Цель гранта и актуальность темы
Цель проекта – Разработка критериев оценки негативных электромагнитных эффектов с учетом космических факторов в проводящих наземных системах (линиях электропередач, трубопроводах) на территории Казахстана и создание прибора для регистрации теллурических токов.
Краткое описание идеи проекта – На основе данных измерений параметров геомагнитного поля и теллурических токов, а также численных расчетов с использованием моделей ионосферных токов и проводимости земли будут определены величины геомагнитно индуцированных токов (ГИТ) и разработаны критерии оценки негативных электромагнитных эффектов на магистральные линии электропередач и нефтегазотрубопроводы на территории Казахстана.
Настоящий проект нацелен на решение вопросов техносферной безопасности (в том числе и в экологическом аспекте) безопасного функционирования магистральных линий электропередач и увеличения долговечности нефтегазотрубопроводов при их эксплуатации путем учета космических факторов (геоэффективных солнечных событий, ускоренного дрейфа магнитного полюса).
Актуальность поставленных задач проекта определяется тем, что наземные технологические инфраструктуры, включая, в частности, силовые сети, подвергаются воздействию ГИТ независимо от их местоположения. В странах с обширными территориями, как Казахстан, протяженные магистральные линии электропередач и трубопроводов способствуют усилению значений наведенных токов в периоды экстремальных геоэффективных солнечных событий.
Ожидаемые результаты
- - Морфологические особенности гелио-геофизических условий, приводящих к появлению геомагнитно индуцированных токов на средних широтах. - Карта распределения геомагнитно индуцированных токов для территории Казахстана с использованием моделей ионосферных токов и проводимости земли. Научно обоснованные критерии оценки воздействия геомагнитно индуцированных токов на электроэнергетические системы и нефтегазотрубопроводы Казахстана. - Опытный образец прибора для регистрации теллурических токов со встроенным программным обеспечением.
Достигнутые результаты
2021 год: Получены данные измерений параметров геомагнитного поля за 2010-2021 гг. в периоды геомагнитных возмущений. Получены результаты расчетов величины геомагнитно индуцированных токов с использованием измерений параметров геомагнитного поля. Изучено влияние ускоренного дрейфа магнитного полюса в Северном полушарии в сторону арктического побережья России на интенсивность геомагнитных бурь в Казахстанском регионе. Изучены характеристики геомагнитных бурь в Казахстанском регионе за период 2010-2020 годы. Определены морфологические особенности гелио-геофизических условий, приводящих к появлению геомагнитно индуцированных токов на средних широтах.
Разработано и утверждено техническое задание на прибор для регистрации теллурических токов. Разработан макет прибора для регистрации теллурических токов.
Рисунок 1 – Вековые вариации геомагнитного склонения D по данным геомагнитной обсерватории Aлматы за период 1963–2021 годы
Временные изменения: давления (a); скорости солнечного ветра (b); IMF Bz (c); IEF Ey (d);
AE index (e); AL/AU index (f); Sym-H (g); Kp index (h)
Рисунок 2 – Вариации солнечных, межпланетных и геомагнитных индексов во время очень большой геомагнитной бури 21-24 июня 2015 года
Публикации
- Чунчузовa И. П., Куличковa С. Н., Поповa О. Е., Перепелкинa В. Г., Зайцеваa Д. В., Сомсиков В. М. Волновые возмущения атмосферного давления и скорости ветра в тропосфере, связанные с солнечным терминатором // Известия РАН. Физика атмосферы и океана.– 2021.–Т. 57, № 6. –С. 1–15. DOI: 10.31857/S0002351521060031. Импакт-фактор (РИНЦ)=1,660; h index =28, Q3, Journal Impact Factor™(2020)=0.718 базы Web of Science
- Somsikov V. M., Azarenko S. N. Fundamental Laws of Nature and Picture of the World // Open Journal of Philosophy. –2021.–Vol. 11. –P. 292-306. https://doi.org/10.4236/ojpp.2021.112020. (Google Scholar Citations: h5 = 12)
- Андреев А.Б., Капытин В.И., Мукашева С.Н. Разработка системы детектирования перемещающихся ионосферных возмущений на основе данных GNSS // XXVII Междунар. Cимпозиум «Оптика атмосферы и океана. Физика атмосферы. Секция F «Цифровые платформы поддержки исследований атмосферы и океана», 05-09 июля 2021 года, Москва: сб. докл. междунар. симп. –М.: Atmosphere and Ocean Optics. Atmospheric Physics. –4с. https://symp.iao.ru/files/symp/aoo/27/ru/abstr_13725.pdf
Патенты
Проведен патентный поиск по теме «Теллурические токи», оформлена справка о патентном поиске, подготовлены материалы заявки на изобрет
Информация для потенциальных пользователей
Учет интенсивности и частоты появлений геомагнитно индуцированных токов над Казахстанским регионом необходим при технической модернизации энергетических систем Казахстана. Разработанные критерии и алгоритмы оценки воздействия геомагнитно индуцированных токов на электроэнергетические системы Казахстана необходимы для предупреждения потери электроснабжения и крупных аварий.
Потенциальные пользователи: Министерство энергетики Республики Казахстан (РК), Министерство индустрии и инфраструктурного развития РК, Министерство труда и социальной защиты населения РК, Комитет атомного и энергетического надзора и контроля МЭРК, Казахстанская компания по управлению электрическими сетями (Kazakhstan Electricity Grid Operating Company) «KEGOC», Казахстанская ассоциация организаций нефтегазового и энергетического комплекса «KAZENERGY», Компания «Азиатский газопровод».
