Провісник землетрусу. Сучасні проблеми науки та освіти Повідомлення про природні провісників землетрусів
Хмари - провісники землетрусів
Атмосферні хмари метеорологічної природи не мають чітких лінійних кордонів, тому не дивно, що лінійно протяжні гряди хмар, виявлені на супутникових знімках початку космічної ери, викликали в науковому середовищі інтерес до цього феномену. Після того як знімки зіставили з картами розломів земної кори, стало зрозуміло, що хмарні аномалії пов'язані з геологічною будовою, а саме - розривними порушеннями земної кори. Хоча природа незвичайного явища поки неясна, накопичена інформація дозволяє використовувати його на практиці - для виявлення сейсмоактивних регіонів
У першій половині минулого століття під час польових досліджень французький геолог А. Шлюмберже (він працював в Альпах) і відомі російські геологи І. В. та Д. І. Мушкетова (в Середній Азії) виявили, що над розломами земної кори виникають хмарні гряди, що не здуває повітряними потоками.
Фізичні принципи цього явища однозначно пояснити не вдалося, що, однак, не завадило згодом, в 1970-х рр., Знайти йому широке застосування в космічній геології. На знімках Землі з космосу контури хмар виявилися досить вираженими, щоб за допомогою фотографій проводити картування розломів в шельфових зонах континентів. Знімки з пасмами хмар використовував також відомий геолог П. В. Флоренський для пошуку нафтогазоносних областей на Середній Волзі і п-ові Мангишлак на Каспії.
Завдяки супутниковим зйомок з'ясувалося, що протяжність лінійних хмар може досягати декількох сотень і навіть тисяч кілометрів. Незабаром виявили ще одне природне явище, порівнянне з першим за значимістю, але протилежне за характером: розмивання хмарності над розломом (Морозова, 1980). Розмивання хмарності може проявлятися двояко: або у вигляді вузького просвіту (каньйону), що виникає в суцільному хмарному покриві, або за допомогою освіти різкої нерухомою лінійної кордону хмарного масиву, що насувається на розлом. Всі три види незвичайної хмарності отримали загальну назву - лінійні хмарні аномалії(Лоа).
З одного боку, очевидно, що це явище не може бути обумовлено виключно атмосферними процесами, оскільки Лоа прив'язані до геології місцевості - повторюють конфігурацію розломів земної кори. З іншого - розломів існує безліч, а на хмарності чомусь відображаються лише деякі з них: періодично з'являючись і зникаючи, вони «живуть» протягом декількох хвилин або годин, а іноді і більше доби. На думку академіка Ф. А. Летникова (2002) з Інституту земної кори СО РАН, причина криється в тому, що розлом впливає на атмосферу тільки в моменти тектонічної або енергетичної активності.
Інакше кажучи, лінійні хмарні аномалії мають літосферну природу, і їх поява служить сигналом, що свідчить про початок активізації геодинамічних процесів. Такі процеси часто завершуються землетрусом, а значить, моніторинг Лоа - це ще один можливий спосіб завчасно виявити катастрофу, що насувається.
перед землетрусом
Починаючи з часу, коли доступ до метеорологічних супутникових знімків відкрили широкому науковому співтовариству (наприклад, на сайті Федерального космічного агентства Росії), до наших днів вдалося накопичити достатньо інформації, щоб встановити взаємозв'язок між наступом землетрусом і певним станом хмарності. Так, було встановлено, що рій Лоа виникає за кілька годин (іноді 1-2 діб) до землетрусу (Морозова, 2008).
У деяких випадках на одному і тому ж знімку над різними розломами або різними ділянками одного розлому є і гряди, і каньйони. Мабуть, геодинамическая активність може призводити як до генерації, так і до деградації хмарності, в залежності від стану атмосфери.
Динаміку процесу порушення хмарності випромінюванням з розлому наочно ілюструють знімки циклону, що рухається з материка в сейсмоактивних область мегаземлетрус, що сталося в березні 2011 р біля берегів Японії. Поки циклон перебував поза цією областю, його вихровий хмарне поле мало характерну округлу форму з розмитим контуром. Відповідно до зміни циклону в зону сейсмічності, коли на нього стало впливати випромінювання з лінійного розлому земної кори, в хмарному поле циклону над розломом утворилася вертикальна стіна, відобразити на знімку у вигляді різкої лінійної кордону хмарності.
