Косвенные признаки начала сильного землетрясения. Загадочные вспышки света

Косвенные признаки начала сильного землетрясения. Загадочные вспышки света – предвестники землетрясений

ПРЕДВЕСТНИКИ ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЙ

Каждый год на земном шаре происходят несколько сотен тысяч землетрясений, и около ста из них - разрушительные, несущие гибель людям и целым городам. Среди самых страшных землетрясений уходящего ХХ века - землетрясение в Китае в 1920 году, унесшее жизни более 200 тысяч людей, и в Японии в 1923 году, во время которого погибли более 100 тысяч человек. Научно-технический прогресс оказался бессилен перед грозной стихией. И спустя более чем пятьдесят лет во время землетрясений продолжают гибнуть сотни тысяч людей: в 1976 году во время Тянь-Шаньского землетрясения погибли 250 тысяч человек. Затем были страшные землетрясения в Италии, Японии, Иране, США (в Калифорнии) и у нас - на территории бывшего СССР: в 1989 году в Спитаке и в 1995 году в Нефтегорске. Совсем недавно - в 1999 году стихия настигла и погребла под обломками собственных домов около 100 тысяч человек во время трех страшных землетрясений в Турции.

Хотя Россия - не самое сейсмоопасное место на Земле, землетрясения и у нас могут принести немало бед: за последние четверть века в России произошло 27 значительных, то есть силой более семи баллов по шкале Рихтера, землетрясений. Положение отчасти спасает малонаселенность многих сейсмически опасных районов - Сахалина, Курильских островов, Камчатки, Алтайского края, Якутии, Прибайкалья, чего, однако, не скажешь о Кавказе. Тем не менее в зонах возможных разрушительных землетрясений в России в общей сложности проживают 20 миллионов человек.

Имеются сведения, что в прошлые века на Северном Кавказе бывали разрушительные землетрясения интенсивностью в семь-восемь баллов. Особенно сейсмически активен район Кубанской низменности и нижнего течения реки Кубань, где в период с 1799 по 1954 год произошло восемь сильных землетрясений силой шесть-семь баллов. Также активна Сочинская зона в Краснодарском крае, поскольку она расположена на пересечении двух тектонических разломов.

Последние полтора десятка лет оказались сейсмически неспокойными для нашей планеты. Не составила исключение и территория России: основные сейсмически опасные зоны - Дальневосточная, Кавказская, Байкальская - активизировались.

Большинство очагов сильных толчков находится поблизости от крупнейшей геологической структуры, пересекаю щей Кавказский регион с севера на юг, - в Транскавказском поперечном поднятии. Это поднятие разделяет бассейны рек, текущих на запад - в Черное море и на восток - в Каспийское море. Сильные землетрясения в этом районе - Чалдыранское 1976 года, Параванское 1986 года, Спитакское 1988 года, Рача-Джавское 1991 года, Барисахское 1992 года - постепенно распространялись с юга на север, с Малого Кавказа на Большой и наконец достигли южных границ Российской Федерации.

Северное окончание Транскавказского поперечного поднятия располагается на территории России - Ставропольского и Краснодарс кого краев, то есть в районе Минеральных Вод и на Ставропольском своде. Слабые землетрясения силой два-три балла в районе Минеральных Вод - явление обычное. Более сильные землетрясения здесь происходят в среднем раз в пять лет. В начале 90-х годов достаточно сильные землетрясения интенсивностью три-четыре балла были зарегистрированы в западной части Краснодарского края - в Лазаревском районе и в Черноморской впадине. А в ноябре 1991 года аналогичное по силе землетрясение ощущалось в городе Туапсе.

Чаще всего землетрясения происходят в районах быстро меняющегося рельефа: в области перехода островной дуги к океанологическому желобу или в горах. Однако много землетрясений бывает и на равнине. Так, например, на сейсмически спокойной Русской платформе за все время наблюдений зафиксировано около тысячи слабых землетрясений, большая часть из которых произошла в районах добычи нефти в Татарии.

Возможен ли прогноз землетрясений? Ответ на этот вопрос ученые ищут на протяжении многих лет. Тысячи сейсмостанций, плотно окутавших Землю, следят за дыханием нашей планеты, и целые армии сейсмологов и геофизиков, вооружившись приборами и теориями, пытаются спрогнозировать эти страшные стихийные бедствия.

Земные недра никогда не бывают спокойны. Процессы, в них происходящие, вызывают движения земной коры. Под их воздействием поверхность планеты деформируется: она поднимется и опускается, растягивается и сжимается, на ней образуются гигантские трещины. Густая сеть трещин (разломов) покрывает всю Землю, разбивая ее на большие и малые участки _ блоки. По разломам отдельные блоки могут смещаться относительно друг друга. Итак, земная кора _ неоднородный материал. Деформации в ней накапливаются постепенно, приводя к локальному развитию трещин.

Чтобы прогноз землетрясения был возможен, надо знать, как оно возникает. Основу современных представлений о возникновении очага землетрясения составляют положения механики разрушений. Согласно подходу основателя этой науки Гриффитса, в какой-то момент трещина теряет устойчивость и начинает лавинообразно распространяться. В неоднородном материале перед образованием крупной трещины обязательно появляются различные предваряющие этот процесс явления - предвестники. На этой стадии увеличение по каким-либо причинам напряжений в области разрыва и его длины не приводит к нарушению устойчивости системы. Интенсивность предвестников с течением времени снижается. Стадия неустойчивости - лавинообразное распространение трещины возникает вслед за уменьшением или даже полным исчезновением предвестников.

