hydrophysicsФундаментальная и прикладная гидрофизикаFundamental and Applied Hydrophysics2073-66732782-5221St. Petersburg Research Center of the Russian Academy of Sciences10.7868/S2073667318040056hydrophysics-808Research ArticleТЕХНИЧЕСКАЯ ГИДРОФИЗИКАTECHNICAL HYDROPHYSICSКомпоненты морских линейных магнитных аномалий Мирового океана. Часть I. Северная АтлантикаComponents of Marine Linear Magnetic Anomalies of the World Ocean. Part I. North AtlanticКопытенкоЮ. А.KopytenkoYu. A.

Санкт-Петербург

St.-Petersburg 

office@izmiran.spb.ruПетроваА. А.PetrovaA. A.

Санкт-Петербург

St.-Petersburg 

office@izmiran.spb.ruСанкт-Петербургский филиал Института земного магнетизма, ионосферы и распространения радиоволн им. Н.В. Пушкова РАН (СПбФ ИЗМИРАН)РоссияPushkov institute of terrestrial magnetism, ionosphere and radio wave propagation of the Russian Academy of Sciences St.-Petersburg FilialRussian Federation2018171120221143441Copyright © Копытенко Ю.А., Петрова А.А., 20222022Копытенко Ю.А., Петрова А.А.Kopytenko Y.A., Petrova A.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://hydrophysics.spbrc.ru/jour/article/view/808

Представлены материалы по созданию цифровых карт аномалий вертикальной и горизонтальной компонент магнитного поля зон спрединга в Мировом океане. Рассматривается задача идентификации морских магнитных линейных аномалий не только по модульным данным, но и с учетом преимуществ, которые может дать использование специфики облика аномалий горизонтальной и вертикальной компонент. Аномалии компонент для Мирового океана рассчитаны по компонентной модели магнитного поля Земли СПбФ ИЗМИРАН. На примере срединно-океанического хребта в Северной Атлантике показан облик знакопеременных полосовых магнитных аномалий горизонтальной и вертикальной компонент. На основе изучения изменений структуры аномалий горизонтальной и вертикальной компонент магнитного поля Земли и их интенсивности с высотой сделана оценка эффективности и информативности ориентиров для целей воздушной навигации в зоне спрединга. Представленные в работе компоненты магнитных аномалий могут быть интересны для теории тектоники плит, уточнения возраста литосферы океана и режима формирования океанического дна вследствие пространственно-временного перемещения тектонических плит. Специфика структуры магнитных аномалий зон спрединга повышает значимость параметров навигационной информативности аномалий вертикальной и горизонтальной компонент магнитного поля, что расширяет возможности их использования в автономной корреляционно-экстремальной морской и воздушной магнитной навигации в сложных условиях акваторий океанических бассейнов.

The paper presents new materials on the creation of digital maps of vertical and horizontal anomalies of the magnetic field of the spreading zones in the World Ocean. The results of the calculations are presented in the form of maps of the anomalies of vertical and horizontal components of the induction vector of the Earth’s magnetic field for the water area of the World Ocean. The task of identifying marine magnetic linear anomalies is considered not only from modular data, but also taking into account the advantages that the specificity of the appearance of the anomalies of the horizontal and vertical components can give. Component anomalies for the World Ocean are calculated using the SPbF IZMIRAN component model of the Earth’s magnetic field. On the example of the mid-oceanic ridge in the North Atlantic, the appearance of alternating strip magnetic anomalies of the horizontal and vertical components is shown. Based on the study of changes in the structure of anomalies of vertical and horizontal component of the Earth’s magnetic field and their intensity with height, an assessment was made of the effectiveness and information content of landmarks for the purposes of air navigation in the spreading zone. The components of magnetic anomalies presented in this paper may  be of interest for the theory of plate tectonics, the specification of the age of the ocean lithosphere, and the mode of formation of the ocean floor due to the spatial and temporal movement of tectonic plates. The specificity of the structure of magnetic anomalies of the spreading zones increases the importance of the parameters of the navigation informativity of the anomalies of the vertical and horizontal components of the magnetic field. This expands the possibilities of their use in autonomous correlation-extremal sea and air magnetic navigation in the difficult conditions of the waters of the ocean basins.

