О чём может рассказать «голос моря»?

Лауреаты премии ДВО РАН имени выдающихся учёных Дальнего Востока России

Исследования микросейсмических колебаний выявили зависимость их величины от времени воздействия тайфунов и определили зависимость частоты от траектории движения атмосферного циклона.

   Владимир Александрович Чупин, заведующий лабораторией физики геосфер Тихоокеанского океанологического института им. В.И. Ильичёва Дальневосточного отделения РАН, кандидат физико-математических наук, сегодня авторитетный учёный. Мы с ним познакомились 13 лет назад, когда он в числе молодых, талантливых и перспективных учёных достиг значимых результатов. (Мы писали о В.А. Чупине в материале «Романтик геосфер» и в «Дальневосточном учёном» №9 от 9 мая 2012 года, с.5.) Годы идут, и Владимир Александрович по-прежнему полон творческой активности и трудоспособности, увлечён интереснейшими исследованиями, поиском новых открытий. Решения поставленных задач требуют не стандартных действий, а проявления творческого подхода, с чем успешно справляется В.А. Чупин. Он – лауреат премии ДВО РАН имени выдающихся учёных Дальнего Востока России в 2024 году: Владимиру Александровичу присуждена премия ДВО РАН имени академика В.И. Ильичёва за серию работ «Микросейсмические инфразвуковые колебания «голос моря»».

Некоторые события из жизни нашего героя. Владимир Александрович Чупин родился в городе Владивостоке 2 августа 1979 года. После окончания средней школы продолжил обучение по специальности «Прикладная математика» в Дальневосточном государственном техническом университете г. Владивостока. Но в дальнейшем окончил бакалавриат и магистратуру по специальности «Прикладная механика». К окончанию университета он устроился на работу в Тихоокеанский океанологический институт им. В.И. Ильичёва на инженерную должность, а затем продолжил обучение в аспирантуре института. Его трудовая деятельность начиналась в лаборатории физики геосфер, которой много лет руководил талантливый учёный, в настоящее время академик РАН, доктор физико-математических наук Григорий Иванович Долгих, заместитель председателя ДВО РАН. Под его руководством была закончена аспирантура и выполнено множество интереснейших экспериментальных работ в области изучения трансформации акустической энергии в зоне перехода геосфер. Важнейшей частью работы были регулярные экспедиционные и полевые исследования в море и на морском побережье.

– На морской экспериментальной станции «Мыс Шульца», расположенной на юге Приморского края, действует большой измерительный приборный комплекс, основу которого составляют высокоточные лазерно-интерференционные приборы, регистрирующие физические процессы, которые протекают в атмосфере, море и земной коре. Измерительный комплекс создавался на протяжении последних десятилетий усилиями сотрудников лаборатории физики геосфер. Круглогодичная непрерывная работа комплекса требует постоянного наблюдения за ним.

В составе отряда «Сейсмоакустика», руководителем которого я являюсь уже почти 14 лет, в рамках тем государственных заданий, грантов научных фондов были успешно выполнены многие экспериментальные работы. Когда в 2021 году Григорий Иванович был избран на должность директора института, я получил предложение возглавить лабораторию, – рассказывает В.А. Чупин.

В настоящее время деятельность лаборатории, которую возглавляет Владимир Александрович, продолжается в области изучения возникновения, развития и трансформации различных геосферных процессов в широком диапазоне частот в области перехода геосфер (то есть на границе взаимодействия атмосферы, морской среды и суши). Фундаментальные и прикладные исследования выполняются с использованием базового лазерно-интерференционного оборудования лаборатории. Комплекс дополняется новыми средствами измерений, происходит постоянная модернизация и усовершенствование используемых измерительных устройств, расширяется география проводимых измерений, как в Приморском крае, так и в других регионах Дальнего Востока.

Визит сотрудников лаборатории физики геосфер в Харбинский инженерный университет

– Владимир Александрович, что такое инфразвуковые колебания «голос моря»?

– Инфразвуковые колебательные процессы в атмосфере, протекающие в частотном диапазоне 8-10 Гц в штормовом море, были открыты почти 100 лет назад. Поскольку такие колебания неслышимы для человеческого уха, их открытие было сделано случайно. При случайном приближении уха метеоролога к поверхности запускаемого метеорологического зонда, резонирующей на таких низких частотах, сфокусированные инфразвуковые колебания вызвали у человека болезненные ощущения. Академик Василий Владимирович Шулейкин дал этому процессу название «голос моря».

– Эти колебания регистрируются только в атмосфере?

– Не только. На МЭС «Мыс Шульца» лазерные деформографы зарегистрировали микросейсмические инфразвуковые колебания «голос моря», распространяющиеся в земной коре. Поскольку их частотный диапазон находился в диапазоне от 7 до 9 Гц, в научных статьях мы назвали их по аналогии с ранее открытыми атмосферными колебаниями.

– Какой период времени охватывают ваши работы? О чём может рассказать «голос моря»?

– Проявления необычного процесса были зарегистрированы при прохождении тайфуна Лайонрок, обрушившегося на Приморский край в 2016 году. Но поскольку база экспериментальных данных ведётся в лаборатории с 1994 года, удалось выяснить, что такие процессы регулярно генерируются в земной коре, когда в Японском море проходят мощные тропические циклоны (тайфуны).

Особенности взаимного расположения (ориентации) комплекса лазерных деформографов позволили определить направление на области генерации этих процессов в земной коре, находившиеся в разных местах побережья Японского моря. Комплексное исследование нескольких периодов генерации микросейсмов (малых колебаний земной поверхности «голос моря»), позволило выявить зависимость их амплитуды от времени воздействия тайфунов и определить зависимость частоты от траектории движения атмосферного циклона.

– Какова природа «голоса моря»?

– Природа «голоса моря» однозначно связана с взаимодействием морских волн, генерация которых зависит от направления и скорости ветра, мощных атмосферных процессов. В шельфовой области происходит трансформация этих колебаний в земную кору.

– Какие исследования планируете в будущем?

– В последние годы тайфуны обходят стороной Приморский край, но большой объём накопленной информации позволяет нам уточнять выявленные закономерности, готовить дальнейшие исследования на более совершенной приборной базе.

Исследования будут связаны как с установлением более точной природы возникновения таких микросейсмических колебаний, так и в рамках климатических исследований в регионе.

Фото из личного архива Владимира ЧУПИНА