями и геомагнитными возмущениями // Геофизические исследования. Т. 21. № 2. С. 78–83. 2020. https://doi.org/10.21455/gr2020.2-6
  2. Гульельми А.В., Лавров И.П., Собисевич А.Л. Внезапные начала магнитных бурь и землетрясения // Солнечно-земная физика. Т. 1. № 1. С. 98–103. 2015.
  3. Дещеревский А.В., Идармачев Ш.Г. Адаптация метода наложенных эпох для сигналов с нерегулярным графиком наблюдений // Сейсмические приборы. Т. 60. № 1. С. 5–24. 2024. https://doi.org/10.21455/si2024.1-1
  4. Дода Л.Н., Натяганов В.Л., Степанов И.В. Эмпирическая схема краткосрочного прогноза землетрясений // ДАН. Т. 453. № 5. С. 551–557. 2013. https://doi.org/10.7868/S0869565213350144
  5. Закржевская Н.А., Соболев Г.А. Влияние магнитных бурь с внезапным началом на сейсмичность в различных регионах // Вулканология и сейсмология. № 3. С. 63–75. 2004.
  6. Иванов К.Г., Семенов И.Х. Внезапные возрастания атмосферного давления на поверхности земли во время геомагнитных возмущений // Геомагнетизм и аэрономия. Т. 30. № 2. С. 329–332. 1990.
  7. Калегаев В.В., Власова Н.А., Пенг Ж. Динамика магнитосферы во время геомагнитных бурь 21–22.I.2005 и 14–15.XII.2006 г. // Космические исследования. Т. 53. № 2. С. 105–117. 2015. https://doi.org/10.7868/S002342061502003X
  8. Калегаев В.В., Назарков И.С. Динамика магнитосферы во время бури 14.02.09 // Вестник Московского университета. Сер. 3. Физика. Астрономия. № 3. С. 54–60. 2016.
  9. Козырева В.А., Пилипенко В.А. О взаимосвязи геомагнитной возмущенности и сейсмической активности для региона Аляски // Геофизические исследования. Т. 21. № 1. С. 33–49. 2020. https://doi.org/10.21455/gr2020.1-3
  10. Левин Б.В., Сасорова Е.В., Доманский А.В. Свойства “критических широт”, вариации вращения и сейсмичность Земли // Вестник ДВО РАН. № 3. С. 3–8. 2013.
  11. Морозова А.Л., Пудовкин М.И. Вариации атмосферного давления во время СПС и Форбуш-понижений ГКЛ для различных климатических зон / Труды конференции “Солнце в эпоху смены знака магнитного поля”. 28 мая – 1 июня 2001 г., ГАО, Пулково, СПб. С. 297–304. 2001.
  12. Обридко В.Н., Канониди Х.Д., Митрофанова Т.А., Шельтинг Б.Д. Солнечная активность и геомагнитные возмущения // Геомагнетизм и аэрономия. Т. 53. № 2. С. 157–166. 2013.
  13. Соболев Г.А., Шестопалов И.П., Харин Е.П. Геоэффективные солнечные вспышки и сейсмическая активность Земли // Физика Земли. № 7. С. 85–90. 1998.
  14. Соболев Г.А., Закржевская Н.А., Харин Е.П. О связи сейсмичности с магнитными бурями // Физика Земли. № 11. С. 62–72. 2001.
  15. Соболев Г.А., Закржевская Н.А., Мигунов И.Н., Соболев Д.Г., Бойко А.Н. Влияние магнитных бурь на низкочастотный сейсмический шум // Физика Земли. № 3. С. 3–28. 2020. https://doi.org/10.31857/S0002333720030096
  16. Соболев Г.А. Воздействие магнитной бури на тектонические деформации и береговой эффект // Вулканология и сейсмология. № 2. С. 11–28. 2021. https://doi.org/10.31857/S0203030621020061
  17. Сытинский А.Д. О связи сейсмичности Земли с солнечной активностью // Успехи физических наук. Т. 111. № 2. С. 367–369. 1973. https://doi.org/10.3367/UFNr.0111.197310i.0367
  18. Сытинский А.Д. О связи землетрясений с солнечной активностью // Физика Земли. № 2. С. 13–30. 1989.
  19. Тренькин А.А. Возможное влияние теллурических токов на сейсмичность земной коры в сейсмоактивных областях // Геомагнетизм и аэрономия. Т. 55. № 1. С. 139–144. 2015. https://doi.org/10.7868/S0016794015010113
  20. Хегай В.В., Легенька А.Д., Абунин А.А., Абунина М.А., Белов А.В., Гайдаш С.П. Солнечная активность, вариации галактических космических лучей и глобальная сейсмичность Земли // Геомагнетизм и аэрономия. Т. 62. № 1. С. 40–51. 2022а. https://doi.org/10.31857/S0016794022010102
  21. Хегай В.В., Абунин А.А., Абунина М.А., Белов А.В. Сейсмическая активность Земли и галактические космические лучи: глобальные и региональные характеристики в 21–24 циклах солнечной активности // Геомагнетизм и аэрономия. Т. 62. № 5. С. 556–567. 2022б. https://doi.org/10.31857/S0016794022050054
  22. Чижевский А.Л. Земное эхо солнечных бурь. М.: Мысль, 367 с. 1976.
  23. Alexeev I.I., Kalegaev V.V., Belenkaya E.S., Bobrovnikov S.Y., Feldstein Y.I., Gromova L.I. Dynamic model of the magnetosphere: Case study for January 9–12, 1997 // J. Geophys. Res. –Space. V. 106. № 11. P. 25683–25694. 2001. https://doi.org/10.1029/2001JA900057
  24. Daglis I.A. Ring Current Dynamics / Solar Dynamics and Its Effects on the Heliosphere and Earth / Space Sciences Series of ISSI. Eds. Baker D.N., Klecker B., Schwartz S.J., Schwenn R., Von Steiger R. V. 22. New York, NY: Springer. P. 183–202. 2006.
  25. https://doi.org/10.1007/978-0-387-69532-7_13
  26. https: //geo.phys.spbu.ru/magnetosphere/STPpracticum2005/P3_Korovinskiy/geoeffective_str.html
  27. https://wdc.kugi.kyoto-u.ac.jp/
  28. https://www.izmiran.ru/magnetism/magobs/MagneticStormCatalog.html
  29. http://www.kaf07.mephi.ru/eduroom/appNuCosm/L8-1.pdf
  30. https://www.usgs.gov/
  31. http://www.wdcb.ru/stp/geomag/geomagnetic_storms.html
  32. Loewe C.A., Prölss G.W. Classification and mean behavior of magnetic storms // J. Geophys. Res. – Space. 1997. V. 102. № 7. P. 14209–14213. https://doi.org/10.1029/96JA04020
  33. Mironova I.A., Aplin K.L., Arnold F., Bazilevskaya G.A., Harrison R.G., Krivolutsky A.A., Nicoll K.A., Rozanov E.V., Turunen E., Usoskin I.G. Energetic particle influence on the Earth’s atmosphere //Space Sci. Rev. V. 194. № 1–4. P. 1–96. 2015. https://doi.org/10.1007/s11214-015-0185-4

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2025 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».