Если применить положения механики разрушений к процессу возникновения землетрясений, то можно сказать, что землетрясение - это лавинообразное распространение трещины в неоднородном материале - земной коре. Поэтому, как и в случае материала, этот процесс предваряют его предвестники, а непосредственно перед сильным землетрясением они должны полностью или почти полностью исчезнуть. Именно этот признак наиболее часто используется при прогнозировании землетрясения.

Прогноз землетрясений облегчается еще и тем, что лавинообразное образование трещин происходит исключительно на сейсмогенных разломах, где они уже неоднократно происходили ранее. Так что наблюдения и измерения с целью прогнозирования ведут в определенных зонах согласно разработанным картам сейсмического районирования. Такие карты содержат сведения об очагах землетрясений, их интенсивности, периодах повторяемости и т.д.

Предсказание землетрясений обычно ведется в три этапа. Сначала выявляют возможные сейсмически опасные зоны на ближайшие 10-15 лет, затем составляют среднесрочный прогноз - на 1-5 лет, и если вероятность землетрясения в данном месте велика, то проводится краткосрочное прогнозирование.

Долгосрочный прогноз призван выявить сейсмически опасные зоны на ближайшие десятилетия. В его основе лежит изучение многолетней цикличности хода сейсмотектонического процесса, выявление периодов активизации, анализ сейсмических затиший, миграционных процессов и т.д. Сегодня на карте земного шара очерчены все области и зоны, где в принципе могут случиться землетрясения, а значит, известно, где нельзя строить, например, атомные электростанции и где надо строить сейсмостойкие дома.

Среднесрочный прогноз базируется на выявлении предвестников землетрясений. В научной литературе зафиксировано более сотни видов среднесрочных предвестников, из которых около 20 упоминается наиболее часто. Как отмечалось выше, перед землетрясениями появляются аномальные явления: исчезают постоянные слабые землетрясения; меняются деформация земной коры, электрические и магнитные свойства пород; падает уровень подземных вод, снижается их температура, а также меняется их химический и газовый состав и др. Сложность среднесрочного прогнозирования состоит в том, что эти аномалии могут проявляться не только в зоне очага, и поэтому ни один из известных среднесрочных предвестников нельзя отнести к универсальным.

Но человеку важно знать, когда и где конкретно ему грозит опасность, то есть нужно предсказание события за несколько дней. Именно такие краткосрочные прогнозы пока составляют для сейсмологов главную трудность.

Основной признак грядущего землетрясения - исчезновение или уменьшение среднесрочных предвестников. Существуют и краткосрочные предвестники - изменения, происходящие вследствие уже начавшегося, но пока еще скрытого развития крупной трещины. Природа многих видов предвестников еще не изучена, поэтому приходится просто анализировать текущую сейсмическую обстановку. Анализ включает измерение спектрального состава колебаний, типичность или аномальность первых вступлений поперечных и продольных волн, выявление тенденции к группированию (это называют роем землетрясений), оценку вероятности активизации тех или иных тектонически активных структур и др. Иногда в качестве природных индикаторов землетрясения выступают предварительные толчки - форшоки. Все эти данные могут помочь спрогнозировать время и место будущего землетрясения.

По данным ЮНЕСКО, такая стратегия уже позволила предсказать семь землетрясений в Японии, США и Китае. Наиболее впечатляющий прогноз был сделан зимой 1975 года в городе Хайчэн на северо-востоке Китая. Район наблюдали в течение нескольких лет, возрастание числа слабых землетрясений позволило объявить всеобщую тревогу 4 февраля в 14 часов. А в 19 часов 36 минут произошло землетрясение силой более семи баллов, город оказался разрушенным, но жертв практически не было. Эта удача очень обнадежила ученых, однако за ней последовал ряд разочарований: предсказанные сильные землетрясения не произошли. И на сейсмологов посыпались упреки: объявление сейсмической тревоги предполагает остановку многих промышленных предприятий, в том числе непрерывного действия, отключение электроэнергии, прекращение подачи газа, эвакуацию населения. Очевидно, что неверный прогноз в этом случае оборачивается серьезными экономическими потерями.

В России до недавнего времени прогнозирование землетрясений не находило своего практического воплощения. Первым шагом в организации сейсмического мониторинга в нашей стране было созданние в конце 1996 года Федерального центра прогнозирования землетрясений Геофизической службы РАН (ФЦП РАН). Теперь Федеральный центр прогнозирования включен в мировую сеть аналогичных центров, и его данные используют сейсмологи всего мира. В него стекается информация с сейсмических станций или комплексных пунктов наблюдений, расположенных по всей стране в сейсмоопасных районах. Эту информацию обрабатывают, анализируют и на ее основе составляют текущий прогноз землетрясений, который еженедельно передается в Министерство чрезвычайных ситуаций, а оно в свою очередь принимает решения о проведении соответствующих мероприятий.

Служба срочных донесений РАН использует сводки 44 сейсмических станций России и СНГ. Поступавшие прогнозы были достаточно точны. В минувшем году ученые заблаговременно и правильно спрогнозировали декабрьское землетрясение на Камчатке силой до восьми баллов в радиусе 150-200 км.

