2.2. Вариации амт диапазона (1 – 104 Гц).

Природа вариаций в звуковом (АМТ) диапазоне связывается, главным образом, с приземными, некосмическими явлениями – с грозовыми разрядами. Их называют атмосфериками. В западной литературе АМТ вариации называют ELF (Extra Low Frequency) излучением. Атмосферики сопровождаются свистом и шипением. Они возбуждают возмущения, так называемого очень низкочастотного (ОНЧ) диапазона в интервале частот от единиц герц до десятков килогерц и выше. Считается, что основным источником АМТ вариаций (атмосфериков) являются центры грозовой активности, среди которых выделяются три основных центра - экваториальная Африка, Парагвай и Пакистан. Наибольшее число гроз приходится на Центрально-Африканский массив. Поэтому источниками АМТ-вариаций принято называть «африканские» грозы.

Ярким примером АМТ вариаций являются возмущения, распространяющиеся в волноводе «Земля-ионосфера» с примерными резонансными частотами – 7.5, 15, 20, 25, 32 Гц (Шумановские резонансы). Частота первой гармоники Шумановского резонанса (около 7,5 Гц) численно равна отношению скорости света в вакууме к периметру Земли. Факт регистрации ослабевающих с частотой гармоник Шумановских резонансов является критерием качества измерительной аппаратуры и ее помехозащищенности в условиях отсутствия или слабого проявления индустриальных помех. Аппаратура (включая датчики) считается хорошей, если она позволяет регистрировать первые 4-5 гармоник Шумановских резонансов (подробнее этот вопрос рассмотрен в разделе 11).

Интенсивность АМТ-вариаций по магнитному полю в условиях дальней зоны и горизонтально-слоистой Земли зависит преимущественно от параметров источника и слабо (под корнем квадратным) зависит от свойств нижнего полупространства. Она уменьшается по мере повышения частоты (1 порядок амплитуды на 1 порядок частоты) – от 10^-2 нТл/ на частоте 1 Гц до 10^-5 нТл/ на частоте 10³ Гц. Далее, с повышением частоты до 10⁴ Гц средняя амплитуда слегка повышается до 2·10^-5 нТл/ . Средняя интенсивность естественного АМТ-поля в спектральном представлении дана на рис.2.3 (штриховая полоса). Верхняя граница штриховой полосы соответствует возмущенному МТ-АМТ полю, нижняя граница – спокойному полю МТ-АМТ вариаций.

Интенсивность электрической составляющей МТ-АМТ поля линейно зависит как от параметров источника, так и от электрических свойств геологической среды. Это позволяет использовать импеданс АМТ поля для зондирования нижнего полупространства. На результаты АМТ-зондирования существенное искажающее влияние оказывают ближние грозы и индустриальные помехи. Их влияние приводит к тому, что вследствие высокой интенсивности ближнего источника структура суммарного измеряемого электромагнитного поля, искажается. Она перестает соответствовать принятой за основу модели в виде плоской электромагнитной волны, падающей вертикально, сверху вниз на земную поверхность (раздел 11). Такие искажения, по возможности, устраняются в процессе предварительной обработки материалов.

АМТ поле наблюдается непрерывно, с незначительными изменениями амплитуды в зависимости от времени суток и времени года. Интенсивность и спектральный состав МТ и АМТ вариаций сильно зависят от географической широты точки наблюдения, от времени года и времени суток. В целом интенсивность вариаций выше в высоких широтах, летом и в дневное время, т.е. в условиях, когда ионосфера лучше освещена Солнцем и, благодаря этому, обладает более высокой электропроводностью.