морские магнитные аномалии компоненткомпонентная модель магнитного поля Землиморская и воздушная магнитная навигацияmarine magnetic anomalies of componentscomponent model of the Earth's magnetic fieldsea and air magnetic navigationReferencesVine F. J., Matthews D. H. Magnetic anomalies over ocean ridges // Nature. 1963. V. 199, N 4897.Vine F. J., Matthews D. H. Magnetic anomalies over ocean ridges // Nature. 1963. V. 199, N 4897.Pitman W. C., Talwani M. Sea-floor spreading in the North Atlantic // Geol. Soc. Amer. Bull. 1972. V. 83. P. 619—649.Pitman W. C., Talwani M. Sea-floor spreading in the North Atlantic // Geol. Soc. Amer. Bull. 1972. V. 83. P. 619—649.Карасик А. М. Магнитные аномалии океана и гипотеза разрастания океанического дна // Геотектоника. 1971. № 2. С. 3—18.Карасик А. М. Магнитные аномалии океана и гипотеза разрастания океанического дна // Геотектоника. 1971. № 2. С. 3—18.Храмов А. Н. (Ред.) Палеомагнитология. Л.: Недра, 1982. 312 с.Храмов А. Н. (Ред.) Палеомагнитология. Л.: Недра, 1982. 312 с.Gee J. S., Kent D. V. Source of oceanic magnetic anomalies and the geomagnetic polarity time scale // Treatise on Geophysics. V. 5, chap. 12. Edited by M. Kono. Elsevier, Amsterdam, 2007. P. 455—507.Gee J. S., Kent D. V. Source of oceanic magnetic anomalies and the geomagnetic polarity time scale // Treatise on Geophysics. V. 5, chap. 12. Edited by M. Kono. Elsevier, Amsterdam, 2007. P. 455—507.Gradstein F. M., Ogg J. G., Schmitz M. D., Ogg G. M. The Geologic Time Scale 2012. Cambridge University Press, 2012. 589 p. doi: 10.4095/215638Gradstein F. M., Ogg J. G., Schmitz M. D., Ogg G. M. The Geologic Time Scale 2012. Cambridge University Press, 2012. 589 p. doi: 10.4095/215638Seton M., Whittaker J., Wessel P., Müller R. D., DeMets C., Merkouriev S., Cande S., Gaina C., Eagles G., Granot R., Stock J., Wright N., Williams S. Community infrastructure and repository for marine magnetic identifications // Geochem. Geophys. Geosyst. 2014. V. 15. P. 1629—1641. doi: 10.1002/2013GC005176.Seton M., Whittaker J., Wessel P., Müller R. D., DeMets C., Merkouriev S., Cande S., Gaina C., Eagles G., Granot R., Stock J., Wright N., Williams S. Community infrastructure and repository for marine magnetic identifications // Geochem. Geophys. Geosyst. 2014. V. 15. P. 1629—1641. doi: 10.1002/2013GC005176.Копытенко Ю. А., Петрова А. А. Магнитные карты нового поколения для целей морской магнитной навигации // Труды ХII всероссийской конференции «Прикладные технологии гидроакустики и гидрофизики ГА — 2014». СПб.: Нестор-История, 2014. С. 258—261.Копытенко Ю. А., Петрова А. А. Магнитные карты нового поколения для целей морской магнитной навигации // Труды ХII всероссийской конференции «Прикладные технологии гидроакустики и гидрофизики ГА — 2014». СПб.: Нестор-История, 2014. С. 258—261.Петрова А. А. Цифровые карты компонент вектора индукции магнитного поля // Сб. трудов ИЗМИРАН, М.: 2015. С. 412— 423.Петрова А. А. Цифровые карты компонент вектора индукции магнитного поля // Сб. трудов ИЗМИРАН, М.: 2015. С. 412— 423.Копытенко Ю. А., Петрова А. А. Результаты разработки и применения компонентной модели магнитного поля Земли в интересах магнитной картографии и геофизики // Фундаментальная и прикладная гидрофизика. 2016. Т. 9, № 2. С. 88—106.Копытенко Ю. А., Петрова А. А. Результаты разработки и применения компонентной модели магнитного поля Земли в интересах магнитной картографии и геофизики // Фундаментальная и прикладная гидрофизика. 2016. Т. 9, № 2. С. 88—106.Непоклонов В. Б., Петрова А. А., Августов Л. И. Результаты исследований навигационной информативности аномалий гравитационного и магнитного полей Земли на высотах до 20 км // Труды XXX конференции памяти Н. Н. Острякова. СПб.: Изд-во СПбГУ, 2016. С. 389—397.Непоклонов В. Б., Петрова А. А., Августов Л. И. Результаты исследований навигационной информативности аномалий гравитационного и магнитного полей Земли на высотах до 20 км // Труды XXX конференции памяти Н. Н. Острякова. СПб.: Изд-во СПбГУ, 2016. С. 389—397.