Крім лінійних хмарних аномалій, обумовлених впливом розривних порушень літосфери, передвісником землетрусів також можуть служити хмарні масиви неатмосферной природи, що виникають в регіоні вогнища напередодні поштовху. Імовірно, вони обумовлені викидом флюїдів з надр. Ці «хмари землетрусів» виникають як напередодні поштовху, так і після нього, і зберігають своє положення в просторі від декількох годин до багатьох діб. Наприклад, в період катастрофічного землетрусу в Китаї 12 травня 2008 р коротка гряда таких хмар, що виникла за добу до першого поштовху над активним розломом поблизу епіцентру, спостерігалася більш місяця, що свідчило про збереження сейсмічної активності.
Аномальні хмарні явища виникають і в результаті техногенних землетрусів: наводимая сейсмічність ініціює активізацію розломів, і вони стають джерелами потужного випромінювання. Так, наприклад, відразу після підземного ядерного вибуху навколо полігону спостерігалися Лоа, які зникали і знову виникали протягом наступних двох тижнів. Під час випробувань ядерної зброї в Північній Кореї вони з'являлися переважно над розломами морського дна в ареалі впливу вибухів. Важливо відзначити, що за масштабом впливу на земну кору запуск балістичних ракет виявився рівноцінний невеликому ядерному вибуху.
Таким чином, супутниковий моніторинг Лоа дозволяє здійснювати глобальний контроль випробувань потужного енергетичного зброї навіть при похмурій погоді на полігоні. Такий контроль оптимальний, оскільки наочний, екологічно чистий і економічно ефективний.
Хвилювання в небесах
Гірські хребти і масиви створюють великі обурення в розподілі повітряних течій, хмарності. Коли через неоднорідностей рельєфу на підвітряного стороні гірських хребтів утворюються паралельні гряди хмар, в метеорології це явище називають орографічноїхмарністю. Повітряний потік перетинає гірський хребет, і з його підвітряного боку формуються хвилі. У висхідних холодних потоках цих хвиль утворюються пасма хмар, а в теплих низхідних - безхмарні проміжки. Такі ж хвилі в атмосфері виникають і за островами в океані - вони добре видно на супутникових знімках.
Якщо орографические хмари поширюються по повітряному потоку в одному напрямку, то гряди сейсмогенних хмар взаємно перетинаються, утворюючи грати. У період недавнього катастрофічного землетрусу в Японії така конфігурація хмарних полів спостерігалася у Курильських островів, і це явище не могло бути викликано орографическим впливом або температурними неоднорідностями над водною поверхнею. Зберігалася вона не більше двох годин, після чого на місці цієї «сітки» залишилися тільки хмарні смуги широтной орієнтації (уздовж географічній паралелі - із заходу на схід). Настільки швидка перебудова в атмосфері була обумовлена, мабуть, великою енергетичною потужністю літосферних процесів.
23 серпня цього року стався сильний землетрус в штаті Вірджинія (США), в 140 км від столиці держави. Про майбутню подію могли повідомити відразу два типи хмарних провісників, що з'явилися за добу до першого підземного поштовху. Над регіоном землетрусу на тлі «сітки» з хмарних смуг утворилися ширші безхмарні каньйони. Крім того, в цей же час протяжні Лоа спостерігалися на значній відстані - в сотнях кілометрів від цього регіону, над Атлантичним океаном, - причому епіцентр розташовувався на продовженні наземної проекції однієї з цих аномалій.
Поява хмарних аномалій двох видів можна вважати можливим короткостроковим передвісником землетрусу в регіоні. Аналіз статистичних даних показав: ймовірність того, що незабаром після виявлення такого знамення дійсно станеться сейсмічне подія, становить 77%.
орбітальні сторожа
Територія (або акваторія), яка знаходиться під впливом сейсмічної процесу, може бути досить великою. Значить, зробити достовірний прогноз руйнівного землетрусу можна тільки в тих районах, де постійно діє система спостережень за провісниками, здатна одночасно охоплювати область радіусом не менше 500 км. На жаль, існуючі мережі геофізичного контролю здатні охоплювати території в десятки разів менше. У той же час зона радиовидимости супутникового центру може сягати на багато тисяч кілометрів, тому найбільш підходящою системою стеження за глобальної сейсмічної активністю представляється супутниковий моніторинг лінійних хмарних аномалій. Дистанційне зондування Землі з орбіт штучних супутників досить точно визначає основні параметри атмосфери, зокрема вертикальні і горизонтальні розміри хмарних масивів. Цього достатньо, щоб отримати правильне уявлення про глобальних і регіональних змін в системі «атмосфера - літосфера» в різних часових і просторових масштабах.