Тем не менее ученые вынуждены признать, что главная задача сейсмологии еще не решена. Можно говорить лишь о тенденциях развития сейсмической обстановки, но редкие точные прогнозы вселяют надежду, что в недалеком будущем люди научатся достойно встречать одно из самых грозных проявлений силы природы.

Список литературы

Т. ЗИМИНА. Предвестники землетрясений

Другие работы по теме:

В статье приводятся данные по прямой связи усиления ураганов, наводнений, засух и землетрясений с глобальным истощением озона и аномально быстрыми темпами потепления.

До 60-х годов прошлого столетия считалось, что в природе есть всего два класса процессов. Первые описываются динамическими системами, где будущее определяется прошлым. Вторые же – случайные процессы, где будущее никак не зависит от прошлого.

Шел третий год войны. Взрослых здоровых мужчин в аиле не было, и потому жену моего старшего брата Садыка (он также был на фронте), Джамилю, бригадир послал на чисто мужскую работу - возить зерно на станцию.

Римская провинция c 58 до н. э. Согласно Страбону, остров был присоединён к владениям Рима потому, что Публий Клодий Пульхр поддержал восстание против Птолемеев. Известный стоик и строгий сторонник конституционной формы правления Катон Младший был послан руководить аннексией Кипра и установить там систему римского права.

Землетрясения в Перу происходят довольно часто, вся территория страны находится в сейсмоопасной зоне. Сейсмоопасность связана с тем что на океанском побережье Перу образовалась зона субдукции, связанная с наплыванием Южно-Американской плиты на погрузившуюся под неё плиту Наска. Эта же причина обусловила формирование складчатой области на западе Южной Америки - горы Анды и вулканизма в перуанском высокогорье, а также формированием Перуанско-Чилийский жёлоба.

План Введение 1 Описание землетрясения 2 Количество жертв и разрушений 3 Причины разрушений Список литературы Введение Ашхабадское землетрясение - землетрясение, произошедшее в ночь с 5 на 6 октября 1948 года в 1:14 по местному времени в городе Ашхабад (Туркменская ССР, СССР). Считается одним из самых разрушительных землетрясений, сила в эпицентральной области составила 9-10 баллов, магнитуда землетрясения М = 7,3.

Индийская цивилизация. Около 2500 до н.э. в плодородную долину реки Инд (на территории современного Пакистана) с запада переселились земледельцы. Первые поселения распространились на огромные площади. На территории протяженностью свыше1770 км было обнаружено около100 поселений индийской цивилизации.

Основные способы подачи материала, посвященного актуальным научным проблемам в научно-популярном журнале. Подборка статей как наиболее эффективный способ трансляции научного знания широкому читателю. Референциальные характеристики заголовка подборки.

В России районы с сейсмичностью 7 баллов и выше охватывают более 2 млн. км2 площади. Это составляет более 12% всей территории страны. В этих районах расположено свыше 1300 городов и населенных пунктов. К наиболее опасным в сейсмическом отношении регионам относятся Камчатка и Курильские острова (более 9 баллов), Забайкалье, Прибайкалье, южные районы Красноярского и Алтайского краев (6-9 баллов), Дагестан (8 баллов).

Причины и классификация, примеры и прогноз землетрясений. Денудационные, вулканические, тектонические землетрясения. Моретрясения, образования грозных морских волн - цунами. Создание в сейсмически опасных районах пунктов наблюдения за предвестниками.

В НОВОРОССИЙСКОМ РАЙОНЕ Северный Кавказ, на территории которого находится Новороссийский район, входит в один из трех наиболее сейсмически ^ активных регионов России. Поэтому изучение и накопление материалов о сейсмической деятельности в Новороссийском районе - одно из направлений работы отдела природы музея.

Землетрясение Землетрясение - подземные толчки и колебания земной поверхности, возникающие в результате внезапных смещений и разрывов в земной коре и верхней мантии и передающиеся на большие расстояния. Общие сведения: сильные землетрясения носят катастрофический характер, уступая по числу жертв только тайфунам и значительно (в десятки раз) опережая извержения вулканов.

Приведены краткая история развития и основные результаты сейсмологических исследований на вулканах Камчатки в ХХ веке. Рассматриваются вопросы формирования представлений о связи сейсмичности и вулканизма, изучения сейсмической активности.

С помощью корреляционно - регрессионного анализа рассмотрено наличие линейной зависимости времени возникновения двух типов наблюдаемых аномалий электрического поля от магнитуды землетрясения и эпицентрального расстояния.

Основные. Тектонические структуры - Это большие участки земной коры, ограниченные глубинными разломами. Строение и движения земной корыизучаетгеологическая наука

В статье приведены результаты синхронных наблюдений неприливных вариаций вертикального градиента силы тяжести в городах Воронеж и Бишкек (Кыргызстан).

Землетрясение как одно из самых опасных и разрушительных явлений природы, причины возникновения. Теория тектоники плит. Методы оценки силы землетрясения. Шкала интенсивности землетрясения применительно к зданиям в баллах. Сейсмические районы земного шара.

Источниками цунами могут оказаться не только подводные землетрясения, вулканические извержения и подводные оползни, но и мощные циклоны умеренных широт и тайфуны, часто "разгуливающие" над океаном в этих районах.

