Современное прогнозирование землетрясений

Содержание  радона в подземных  водах. Радон – это радиоктивный газ, присутствующий в грунтовых водах и в воде скважин. Он постоянно выделяется из Земли в атмосферу. Изменения содержания радона перед землетрясением впервые были замечены в Советском Союзе, где десятилетнее возрастание количества радона, растворенного в воде глубоких скважин, сменилось резким его падением перед Ташкентским землетрясением 1966 года (магнитуда 5.3).

Уровень воды в колодцах и  скважинах. Уровень грунтовых вод перед землетрясениями часто повышается или понижается, как это было в Хайчэне (Китай), по-видимому из-за изменений напряженного состояния горных пород. Землетрясения могут и прямо влиять на уровень воды; вода в скважинных может колебаться при прохождении сейсмических волн, даже если скважина находится далеко от эпицентра. Уровень воды в скважинах, находящихся вблизи эпицентра, часто испытывает стабильные изменения: в одних скважинах он становится выше, в других – ниже.

Изменение температурного режима приповерхностных земных слоев. Инфракрасная съемка с космической орбиты позволяет “рассмотреть” своеобразное тепловое покрывало нашей планеты – невидимый глазу тонкий слой в сантиметры толщиной, создаваемый вблизи земной поверхности ее тепловым излучением. Сейчас накоплено много факторов, которые говорят об изменении температурного режима приповерхностных земных слоев в периоды сейсмической активизации.

Изменение химического состава  вод и газов. Все геодинамически активные зоны Земли отличаются существенной тектонической раздробленностью земной коры, высоким тепловым потоком, вертикальной разгрузкой вод и газов самого пестрого и нестабильного во времени химического и изотопного состава. Это создает условия для поступления в подземные

Поведение животных. В течение столетий многократно сообщалось о необычайном поведении животных перед землетрясением, хотя до последнего времени сообщения об этом всегда появлялись после землетрясения, а не до него. Нельзя сказать, действительно ли описанное поведение было связано с землетрясением, или же это было просто обычное явление, которое каждый день случается где-нибудь в окрестностях; к тому же в сообщениях упоминаются как те события, которые вроде бы случились за несколько минут до землетрясения, так и те, что произошли за несколько дней.

СОВРЕМЕННОЕ ПРОГНОЗИРОВАНИЕ  ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЙ

В последние  годы в исследованиях по прогнозу землетрясений стали широко применяться  космические средства наблюдения. Сильные  землетрясения — это крупномасштабные события, дающие мозаичную картину  предвестников на большой территории. Новые спутниковые технологии позволяют  отслеживать деформации земной поверхности, изменения температуры почв при  выбросах глубинных флюидов, изменения  в свойствах ионосферы, связанные  с подготовкой и реализацией  сильных землетрясений.

В работах  по прогнозу землетрясений NASA, например, делает ставку на массированное использование  высокоточной системы глобального  позиционирования GPS, а также появившихся  чуть позже спутниковых радаров  с синтетической апертурой InSAR. GPS позволяет с точностью до миллиметров отслеживать положения точек земной поверхности, где установлены стационарные приемники, и оценивать скорости их движения. Предполагается, например, что отклонения от равномерного смещения вдоль разломов системы Сан-Андреас в Калифорнии — одного из самых сейсмически активных районов Северной Америки — позволят выявить места зацепок и накопления напряжений, то есть вероятные места готовящихся землетрясений. Технология InSAR дает площадные изображения смещений земной поверхности за интервалы времени между последовательными обзорами территории. Объединение данных GPS и InSAR обеспечивает возможности мониторинга движений земной поверхности, немыслимые еще несколько лет назад. Остается только непростая задача: выделить из этих данных сигнал, позволяющий прогнозировать место и силу будущего землетрясения.

Другой  прорыв в исследовании землетрясений  реализуется в настоящее время  совместно Геологической службой США (USGS), Международной научной программой глубокого континентального бурения (ICDP) и Национальным научным фондом США (NSF). Он состоит в том, чтобы подобраться к самому очагу землетрясения. С этой целью начиная с 2004 года бурилась специальная скважина, которая в прошлом году пересекла тело разлома Сан-Андреас на глубине 3 километров. В настоящее время в скважине устанавливают приборы глубинной обсерватории SAFOD (San Andreas Fault Observatory in Depth), которые будут передавать информацию непосредственно из зоны готовящихся очагов землетрясений.

Среди современных европейских систем наблюдения особый интерес представляет французская программа на основе запущенного в 2004 году спутника DEMETER (Detection of ElectroMagnetic Emissions Transmitted from Earthquake Regions). Она предусматривает проведение как дистанционных, так и наземных наблюдений с целью проверки и привязки космических данных. Эта программа интересна тем, что ориентирована на прогнозирование землетрясений по данным об изменении состояния ионосферы. Правда, пока еще рано говорить о получении на данном направлении значимых результатов.