На супутникових знімках з координатної прив'язкою дислокація Лоа дозволяє визначити географічне розташування активізувалися розломів. По тому, як воно змінюється з плином часу, можна судити про направлення і швидкості поширення напруження у земній корі в регіональному і глобальному масштабі. На дрібномасштабних знімках, отриманих з високоорбітальних супутників, фіксується територія, що охоплює кілька тектонічних плит, що дозволяє стежити за їх взаємодією.
На щастя, здійснювати сейсмічний моніторинг цілком під силу вже існуючої глобальної мережі супутників, з яких надходять дані для прогнозування погоди. Регламент орбітальних спостережень за хмарним покривом Землі цілком зручний для оперативної реєстрації Лоа. Дані із супутників надходять в режимі безпосередньої передачі, швидкість обробки інформації досить висока, так що результат можна отримати за лічені хвилини.
Дослідження супутникових зображень Землі дозволяє отримувати інформацію про протікають в її оболонках процесах в широкому часовому і просторовому діапазоні. Так, дрібномасштабні знімки із супутників, що облітають планету по далеких кругових орбітах, відрізняються оглядовістю. Такі знімки дозволяють аналізувати атмосферну динаміку і пов'язані з нею літосферні процеси на величезних територіях. Кілька десятків геостаціонарних супутників з орбіти висотою близько 36 тис. Км можуть передавати зображення практично будь-якого місця поверхні Землі з годинниковим або півгодинним інтервалом. Великомасштабні знімки із супутників Terraі Aquaв даний час вже використовуються для того, щоб отримувати карти дрібних, локальних Лоа і вивчати складові їх види хмар.
На жаль, один тільки супутниковий моніторинг хмарних аномалій допомагає впевнено прогнозувати лише регіон і час початку землетрусу (з точністю до доби). Для того щоб точно визначити положення епіцентру землетрусу, необхідні комплементарні методи. Хоча, за словами члена-кореспондента РАН А. В. Миколаєва, голови Експертної ради з прогнозу землетрусів РАН, вже сьогодні, «залишаючи поки осторонь питання про можливе місце виникнення землетрусу, ми \u003c...\u003e збільшуємо ймовірність точного передбачення часу виникнення землетрусу». Найближча мета - організувати синхронну реєстрацію і спільну обробку Лоа і сейсмічних полів, що дозволить значною мірою вдосконалити методику прогнозування землетрусів.
Значну частину володінь Росії займають важкодоступні території та акваторії, тому подальший розвиток способів супутникового моніторингу природних явищ і катастроф - актуальне завдання сучасної науки. Подальше дослідження виявленого атмосферного геоіндікатора сейсмічного процесу не тільки принесе практичну користь, але і розширить існуючі уявлення про природу останнього. Розробка нового наукового напрямку допоможе відкрити наступну сторінку у вивченні сейсмічності, розривної тектоніки, в здійсненні екологічного контролю підземних ядерних вибухів.
література
Авенаріус І. Г., Буш В. А., Трещов А. А. Використання космічних знімків для вивчення тектонічної будови шельфів // Геологія і геоморфологія шельфів і материкових схилів. М .: Наука, 1985. С. 163-172.
Літників Ф. А. Синергетика середовища проживання людини. Атлас тимчасових варіацій природних, антропогенних та соціальних процесів / Под ред. А. Г. Гамбурцева. Т. 3. М .: Янус-К, 2002. С. 69-78.
Морозова Л. І. Прояв Головного Уральського розламу в поле хмарності на космічних знімках // Дослідження Землі з космосу, 1980. № 3. С. 101-103.
Морозова Л. І. Супутниковий моніторинг: відображення і виявлення геоекологічних аномалій і катастроф в Далекосхідному регіоні Росії // Інженерна екологія, 2008. № 4. С. 24-28.
Сидоренко А. В., Кондратьєв К. Я., Григор'єв Ал. А. Космічні дослідження навколишнього середовища і природних ресурсів Землі. М .: Знание, 1982. 78 с.
Флоренський П. В. Комплекс геолого-геофізичних і дистанційних методів для вивчення нафтогазоносних областей. М .: Недра, 1987. 205 с.
Morozova L. I. Satellite Meteorological Images as Carriers of Information on Seismic Processes // Geol. of Pac. Ocean. 2000. Vol. 15. P. 439-446.
Shou Z. Precursor of the largest earthquake of the last forty years // New Concepts in Global Tectonics Newsletter. 2006. No. 41. P. 6-15.