В работе рассматривается Тянь-Шаньская орогеническая система, которая является крупнейшим геодинамическим и сейсмопрогностическим полигоном, где интенсивно ведутся исследования глубинного строения, новейшей тектоники и сейсмичности.

В нижних горизонтах земной коры и переходном от коры к мантии слое (интервал глубин 20-40 км) под Ключевским вулканом выявлена зона с аномальными физическими свойствами.

В сейсмической зоне близ Алматы (Казахстан) с 1996 года ведутся наблюдения за вариациями естественного нейтронного потока под землей на глубине порядка 40 м водного эквивалента.

В 03 часа 58 минут по московскому времени 26 декабря 2004 года в результате столкновения (субдукции) Индийской, Бирманской и Австралийской литосферных плит произошло самое крупное в истории Индийского океана подводное землетрясение.

Где и почему происходят землетрясения. Параметры землетрясений. Интенсивность землетрясений. Сейсмические шкалы. Балл - Проявление на поверхности. Катастрофические землетрясения. Прогноз и районирование землетрясений. Сейсмограф.

Прогноз землетрясений: первые пробы и ошибки. Виды прогноза. Предвестники землетрясений. Миграция предвестников землетрясений. Теория дилатансии. Методы прогноза землетрясений. Модели подготовки землетрясений. Алгоритм КН.

Сейчас, цунами – это общепринятый международный научный термин, происходит он от японского слова, которое обозначает "большая волна, заливающая бухту". Точное определение цунами звучит так - это длинные волны катастрофического характера, возникающие главным образом в результате тектонических подвижек на дне океана.

Введение Чрезвычайные ситуации природного характера угрожают обитателям нашей планеты с начала цивилизации. В целом на земле от природных катастроф погибает каждый стотысячный человек, а за последние сто лет – 16 тыс. ежегодно. Природные катастрофы страшны своей неожиданностью; за короткий промежуток времени они опустошают территорию, уничтожают жилища, имущество, коммуникации.

Понятие сейсмически опасных районов. Основные причины возникновения землетрясений, возможность их прогнозирования и меры безопасности. Причина подверженности землетрясениям города Алматы. Принципы антисейсмического строительства архитектора А.П. Зенкова.

Муниципальное образовательное учреждение «Шелеховский лицей» Ионосфера - Волшебное зеркало планеты. Исследовательская работа. Выполнила: Машковцева Татьяна Гр 19-11

Всем привет! Приветствую вас на страницах своего блога о безопасности. Меня зовут Владимир Раичев и сегодня я решил рассказать вам, какие существую предвестники землетрясений. Почему, интересно, жертвами землетрясений становится так много людей? Неужели их нельзя прогнозировать?

Недавно такой вопрос мне задали мои ученики. Вопрос, конечно, не праздный, мне самому он очень интересен. В учебнике по ОБЖ я прочитал, что существует несколько видов прогнозирования землетрясений:

Долгосрочный. Простая статистика, если проанализировать землетрясения на сейсмических поясах, то можно выявить некую закономерность возникновения землетрясений. С погрешностью в несколько сотен лет, но разве это нам сильно поможет?
Среднесрочный. Изучается состав почвы (при землетрясениях происходит его изменение) и с погрешностью в несколько десятков лет можно предположить возникновение землетрясение. Стало легче? Думаю, что не очень.
Краткосрочный. Данный вид прогнозов предполагает отслеживание сейсмической активности и позволяет уловить начинающиеся колебания земной поверхности. Как думаете, поможет нам такой прогноз?

Однако разработка этой проблемы чрезвычайно сложна. Пожалуй, ни одна наука не испытывает таких трудностей, как сейсмология. Если, прогнозируя погоду, метеорологи могут непосредственно наблюдать за состоянием воздушных масс: температурой, влажностью, скоростью ветра, то недра Земли доступны прямым наблюдениям только через буровые скважины.

Самые глубокие скважины не достигают и 10 километров, в то время как очаги землетрясений бывают на глубинах в 700 километров. Процессы же, которые связаны с возникновением землетрясений, могут захватывать еще большие глубины.

Изменение положения береговой линии как признак надвигающегося землетрясения

Тем не менее, попытки выявления факторов, предшествующих землетрясениям, хотя и медленно, но все же приводят к положительным результатам. Казалось бы, изменение положения береговой черты относительно уровня океана может служить предвестником землетрясений.

Однако во многих странах при таких же условиях землетрясения не наблюдались, и наоборот - при стабильном положении береговой черты землетрясения происходили. Объясняется это, по-видимому, различием геологических структур Земли.

Следовательно, этот признак не может быть универсальным для прогнозов землетрясений. Но следует оказать, что изменение высоты береговой линии явилось толчком к постановке специальных наблюдений за деформациями земной коры при помощи геодезических съемок и специальных приборов.

Изменение электропроводности горных пород — еще один индикатор зарождающегося землетрясения

В качестве предвестников землетрясений можно использовать изменения скоростей распространения упругих колебаний, электрических сопротивлений и магнитных свойств земной коры. Так, в районах Средней Азии при изучении электропроводности горных пород было обнаружено, что некоторым землетрясениям предшествовало изменение электропроводности.

