Возмущения характеризуются, как правило, изменениями высоты максимума слоя F2 и критических частот (максимума электронной концентрации) [183]. На отдельных записях выделяются процессы как сравнительно короткопериодные – первые десятки минут, так и более длинные периоды колебаний – от нескольких десятков минут до нескольких часов. Учеными были проанализированы 9 сейсмических событий, 8 из них с магнитудой M > 5: Турция, М = 7,7 (17.08.1999 г.); Hector Mine, Калифорния M = 7,1 (16.10.1999 г.); Центральная Калифорния, М = 6,5 (22.12.2003 г.); Калининградская обл., М = 4,8 и М = 5,0 (21.09.2004 г.), Пакистан, М = 7,6 (08.10.2005 г.), остров Хонсю, М = 6,6 (07.05.2008 г.). Значимые изменения электронной концентрации наблюдались на всех принимающих станциях, расположенных вблизи эпицентра события.
При выполнении сравнительного анализа деформографических наблюдений и ионосферных вариаций сигналов, полученных от спутников GPS, учеными выявлена корреляция волнообразных деформационно-барических колебаний земной поверхности и атмосферного давления, с регистрируемыми вариациями ПЭС. Изменения электронной концентрации наблюдается для всех станций, расположенных вблизи эпицентра события. В половине случаев отмечают волнообразные вариации с периодами 10–90 мин. Ионосфера показывает увеличение электронной концентрации за 4–5 суток с последующим значительным ее уменьшением за 1–3 суток до предстоящего землетрясения [183,184]. Появление в ионосфере «сейсмогенных вариаций перед сильными землетрясениями» в работе [185] объясняют воздействием квазистатического электрического поля, возникающего в атмосфере на поверхности земли в области подготовки сильного землетрясения.
Связь сейсмических и электромагнитных процессов в земной коре и прилегающих геосферах (атмосфере, ионосфере) советскими учеными [186] замечена давно. Результаты оригинальных экспериментов, выполненных наземным геофизическим лазерным интерферометром и спутниковым ионосферным профилометром на основе навигационной системы GPS, приведены в работе [187]. Зарегистрировано синхронное возрастание деформаций земной поверхности, вариаций атмосферного давления и уровня электронной концентрации в слое F2 ионосферы с характерными пространственными масштабами 102–103 км. Обнаружена связь явлений с сейсмической активностью Земли. Авторы отмечают, что перед сильными землетрясениями возрастает интенсивность нестационарных динамических процессов в ионосфере, усиливаются возмущения электрических и магнитных полей Земли. С применением методов, основанных на использовании спутниковых навигационных систем, в изучении связи сейсмических и ионосферных явлений был достигнут прогресс. Использование разветвленной сети спутниковых систем GPS и FORMOSAT позволило изучить ионосферные вариации в слое F2. Было установлено, что ионосферные возмущения выражаются в вариации электронной плотности ионосферы над территориями в окрестности очага будущего землетрясения. Результаты были получены в ходе инструментальных наблюдений, которые проводились оптическим и фотоэлектрическим микробарографами, 10- и 100-метровым лазерными деформографами. Модификации продолжаются от десятков часов до нескольких суток, особенно перед сильными землетрясениями [187]. Характерные периоды возмущений в пределах 5–60 мин.