Копытенко Ю. А., Петрова А. А., Августов Л. И. Анализ информативности магнитного поля Земли для автономной корреляционно-экстремальной навигации // Фундаментальная и прикладная гидрофизика. 2017. Т. 10, № 1. С. 61—67.Копытенко Ю. А., Петрова А. А., Августов Л. И. Анализ информативности магнитного поля Земли для автономной корреляционно-экстремальной навигации // Фундаментальная и прикладная гидрофизика. 2017. Т. 10, № 1. С. 61—67.Щербаков И. А., Петрова А. А. Магнитная навигационная карта // Записки по гидрографии. 2017. № 304. С. 35—40.Щербаков И. А., Петрова А. А. Магнитная навигационная карта // Записки по гидрографии. 2017. № 304. С. 35—40.Матисов В. Я., Петрова А. А. О выборе способа получения информации об элементах земного магнетизма в задаче компенсации магнитного поля индуктивного намагничения корабля // Тр. конф. «Актуальные проблемы защиты и безопасности» СПб., 2017. С. 30—35.Матисов В. Я., Петрова А. А. О выборе способа получения информации об элементах земного магнетизма в задаче компенсации магнитного поля индуктивного намагничения корабля // Тр. конф. «Актуальные проблемы защиты и безопасности» СПб., 2017. С. 30—35.Thébault E., Finlay C., Beggan С., Alken P. International Geomagnetic Reference Field: the 12th generation. Springer, 2015. doi:10.1186/s40623-015-0228-9.Thébault E., Finlay C., Beggan С., Alken P. International Geomagnetic Reference Field: the 12th generation. Springer, 2015. doi:10.1186/s40623-015-0228-9.Chulliat A., Macmillan S., Alken P., Beggan C., Nair M., Hamilton B., Woods A., Ridley V., Maus S., Thomson A. The US/UK World Magnetic Model for 2015—2020: Technical Report, National Geophysical Data Center, NOAA. 2015. P. 1—106. doi: 10.7289/V5TB14V7.Chulliat A., Macmillan S., Alken P., Beggan C., Nair M., Hamilton B., Woods A., Ridley V., Maus S., Thomson A. The US/UK World Magnetic Model for 2015—2020: Technical Report, National Geophysical Data Center, NOAA. 2015. P. 1—106. doi: 10.7289/V5TB14V7.Zhang J., Sager W., Korenaga J. The Shatsky Rise oceanic plateau structure from two-dimensional multichannel seismic refl ection profi les and implications for oceanic plateau formation // Special Paper of the Geological Society of America. 2015. doi: 10.1130/2015.2511(06).Zhang J., Sager W., Korenaga J. The Shatsky Rise oceanic plateau structure from two-dimensional multichannel seismic refl ection profi les and implications for oceanic plateau formation // Special Paper of the Geological Society of America. 2015. doi: 10.1130/2015.2511(06).Sager W. W. What built Shatsky Rise, a mantle plume or ridge tectonics? // Geological Society of America. 2005. Paper 388. P. 721—733.Sager W. W. What built Shatsky Rise, a mantle plume or ridge tectonics? // Geological Society of America. 2005. Paper 388. P. 721—733.Петрова А. А., Карасик А. М. Статистическая зависимость параметров спектральной структуры магнитного поля от рельефа магнитного фундамента Северного Ледовитого океана // Океанология. 1979. Т. XIX, № 3. С. 526—528.Петрова А. А., Карасик А. М. Статистическая зависимость параметров спектральной структуры магнитного поля от рельефа магнитного фундамента Северного Ледовитого океана // Океанология. 1979. Т. XIX, № 3. С. 526—528.Петрова А. А. Методика спектрально-корреляционного анализа аномального геомагнитного поля // Автореф. дис. канд. ф.-м. наук. М.: ИЗМИРАН, 1976. 25 с.Петрова А. А. Методика спектрально-корреляционного анализа аномального геомагнитного поля // Автореф. дис. канд. ф.-м. наук. М.: ИЗМИРАН, 1976. 25 с.Петрова А. А. Методика спектрально-пространственного анализа геомагнитного поля. // Геофизический сборник АН УССР. 1977. Вып. 76. С. 55—66.Петрова А. А. Методика спектрально-пространственного анализа геомагнитного поля. // Геофизический сборник АН УССР. 1977. Вып. 76. С. 55—66.Hahn A., Kind E. G., Mishra D. C. Depth estimation of magnetic sources by means of Fourier amplitude spectra // Geophys. Prospect. 