При сильных землетрясениях из недр Земли высвобождается огромная энергия. Трудно допустить, что процесс накопления громадной энергии до начала разрыва земной коры, то есть землетрясения, протекает неуловимо. Вероятно, со временем при помощи более совершенной геофизической аппаратуры наблюдения за этими процессами дадут возможность точно предсказывать землетрясения.

Развитие современной техники, позволяющее уже сейчас применять лазерные лучи для более точных геодезических измерений, электронно-вычислительная техника для обработки информации сейсмологических наблюдений, современные сверхчувствительные приборы открывают перед сейсмологией большие перспективы.

Высвобождение радона и поведение животных- предвестники приближающихся толчков

Ученым удалось обнаружить, что перед подземными толчками в земной коре изменяется содержание газа радона. Происходит это, по-видимому, из-за сжатия земных пород, в результате чего газ вытесняется с больших глубин. Это явление наблюдалось при повторных сейсмических толчках.

Сжатием земных пород, очевидно, можно объяснить и другое явление, которое в отличие от перечисленных породило немало легенд. В Японии наблюдалось, что маленькие рыбы определенной разновидности перед землетрясением перемещаются к поверхности океана.

Предполагают, что животные в некоторых случаях предчувствуют приближение землетрясений. Однако использовать эти явления в качестве предвестников практически трудно, ибо сопоставление поведения животных в обычных ситуациях и перед землетрясением начинается тогда, когда оно уже произошло. Это и порождает иногда различные необоснованные суждения.

Работы, связанные с поисками предвестников землетрясений, ведутся в самых различных направлениях. Было замечено, что создание крупных водохранилищ при гидроэлектростанциях в некоторых сейсмоактивных зонах США, Испании способствует увеличению землетрясений.

Специально созданная международная комиссия по изучению влияния крупных водохранилищ на сейсмическую активность предположила, что проникновение воды в горные породы уменьшает их прочность, что может послужить причиной землетрясения.

Опыт показал, что работы по поискам предвестников землетрясений требуют более тесного сотрудничества ученых. Разработка проблемы предсказания землетрясений вступила в новую фазу более фундаментальных исследований на базе современных технических средств, и есть все основания надеяться, что она будет решена.

Рекомендую вам почитать мои статьи о землетрясениях, например, о мессинском землетрясении в Италии , или ТОП самых сильных землетрясений за всю историю человечества .

Как видите, друзья, предсказать землетрясение — это очень сложная задача, которую не всегда получается выполнить. А я на этом с вами прощаюсь. Не забудьте подписаться на новости блога, чтобы в числе первых узнавать о выходе новых статей. Поделитесь статьей с друзьями в социальных сетях, вам мелочь, а мне приятно. Желаю вам всего доброго, пока-пока.

Проведен анализ методов изучения предвестников землетрясений: геологические, геофизические, гидрогеохимические, биологические, механические, сейсмологические, биофизические. Проанализированы алгоритмы среднесрочного прогноза сейсмических событий: алгоритм М8, алгоритм «Сценарий Мендосино», алгоритм Калифорния-Невада, метод расчета карт ожидаемых землетрясений. Сделан вывод, что главным препятствием для осуществления надежного прогноза является недостаточное изучение механизмов проявления предвестников землетрясений и закономерностей их связи с параметрами ожидаемого землетрясения. Установлено, что традиционным способом решения прогнозных задач является поиск и анализ корреляционных связей между аномальными проявлениями в физических полях и пространственным распределением. Приведена классификация предвестников землетрясений. Предложено разделение сейсмического цикла при прогнозировании на 4 основные стадии (по С.А.Федотову). Приведена классификация землетрясений на тектонические, вулканические и обвальные.

алгоритм

сейсмические события

землетрясения

предвестники землетрясений

1. Грибанов Ю.Е. Предвестники землетрясений – реальность и вымысел [Электронный ресурс].–URL:http://planeta.moy.su/blog/predvestniki_zemletrjasenij_realnost_i_vymysel/2011-11-23-10295.

2. Имаев B.C., Имаева Л.П., Козьмин Б.М. Сейсмотектоника Якутии. ISBN:5-89118-1665 Издательство: ГЕОС, 2000.

3. Паукова Е.В. Современное состояние проблемы прогноза землетрясений. МГУ им. Ломоносова.2003.

4. Приходовский М.А. Классификация предвестников землетрясений «Известия науки», 17.03.2004 [Электронный ресурс]. – URL:http://www.inauka.ru/blogs/article40386.html

5. Серебрякова Л.И. Методы, средства и краткие результаты работ на прогностических геодинамических полигонах, выполнявшихся в 1960-1990-е годы. Центральный НИИ геодезии, аэрофотосъемки и картографии, Москва.

6. Соболев Г.А. Основы прогноза землетрясений. Москва. Наука 1993, с 3-7.

7. Трофименко С.В., Гриб Н.Н. Снижение риска и смягчение последствий чрезвычайных ситуаций сейсмического характера в южной Якутии: Якутск: Издательство Якутского госун-та, 2003. - 27 с.

8. Федотов С.А. О сейсмическом цикле, возможности количественного сейсмического районирования и долгосрочном сейсмическом прогнозе. М.Наука, 1968 с. 121-150.

Земля непрерывно испытывает деформации вследствие развития внутренних напряжений. В литосфере возникают как упругие и пластические деформации, так и разрывы. При разрывах напряжения резко меняются и в результате возникают распространяющиеся в теле земли упругие волны. Такое возмущение в целом является землетрясением .

