Реєстраційний номер
0826U002603, Дисертація доктора філософії
На здобуття
Доктор філософії
Дата захисту
26-06-2026
Статус
Наказ про видачу диплома
Назва роботи
Динаміка інфразвукових хвиль та вплив екзогенних факторів на їхню еволюцію.
Здобувач
Сорока Ольга Сільвестрівна,
Керівник Мелех Богдан Ярославович
Опонент Малицький Дмитро Васильович
Опонент Грицай Асен Васильович
Опонент Брусак Іван Віталійович
Рецензент Баран Олександра Андріївна
Установа, організація, у вченій раді якої відбудеться/відбувся захист
Львівський національний університет імені Івана Франка
Опис
Дисертаційну роботу присвячено дослідженню динаміки атмосферного інфразвуку та встановленню його зв’язків з екзогенними чинниками на основі комплексного аналізу інфразвукових спостережень, часових рядів, супровідних геофізичних і метеорологічних даних. Розроблено методологію аналізу процесів генерації, поширення і трансформації інфразвукових сигналів; оцінено ступінь детермінованості інфразвуку; досліджено вплив землетрусів, сонячної активності та метеорів на його динаміку; встановлено взаємозв’язок між інфразвуковими варіаціями, загальним вмістом озону та метеорологічними умовами; запропоновано підхід до автоматизованого виявлення штучних аномалій в інфразвуковому та магнітному полях Землі.
Для опису, аналізу і прогнозування інфразвукових варіацій використано сучасні методи аналізу часових рядів, зокрема ARIMA, SARIMAX та адитивну модель Prophet. Обґрунтовано їх застосування до сигналів, що містять трендові, сезонні та випадкові складові, а також розглянуто критерії оцінювання якості прогнозування. Для автоматизованого аналізу багатоканальних інфразвукових і магнітних даних використано алгоритм Isolation Forest, що дало змогу ідентифікувати аномальні сплески та оцінити перспективи такого підходу для геофізичного моніторингу.
Показано, що на амплітуду та спектральний склад атмосферного інфразвуку впливають сонячна активність, сейсмічні процеси, метеорні явища та інші зовнішні чинники. Встановлено, що інфразвуковий сигнал має не лише випадкову, а й детерміновану складову, а його огинаюча характеризується вираженою річною періодичністю. Систематизовано дані землетрусів і сонячних спалахів, придатні для зіставлення з інфразвуковими спостереженнями. Показано, що модель ARIMA описує основну сезонну структуру інфразвукових варіацій, тоді як SARIMAX з урахуванням сонячної та сейсмічної активності точніше відтворює річну динаміку огинаючої інфразвуку. Виявлено, що реакція інфразвуку на сонячні спалахи проявляється із затримкою 1–3 доби після події, що свідчить про статистично значущий зв’язок між інфразвуковими варіаціями та зовнішніми геофізичними й космічними збуреннями.
Проаналізовано вплив метеорів на атмосферний інфразвук і встановлено, що зміни спектральних характеристик можуть відображати специфіку подій космічного походження. Досліджено також зв’язок інфразвукових варіацій із загальним вмістом озону та метеорологічними умовами. Показано, що інфразвукові сигнали є чутливими до стану атмосфери і відображають не лише властивості джерела збурення, а й особливості середовища поширення, зокрема температурний режим, вітрові умови та зміни хімічного складу. У розглянутих постановках модель SARIMAX, застосована до аналізу сумісного впливу сонячної та сейсмічної активності, продемонструвала вищу точність, ніж Prophet, використана для аналізу сумісного впливу сонячної активності та метеорологічних умов, що підтвердило доцільність добору моделі відповідно до структури зовнішніх чинників.
На відміну від значної частини попередніх досліджень, у яких атмосферний інфразвук розглядався переважно як відгук на окремі геофізичні, метеорологічні або космічні події, у роботі реалізовано комплексний підхід із одночасним урахуванням сонячної активності, сейсмічних процесів, метеорних явищ, метеорологічних умов і загального вмісту озону. Виконано порівняльний аналіз моделей ARIMA, SARIMAX і Prophet для прогнозування атмосферного інфразвуку з різними наборами екзогенних змінних, що дало змогу підтвердити детерміновану складову сигналу та оцінити залежність ефективності моделі від структури зовнішніх чинників. Уперше запропоновано застосування Isolation Forest для комплексного аналізу інфразвукових і магнітних сигналів, отриманих під час спеціально організованих експериментів із генерацією короткочасних атмосферних інфразвукових збурень.
Дата реєстрації
2026-06-16
Додано/оновлено в НРАТ
2026-06-16 / 2026-09-16
