Исследование электромагнитного «загрязнения» в черте г. Иркутска

Материал из ISTP SB RAS.

В настоящее время становится все более очевидным, что магнитные бури, а также геофизические возмущения, сопровождающие эти бури, влияют на биологическую жизнь на Земле. Основные закономерности развития геофизических возмущений, их влияние на биологические объекты исследовались многими учеными.

Использование электромагнитной энергии в различных областях человеческой деятельности привело к тому, что к существующим природному электрическому и магнитному полям Земли, атмосферному электричеству и т.д. добавилось электромагнитное поле искусственного происхождения. Уровень его иногда значительно превышает уровень природного электромагнитного поля Земли. Являясь биологически активным фактором, электромагнитное поле искусственного происхождения может оказывать неблагоприятное воздействие на окружающую среду и на человека. Поэтому актуальным становится мониторинг природной среды по электромагнитному загрязнению техногенного происхождения. Это серьезная теоретическая и технико-экономическая задача для больших городов. В связи с этим перед нами стояла задача – исследовать уровень электромагнитного излучения техногенного происхождения в черте Иркутска (Академгородок, в диапазоне вариаций магнитного поля Земли).

[править] ЭКСПЕРИМЕНТ

P2, частотный диапазон ∆f = 0.01 ÷ 0.25 Гц

Динамический спектр сигнала (город); вертикальная шкала – частота колебаний в герцах, горизонтальная шкала – местное время; справа – шкала интенсивности сигнала в относительных единицах.

Аналоговый сигнал в Иркутске; вертикальная линия слева – цена делений для определения амплитуд сигнала (величина отрезка соответствует 40 нТл для этого фильтра).

Регистрация геомагнитных пульсаций в обсерватории «Монды». Вертикальная линия слева – цена делений для определения амплитуд сигнала (величина отрезка соответствует 3 нТл для этого канала).

Для мониторинга использовалась научная аппаратура, применяемая для регистрации быстрых вариаций магнитного поля Земли на обсерваториях ИСЗФ СО РАН. Ожидаемые амплитуды сигналов техногенного происхождения могли превышать в несколько раз амплитуды естественных колебаний. В связи с этим мы модернизировали стандартный комплекс аппаратуры под нашу задачу, изменив параметры используемых приборов, после чего весь этот комплекс аппаратуры был размещен на территории Института и начал работать. Регистрация полезных сигналов осуществлялась тремя полосовыми фильтрами (P2, P3, P4) специальным комплексом регистрирующей аппаратуры, состоящей из самописца, медленного аналогового магнитографа и компьютера. Диапазон частот у полосовых фильтров был следующим: для P2 полоса частот ∆f = 0.01 ÷ 0.25 Гц , для P3 ∆f = 0.25 ÷ 2.5 Гц, для P4 ∆f = 2.5 ÷ 10 Гц.

Спектральный состав зарегистрированных сигналов анализировался на персональном компьютере по специальной программе, амплитуды сигналов оценивались по записям на самописцах в нанотеслах. Пример результата анализа экспериментальных данных для полосы Р2 представлен на рисунке.

Отчетливо видно, что в спектре сигнала, зарегистрированного этим фильтром, присутствует излучение в диапазоне 0.01 ÷ 0.3 Гц, которое в ночные часы не наблюдается. Интенсивность сигнала в городе превышает амплитуду пульсаций в обсерватории «Монды» в 10 раз. Обработка результатов наблюдений выявила следующие закономерности.

Во всех трех частотных диапазонах (Р2, Р3, Р4) наблюдались электромагнитные излучения практически круглые сутки за исключением небольшого перерыва с полуночных до утренних часов. При проведении анализа интенсивности излучений в каждой полосе частот было обнаружено, что амплитуда зарегистрированных колебаний превышает на один-два порядка естественный фон излучений электромагнитного поля Земли для широты Иркутска.

Результаты такого анализа представлены в таблице.

Фильтр Частота (Гц) Амплитуда пульсаций в обсерватории «Монды» АМ (нТл) Амплитуда колебаний в городе Аг (нТл) Макс. величина АМ/Аг
P 2 0.01–0.25 0.1–3 3–20 ~7
Р 3 0.25–2.5 0.01–0.5 5–10 ~20
Р 4 2.5–5.0 0.001–0.1 5–10 ~100

В последней графе таблицы приводятся оценки, во сколько раз уровень городского излучения превышает значение естественного фонового сигнала по обсерваторским данным.

[править] ВЫВОДЫ

Анализ амплитудно-спектральных характеристик электромагнитных сигналов, зарегистрированных в Иркутске, появление этих сигналов в течение суток позволяют сделать следующие выводы:

Необходимо отметить, что соотношение амплитуд техногенного сигнала и фонового естественного излучения Земли увеличивалось с ростом частоты (от 7 раз у Р2 до 100 раз у Р4). Следовательно, дальнейшие эксперименты в этом направлении необходимо проводить в более высокочастотной области.


Р.А. Рахматулин – кандидат физико-математических наук, заведующий Объединенной геомагнитной обсерваторией

Факс (8-3952) 511675

Телефон: (8-3952) 564509

E-mail: rav@iszf.irk.ru

Получено с http://ru.iszf.irk.ru/%D0%98%D1%81%D1%81%D0%BB%D0%B5%D0%B4%D0%BE%D0%B2%D0%B0%D0%BD%D0%B8%D0%B5_%D1%8D%D0%BB%D0%B5%D0%BA%D1%82%D1%80%D0%BE%D0%BC%D0%B0%D0%B3%D0%BD%D0%B8%D1%82%D0%BD%D0%BE%D0%B3%D0%BE_%C2%AB%D0%B7%D0%B0%D0%B3%D1%80%D1%8F%D0%B7%D0%BD%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D1%8F%C2%BB_%D0%B2_%D1%87%D0%B5%D1%80%D1%82%D0%B5_%D0%B3._%D0%98%D1%80%D0%BA%D1%83%D1%82%D1%81%D0%BA%D0%B0
Представиться системе
Об Институте
Структура Института
Научная деятельность
Документы Института
Издательская деятельность
Политики организации
Менеджмент качества
Закупочная деятельность
 
Информация