По своим последствиям для человека землетрясения представляют собой самое мощное и чрезвычайно опасное катастрофическое природное явление. Катастрофическая природа землетрясений известна человечеству на протяжении всей его истории. Первые упоминания о разрушительных событиях относятся еще к 2100 годам до н. э.

Южная Якутия относится к Байкало-Становому поясу, характеризующемуся высокой сейсмичностью - здесь возможны землетрясения 10-11 баллов . Зоны с возможными сейсмическими катастрофами, представляющие угрозу для жизни приживающих здесь людей, занимают почти половину территории Якутии и около одной трети всех сейсмоопасных областей России . На сейсмоопасной территории Южной Якутия проживает более 120000 человек.

В Южной Якутии происходит интенсивное развитие промышленных инфраструктур, активно развивается - промышленное и гражданское строительство. Все это требует детального изучения проблемы сейсмической опасности в указанном районе, решение который было бы весьма затруднительно без выяснения геолого-геофизических связей, способствующих возникновению высокого уровня сейсмичности. К наиболее сильным землетрясениям на территории Южной Якутии можно отнести Тас-Юряхское 1967 г. и Южно-Якутское 1989 г. с магнитудами М7 и Мб,6 соответственно, а также землетрясения 2005-2007 гг. .

Пожалуй ни одна из научных проблем геофизики не вызывала столь бурных дискуссий и полярных мнений, как проблема прогноза землетрясений. (Некоторые ученые утверждают, что прогноз землетрясений возможен уже в настоящее время, другие же уверенны в том, что для решения этой проблемы потребуется еще немалое количество времени)

Ученые различных стран прилагают огромные усилия в изучении природы землетрясений и их прогноза. К сожалению, в настоящее время спрогнозировать место и время землетрясения, за исключением нескольких случаев, до сих пор еще не удается. Попытки предсказать место, время и силу будущего землетрясения, осуществленные в разных странах, в основном были безуспешны. Есть и удачные случаи. Например, Хайченгское землетрясение в 1975 г. в Китае. Тогда удалось эвакуировать население за 2 часа до сейсмического толчка.

В настоящее время инвестируются огромные финансовые вложения по прогнозу землетрясений. Однако, большое количество землетрясений так и осталось не спрогнозированными. Это повлекло за собой потерю человеческих жизней более полумиллиона человек за последние 15 лет.

Характеристики Земли, значения которых регулярно изменяются перед землетрясениями, называют предвестниками, а сами отклонения от нормальных значений -аномалиями .

Для того, чтобы объяснить и понять природу предвестников предпринимались многочисленные попытки построения моделей подготовки землетрясений. В настоящее время не создано не одной модели, которая смогла бы в полной мере объяснить все явления, которые возникают на последней стадии подготовки сейсмического события.

Сейсмолог С.А.Федотов предлагает разделить сейсмический цикл при прогнозировании землетрясений на 4 основные стадии :

Само землетрясение. Длительность стадии несколько минут;
Постепенно уменьшающиеся по частоте проявления и энергии афтершоки. Для сильных землетрясений стадия длится несколько лет, занимает 10% от сейсмического цикла;
Постепенное восстановление напряженности. Длительность до 80% всего сейсмического цикла;
Активация сейсмичности. Длительность составляет около 10% сейсмического цикла. Большинство предвестников возникает именно на 4 стадии.

Одним из главных препятствий для осуществления надежного прогноза является недостаточное изучение механизмов появления предвестников и закономерностей их связи с параметрами ожидаемого землетрясения .

Исследуя изменения различных свойств Земли, сейсмологи надеются установить корреляцию между землетрясениями и этими изменениями.

На сегодняшний день отсутствует полная классификация предвестников землетрясений. Приходовский М.А. предлагает ввести классификацию предвестников по признаку причинности явления :

Процессы, являющиеся непосредственной причиной землетрясения («причинные» предвестники). К этому типу предвестников можно отнести расположение космических тел, которое можно с большой точностью рассчитать, а также изменения магнитных полей вследствие солнечной активности, что можно зарегистрировать с помощью приборов.
Процессы, являющиеся следствием зарождающегося землетрясения («порождённые» предвестники). Сейсмические волны начинающегося землетрясения являются предвестниками. Также, видимо, инфразвук, появляющийся вследствие начавшихся в коре механических процессов, можно отнести к этому классу явлений.
Процессы, являющиеся следствиями тех же причин, которые приводят к землетрясениям, но непосредственно не связанные с землетрясением («косвенные», или сопутствующие предвестники). Два различных следствия одного и того же процесса, такие как землетрясение и предвестник, могут иметь весьма слабую корреляцию, так как они напрямую причинно не взаимосвязаны. Например, свечение в атмосфере является следствием накопления электрических зарядов, но и землетрясение тоже является следствием этого процесса. Однако эти следствия не всегда проявляются синхронно.

Методы, на основе которых происходит изучение предвестников землетрясений, многими ученными, подразделяются следующим образом :

Геологические
Геофизические
Гидрогеохимические
Биологические
Механические
Сейсмологические
Биофизические.

