Análisis de anomalías del campo geomagnético y de la presión atmosférica vinculadas con actividad sísmica en las placas Scotia y Sandwich

Abstract

En este trabajo se analizan perturbaciones del campo magnético terrestre y presión atmosférica a nivel del mar relacionadas con eventos sísmicos. Los mismos están localizados en los márgenes de las placas Scotia y Sándwich, en el Atlántico Sur. Los observatorios geomagnéticos de la red INTERMAGNET: King Edward Point (KEP) en el archipiélago de las islas Georgias del Sur, Orcadas (ORC) en Islas Orcadas, Isla Argentina (AIA) en Antártida y Puerto Argentino (PST) en Islas Malvinas se encuentran próximos a los epicentros. Se estudian registros del campo geomagnético medidos en los observatorios de la red en un lapso de veinticuatro horas anteriores a la ocurrencia del sismo. Siendo que la componente horizontal del campo magnético es la que presenta mayor susceptibilidad a los cambios, se elige esta magnitud para el análisis. Los datos magnéticos se preparan de modo de sustraer los efectos de la variación solar diurna, calculando las diferencias entre las componentes horizontales de a dos observatorios. Cabe destacar que en el periodo de estudio no se registran tormentas geomagnéticas severas por encontrarse en fase de baja actividad solar. A partir del análisis de las diferencias entre los datos en los observatorios mencionados, mediante el método de wavelets es posible observar rangos de alta energía hasta frecuencias muy altas previas al evento; además de oscilaciones con picos magnéticos de amplitud ± 2 nT y duración variable cuando se aplica un filtro pasa bajo sobre las señales magnéticas. Es posible detectar variaciones anómalas en un intervalo de aproximadamente 3 horas antes de la manifestación de eventos sísmicos de Mw ≥ 6.6. Por otro lado, se analizan grillas globales de presión atmosférica, a nivel del mar, seleccionadas en la zona del sismo, en períodos entre dos y cuatro horas previas al evento, mostrando zonas distintivas de alta y baja presión. Los datos se obtuvieron de la base MERRA – 2. La serie temporal da cuenta de un mínimo local de presión en un rango de pocas horas alrededor de la ocurrencia del suceso por el ascenso/descenso de la superficie del mar.

Geomagnetic field and atmospheric pressure disturbances are analyzed on this work, related to seismic events. These are located on the Scotia and Sandwich plate-margins in the South Atlantic Ocean. Near the epicenters are placed the INTERMAGNET geomagnetic observatories: King Edward Point (KEP) on the South Georgia’ islands, Orcadas (ORC) on Orcadas’ islands, Argentina Island (AIA) on Antartica and Puerto Argentino (PST) on Malvinas Islands. Geomagnetic field records from the observatories are studied during the previous twenty four hours of the seismic event. As the horizontal geomagnetic component is the most sensitive one to these changes, results in the magnitude selected for the analysis. To avoid the diurnal variation effects on the geomagnetic data, the differences between the horizontal components of two observatories are calculated. It is important to remark that on the period of study severe geomagnetic storms are not registered due to a low Sun activity phase. Analyzing the mentioned differences with the wavelets method it is possible to observe ranges of high energy up to very high frequencies previous to the event; in addition to ± 2 nT magnetic peaks of amplitude on the oscillations and a variable duration when applied a low-pass filter. It is possible to detect abnormal variations on an interval of approximately 3 hours before seismic events for Mw ≥ 6.6. On the other hand, atmospheric pressure grids at the sea level global are analyzed, selected on the seism zone, on periods of two to four hours previous to the event, showing distinctive low and high pressure zones. The data is obtained from the MERRA2 base. The temporal series makes evident a pressure local minimum few hours before the event due to the sea surface ascent/descent.