1976. V. 24. P. 287—308.Hahn A., Kind E. G., Mishra D. C. Depth estimation of magnetic sources by means of Fourier amplitude spectra // Geophys. Prospect. 1976. V. 24. P. 287—308.Петрова А. А., Колесова В. И. Способ геофизической разведки. А.С. 1289232 СССР // Б.И. 1986. № 15. С. 45.Петрова А. А., Колесова В. И. Способ геофизической разведки. А.С. 1289232 СССР // Б.И. 1986. № 15. С. 45.Петрищев М. С., Петрова А. А., Копытенко Ю. А. Глубинное строение термальных зон по результатам комплексирования геофизических полей // 38-ая сессия международного научного семинара «Вопросы теории и практики геологической интерпретации геофизических полей» им. Д. Г. Успенского. Пермь, ГИ УрО РАН, 2014. С. 24—28.Петрищев М. С., Петрова А. А., Копытенко Ю. А. Глубинное строение термальных зон по результатам комплексирования геофизических полей // 38-ая сессия международного научного семинара «Вопросы теории и практики геологической интерпретации геофизических полей» им. Д. Г. Успенского. Пермь, ГИ УрО РАН, 2014. С. 24—28.Петрова А. А., Петрищев М. С. Флюидные системы Средиземноморья // Вестник КРАУНЦ. Науки о Земле. 2011. № 1. Вып. № 17. С. 23—33.Петрова А. А., Петрищев М. С. Флюидные системы Средиземноморья // Вестник КРАУНЦ. Науки о Земле. 2011. № 1. Вып. № 17. С. 23—33.Копытенко Ю. А., Петрова А. А. Пути повышения ресурсного потенциала Ямало-Ненецкого автономного округа в рамках проекта «Урал промышленный — УРАЛ Полярный» по геомагнитным данным // Материалы межрегионального проекта «Дни науки и инноваций Санкт-Петербурга в Ямало-Ненецком автономном округе», СПб—Салехард. ЯНАО: Изд-во ООО «Артвид», 2011. С. 40—63.Копытенко Ю. А., Петрова А. А. Пути повышения ресурсного потенциала Ямало-Ненецкого автономного округа в рамках проекта «Урал промышленный — УРАЛ Полярный» по геомагнитным данным // Материалы межрегионального проекта «Дни науки и инноваций Санкт-Петербурга в Ямало-Ненецком автономном округе», СПб—Салехард. ЯНАО: Изд-во ООО «Артвид», 2011. С. 40—63.Kaban MK, Reigber C. New possibilities for gravity modeling using data of the CHAMP and GRACE satellites // Izvestiya-Physics of the Solid Earth. Nov. 2005. V. 41, Iss. 11. P. 950—957.Kaban MK, Reigber C. New possibilities for gravity modeling using data of the CHAMP and GRACE satellites // Izvestiya-Physics of the Solid Earth. Nov. 2005. V. 41, Iss. 11. P. 950—957.IRIS (Incorporated Research Institutions for Seismology). URL: http://ds.iris.edu (дата обращения: 08.02.2018).IRIS (Incorporated Research Institutions for Seismology). URL: http://ds.iris.edu (дата обращения: 08.02.2018).Wessel P., Matthews K. J., Müller R. D., Mazzoni A., Whittaker J. M., Myhill R., Chandler M. T. Semiautomatic fracture zone tracking // Geochem. Geophys. Geosyst. 2015. V. 16 (7). P. 2462—2472. doi:10.1002/2015GC005853.Wessel P., Matthews K. J., Müller R. D., Mazzoni A., Whittaker J. M., Myhill R., Chandler M. T. Semiautomatic fracture zone tracking // Geochem. Geophys. Geosyst. 2015. V. 16 (7). P. 2462—2472. doi:10.1002/2015GC005853.Wessel P., Müller R. D. The Global Seafloor Fabric and Magnetic Lineation Data Base. URL: http://www.soest.hawaii.edu/PT/GSFML/ (дата обращения: 12.01.2018).Wessel P., Müller R. D. The Global Seafloor Fabric and Magnetic Lineation Data Base. URL: http://www.soest.hawaii.edu/PT/GSFML/ (дата обращения: 12.01.2018).Müller R. D. et al. The GPlates Portal: Cloud-Based Interactive 3D Visualization of Global Geophysical and Geological Data in a Web Browser // J. PLoS One. 2016. V. 11(3). doi: 10.1371/journal.pone.0150883.Müller R. D. et al. The GPlates Portal: Cloud-Based Interactive 3D Visualization of Global Geophysical and Geological Data in a Web Browser // J. PLoS One. 2016. V. 11(3). doi: 10.1371/journal.pone.0150883.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.