Подводя итог, можно сказать, что согласно современным представлениям прогноз  землетрясений принципиально возможен, по крайней мере, в вероятностном  понимании. Но какой точности прогноза реально достичь — еще не ясно. Хочется также отметить, что, хотя справиться с задачей пока не удалось, работы по прогнозу землетрясений принесли немало пользы для науки в целом. Они оказались пионерскими для широкой и крайне актуальной сферы исследований: изучения признаков неустойчивости в поведении сложных динамических систем самой разной физической природы. Ранее, в середине прошлого века, сейсмология оказалась первой областью знания, где стала понятна особая роль степенных распределений. В настоящее время разработанные в сейсмологии общие подходы применяются к оценке устойчивости самых разных динамических систем, вплоть до экономических и социальных. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Однако  проблема “что делать с прогнозом” остается. Некоторые сейсмологи сочли  бы свой долг выполненным, предав свое предупреждение по телеграфу премьер  – министру, другие пытаются подключить социологов к исследованию вопроса  о том, какова будет наиболее вероятная  реакция общества на сделанное предупреждение. Простой гражданин едва ли будет  обрадован сообщению, что городской  совет предлагает ему посмотреть кинокартину на открытом воздухе  в городском сквере, если он будет  знать, что его дом по всей вероятности  будет разрушен через один или  два часа.

Нет сомнений, что социальные и экономические  проблемы, которые возникнут в  результате предупреждения, будут весьма серьезными, но что произойдет в  действительности в большей степени, зависит от содержания предупреждения. В настоящее время представляется вероятным, что сейсмологи вначале  будут делать заблаговременные предупреждения, возможно, на несколько лет вперед, а затем постепенно уточнять время, место и возможную магнитуду  ожидаемого землетрясения по мере его  приближения. Ведь стоит сделать  предупреждение, и страховые премии, как и цены на недвижимость резко  изменятся, может начаться миграция населения, новые строительные объекты  будут заморожены, начнется безработица  среди рабочих, занятых ремонтом окраской зданий. С другой стороны  может возникнуть повышенный спрос  на лагерное оборудование, средства борьбы с огнем, товары первой необходимости, за чем последуют их нехватка и повышение цен.

Нужно четко различать предсказания, источник которого может заслуживать или  не заслуживать доверия, и предупреждения, которые должны носить характер официального указания о необходимости осуществления  тех или иных практических мероприятий.

Каковы  бы ни были перспективы прогноза или  контроля, очевидно, что число жертв при землетрясениях и экономические потери могут быть существенно уменьшены, если специалисты направят свою изобретательность и труд в первую очередь на разработку более надежных строительных нормативов и создание более совершенных строительных конструкций.

Каждое  землетрясение – это и урок, и экзамен. И не только для сейсмологов, специализирующихся и, может быть, наиболее способных учеников по классу землетрясений  в Школе Природы, но и для проектировщиков, землеустроителей и экономистов. Более  того, для всех жителей поражаемых подземными бурями областей.  

СПИСОК  ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Журнал «Вокруг света» №6 (2813) | Июнь 2008
2. Моргунов В.А. Реальности прогноза землетрясений. Физика Земли. 1999. №1. С.79-91.
3. Соломатина Э.К. Предвидеть земную бурю. Наука в СССР. 1990. №3. С. 5-13.
4. www.everyday.com
5. Соболев Г.А. Основы прогноза землетрясений. М.: Наука, 1993. 312 с.
6. Безопасность жизнедеятельности: Учебник для вузов, 2-е изд. / под ред. Михайлова Л.А. –СПб.: Питер,2008.

ДОПОЛНИТЕЛЬНО

Шкалы сейсмоактивности 
 

Наиболее  разрушительные землетрясения 

• 23 января 1556 — Ганьсу и Шеньси, Китай — 830 000 человек погибло
• 1737 — Калькутта, Индия — 300 000 человек погибло
• 1755 — Лиссабон — от 60 000 до 100 000 человек погибло
• 1923 — Токио и Йокогама, Япония (8,3 по Рихтеру) — 143 000 человек погибло, около миллиона осталось без крова в результате возникших пожаров
• 1948 — Ашхабадское землетрясение, Туркмения — 110 000 человек погибло
• 26 апреля 1966 — Ташкентское землетрясение — (5.3 по Рихтеру) сильно разрушен город, 8 человек погибло.
• 28 июля 1976 — Таньшань, Северо-восточный Китай (8,2 по Рихтеру) — более 655 000 человек погибло
• 1985 — Мексика (8,2 по Рихтеру) — более 7 500 человек погибло
• 7 декабря 1988 — Спитакское землетрясение: Армения, разрушены города Спитак, Ленинакан и множество посёлков, 25 000 человек погибло. Cтолько же получило увечья
• 28 мая 1995 — Нефтегорск, Северо-восточный Сахалин (магнитуда — 7.5) 1841  человек погибло
• Сычуаньское землетрясение (2008)