К Геологическим методам относится изучение разломов и трещиноватости пород, что является одним из факторов, который определяет возможное место будущего землетрясения.
В результате Геофизических методов оценивается плотность, электропроводность, магнитная восприимчивость, скорости продольных и поперечных волн и т.д.
Гидрогеохимические методы основаны на измерение содержания химических элементов в грунтовых и скваженных водах. Определяется содержание радона, гелия, фтора, кремнистой кислоты и других элементов, как наиболее характерных предвестников предстоящих землетрясений.
Множество наблюдений относится к необычному поведению домашних животных: кошек, собак, лошадей, ослов и т.д. Животные выражают неординарное поведение за несколько часов до основного толчка - в ржании, крике, стремление убежать из закрытого помещения, что довольно часто спасало жизни людей и является естественным предвестником готовящейся катастрофы, относится к биологическим предвестникам.
Механические предвестники связаны с деформацией горных пород, движением блоков и мегаблоков в сейсмоактивных регионах.
К сейсмологическим предвестникам можно отнести отношение скоростей продольных и поперечных волн, отношение амплитуд различных типов волн, изменение времен пробега, определение коэффициентов поглощения и рассеивания, вычисления частоты проявления микроземлетрясений, выделение зон временной активности и затишья.
Согласно гипотезе выдвинутой профессором Инюшиным В.М - биофизические предвестники отражают аномальное проявление геоплазмы Земли. Геоплазма влияет на всю биосферу, что играет немаловажную роль в развитие биологических видов. В качестве примера можно привести один из измеряемых компонентов геоплазмы - атмосферное электричество.

Прогноз землетрясений включает в себя три основные задачи: установление места, времени и силы толчка.

Прогнозирование землетрясений включает в себя как выявление их предвестников, так и сейсмическое районирование, то есть выделение областей, в которых можно ожидать землетрясение определенной магнитуды или балльности. Предсказание землетрясений состоит из долгосрочного прогноза, который осуществляется на ближайшие 10-15 лет, среднесрочного прогноза, осуществляемого на срок 1-5 лет, краткосрочного, который осуществляется на ближайшие несколько недель или дней.

Причины возникновения землетрясений можно разделить на тектонические, вулканические, обвальные и вызванные деятельностью человека.

Традиционным способом решения прогнозных задач является поиск и анализ корреляционных связей между аномальными проявлениями в физических полях и пространственным распределением, механизмами и динамикой очагов землетрясений с привлечением геоморфологических, геологических, тектонических и космических критериев сейсмичности.

Приведем краткую характеристику разработанных ранее алгоритмов среднесрочного прогноза.

1. Алгоритм М8

Данный алгоритм относится к задаче прогноза землетрясений с магнитудой М>8.0. Алгоритм разработан в Международном институте теории прогноза землетрясений и математической геофизики (МНТП РАН г. Москва). Данный алгоритм позволяет производить диагностику периодов повышенной вероятности (ППВ) сильных землетрясений по набору некоторых функций общего потока основных толчков. Об объективности данного метода нельзя сказать однозначно, так как в некоторых областях Земли этот алгоритм дает точный прогноз, а в некоторых не предсказывает даже сильные землетрясения (например, Великое Азиатское землетрясение, М=9.3, декабрь 2004 г.). Указанное сейсмическое событие еще раз подтверждает тот факт, что данные методы прогноза не обеспечивают надежной достоверности прогноза землетрясений.

2. Алгоритм «Сценарий Мендосино» (MSc)

Известно, что алгоритм М8 служит для объявления ППВ в области достаточно большого размера. С помощью алгоритма «Сценарий Мендосино» данную область можно сузить. Идея использования данного алгоритма заключается на основании процедуры поиска такой области прогноза с аномальным затишьем на фоне обычной для нее высокой активности окружения. В большинстве случаев такое затишье предшествует возникновению сильного землетрясения.

3. Алгоритм Калифорния-Невада

Данный прогноз рассчитан на прогноз землетрясений средней силы. Метода Калифорния-Невада основывается на поиске аномальных вариаций потока землетрясений.

4. Метод расчета карт ожидаемых землетрясений (КОЗ)

При построении карты КОЗ исследуемый район разбивается на элементарные ячейки, в которых рассчитываются значения каждого из прогностических параметров. Вероятность ожидания сильно землетрясения вычисляется по формуле Байеса.

Помимо алгоритмов среднесрочного прогноза необходимо рассмотреть и алгоритмы краткосрочного прогноза. К алгоритмам среднесрочного прогноза относятся:

метод Б.Войта;
способ Д.Варнеса;
метод саморазвивающихся процессов;
картирование сейсмической активности по плотности потока событий;
метод обратного прослеживания предвестников.

Таким образом, в настоящее время научный прогноз места, времени и силы землетрясения является 1 из главных задач сейсмологии. Для осуществления достоверного локального прогноза необходимо детальное изучение механизмов появления предвестников и закономерностей их связи с ожидаемым землетрясением.

Рецензенты:

Гриб Н.Н., д.т.н., профессор, заместитель директора по научно-исследовательской работе, ТИ (ф) ФГАОУ ВПО «СВФУ», г. Нерюнгри;

Трофименко С.В., д.г.-м.н., профессор, профессор кафедры Математики и информатики, ТИ (ф) ФГАОУ ВПО «СВФУ», г. Нерюнгри.

Библиографическая ссылка

Туманова К.С. К ВОПРОСУ ПОИСКОВ ПРЕДВЕСТНИКОВ ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЙ // Современные проблемы науки и образования. – 2015. – № 1-1.;
URL: http://science-education.ru/ru/article/view?id=17146 (дата обращения: 01.02.2020). Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»

Предвестники землетрясений

Следя за изменением различных свойств Земли, сейсмологи надеются установить корреляцию между этими изменениями и возникновением землетрясений. Те характеристики Земли, значения которых регулярно изменяются перед землетрясениями, называют предвестниками, а сами отклонения от нормальных значений – аномалиями.

Ниже будут описаны основные (считают, что их более 200) предвестники землетрясений, изучаемые в настоящее время.

Сейсмичность. Положение и число землетрясений различной магнитуды может служить важным индикатором приближающегося сильного землетрясения. Например, сильное землетрясение часто предваряется роем слабых толчков. Выявление и подсчет землетрясений требует большого числа сейсмографов и соответствующих устройств для обработки данных.

Движения земной коры. Геофизические сети с помощью триангуляционной сети на поверхности Земли и наблюдения со спутников из космоса могут выявить крупномасштабные деформации (изменение формы) поверхности Земли. На поверхности Земли проводится исключительно точная съемка с помощью лазерных источников света. Повторные съемки требуют больших затрат времени и средств, поэтому иногда между ними проходит несколько лет и изменения на земной поверхности не будут вовремя замечены и точно датированы. Тем не менее подобные изменения являются важным индикатором деформаций в земной коре.

Опускание и поднятие участков земной коры. Вертикальные движения поверхности Земли можно измерить с помощью точных нивелировок на суше или мареографов в море. Поскольку мареографы устанавливаются на грунте, а записывают положение уровня моря, они выявляют длительные изменения среднего уровня воды, которые можно интерпретировать как поднятия и опускания самой суши.

Наклоны земной поверхности. Для измерения угла наклона земной поверхности был сконструирован прибор, называемый наклономером. Наклономеры обычно устанавливаются около разломов на глубине 1-2 м ниже поверхности земли и их измерения указывают на выразительные изменения наклонов незадолго до возникновения слабых землетрясений.

Деформации. Для измерения деформаций горных пород бурят скважины и устанавливают в них деформографы, фиксирующие величину относительного смещения двух точек. После этого деформация определяется путем деления относительного смещения точек на расстояние между ними. Эти приборы настолько чувствительны, что измеряют деформации в земной поверхности вследствие земных приливов, вызванных гравитационным притяжением Луны и Солнца. Земные приливы, представляющие собой движение масс земной коры, похожее на морские приливы, вызывают изменения высоты суши с амплитудой до 20 см. Крипометры подобны деформографам и используются для измерения крипа, или медленного относительного движения крыльев разлома.

Скорости сейсмических волн. Скорость сейсмических волн зависит от напряженного состояния горных пород, через которые волны распространяются. Изменение скорости продольных волн – сначала ее понижение (до 10%), а затем, перед землетрясением,- возврат к нормальному значению, объясняется изменением свойств горных пород при накоплении напряжений.

Геомагнитизм. Земное магнитное поле может испытывать локальные изменения из-за деформации горных пород и движения земной коры. С целью измерения малых вариаций магнитного поля были разработаны специальные магнитометры. Такие изменения наблюдались перед землетрясениями в большинстве районов, где были установлены магнитометры.

Земное электричество. Изменения электросопротивления горных пород могут быть связаны с землетрясением. Измерения проводятся с помощью электродов, помещенных в почву на расстоянии нескольких километров друг от друга. При этом измеряется электрическое сопротивление толщи земли между ними. Опыты, проведенные сейсмологами Геологической службы США обнаружили некоторую корреляцию этого параметра со слабыми землетрясениями.

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.

Миграция предвестников землетрясений

Значительную сложность при определении места очага будущего землетрясения по наблюдениям за предвестниками представляет собой большой ареал распространения последних: расстояния, на которых наблюдаются предвестники, в десятки раз превышают размеры разрыва в очаге. При этом краткосрочные предвестники наблюдаются на больших расстояниях, чем долгосрочные, что подтверждает более слабую их связь с очагом.

Теория дилатансии

Теория, способная объяснить некоторые из предвестников, основана на лабораторных опытах с образцами горных пород при очень высоких давлениях. Известная под названием “теория дилатансии”, она впервые была выдвинута в 1960-х годах У.Брейсом из Массачусетского технологического института и развита в 1972 году А.М. Нуром из Станфордского университета. В этой теории дилатансия обозначает увеличение объема горной породы при деформации. Когда происходят движения земной коры, в породах растут напряжения и образуются микроскопические трещины. Эти трещины меняют физические свойства пород, например, уменьшаются скорости сейсмических волн, увеличивается объем породы, меняется электросопротивление (возрастает в сухих породах и уменьшается во влажных). Далее, по мере того, как в трещины проникает вода, они уже не могут схлопываться; следовательно, породы увеличиваются в объеме, и поверхность Земли может подняться. В результате вода распространяется по всей расширяющейся зане, повышая поровое давление в трещинах и снижая прочность пород. Эти изменения могут привести к землетрясению. Землетрясение высвобождает накопленные напряжения, вода выдавливается из пор, и многие из прежних свойств пород восстанавливаются.

Предвестники землетрясений

Миграция предвестников землетрясений

Теория дилатансии