Дані супутникової зйомки свідчили про наближення землетрусу в Японії - http://www.roscosmos.ru/main.php?id\u003d2nid\u003d15949
|
|||||||||||||||||||||
|
|
|
||
Прикмети, ритуальні звичаї досі збереглися і сучасні цивілізовані люди, ставляться до них з почуттям поваги і таємницею на-надія, що ці язичницькі традиції, що дійшли до нас з глибини століть, несуть в собі особливі розуміння життя. У них відображена захист від усілякі-мужніх неприємностей, вони передбачають, як пройде у вас день - удач-но або невдало, і навіть який у вас буде рік, який зустрінеться вам наречений (чоловік) і прихильний або дратівливий сьогодні буде Ваш начальник.
Якщо Ви обдумаєте і проаналізуєте Ваша поведінка і вчинки за минулий тиждень, то без сумніву, згадайте кілька десятків випад-їв, коли Вам нагадували про прикмети: не можна повертатися додому, в офіс, якщо ви що-небудь забули. Якщо Ви повернулися, то треба зробити, певні дії (ритуал), щоб чергова неприємна не виро-зошло
Починаючи з самого дитинства, Ви потрапляєте в життя - в життя, яка, якщо Ви не достатньо собі утворили, зіткана з найрізноманітніших при-мет - провісників поганих або хороших подій. І зовсім безуспішно закінчувалися спроби не звертати Вашу увагу на прикмети, сміятися над своїм забобоном і над тими, хто з незрозумілих, повним таємниці почуттям, слідують, здавалося б, найбільш неймовірним примі-там. І замислюючись, ви завжди виявляли, що майже всім значитель-ним подій вашого життя, передували прикмети - особливі знаки судь-б.
Безумовно, з точки зору сучасної науки, прикмети, що пророкують будь - які події у вашому житті - не більше як випадковість. І основний аргумент - НЕ повторюваність: одна і та ж прикмета може передвіщати різні події. А з елементарних законів фізики з Вестн, що будь-який фізичний закон виконується в будь-якій точці вселив-ної. У той же час, існує безліч народних прикмет, які пов-торуючи з достатньою регулярністю.
До таких прикмет - провісників відносяться визначення взимку - якою буде весна, а навесні - яким буде літо і т. Д. З іншого боку, існує нескінченний хаос прийме, які засновані на чистій інтуїції біологічних видів. В одному слу-чаї ці прикмети потребують класифікації, в іншому немає. Дуже точно визначається біологічними видами провісники, пов'язані з зміни-ми погоди, так як таке пророцтво з часу появи біологічес-ких видів, було найбільш важливим для виживання і подальшого розвитку. В даний час, існує сверхдостаточное кількість літератури, свя-занное з передвісниками - належать як до народних, так і індивіду-альних прикметами. Відзначимо, що точність народних прикмет убуває з уве-личением урбанізації суспільства (це пов'язано з техноплазменнимі явлени-ями).
Другий тип прийме пов'язаний безпосередньо з прогнозом поведе-ня окремих біологічних видів. Якщо провісник правильно предс-показувала очікувана подія, то такий провісник для даного біологи-чеського вигляду, стає своєрідним таємничим знаком, якої визначає і направляє подальше життя.
Безумовно, застосовуючи стандартні методи аналізу, будь досліджень-тель доведе випадковий збіг прийме-провісників випереджають реальні події. Так як для одного біологічного виду прикмета пророкують подія, а для іншого немає. І якщо відобразити вишепріве-денние положення на передбачення землетрусів, то вони в певній мірі збігаються із прогнозами окремих біологічних видів. Естест-венно є відмінності, у визначенні прийме-провісників: якщо біологи-етичні види, до сих пір визначають прикмети на інтуїтивному рівні, то в сейсмології провісники визначаються точними інструментальними мето-дами.
Безсилля біологічних видів перед стихійними лихами, особ-но проявляється при руйнівних землетрусів. В останні неяк-до років інтенсивна сейсмічна діяльність призвела до низки сильних землетрусів в різних регіонах Землі. Землетруси в Кобе і на Південному Сахаліні, в Туреччині і на Тайвані, а також нещодавнє Італійський землетрус, практично стали повною несподіванкою, що причини-ло величезних матеріальних збитків, а також спричинило людські жертви. До передбачення таких подій з дня зародження науки - сейсмології, ставилися: від різкого заперечення позитивного вирішення проблеми, до безумовного "відкриття" єдиного методу однозначно вирішального поставлену задачу. Протистояння цих двох точок зору, на пробле-му передбачення землетрусів, і досі має постійний інтерес вчених до вивчення, як фізики вогнища, так і виявлення провісників. Причини, що впливають на виникнення землетрусів, коротко викладаються в наступних положеннях:
1. Землетруси, відбуваються в разі яскраво вираженою неоднорідний-ності Земної кори, що веде до квазипериодический розподілу напружень в певному об "ме, т. Е. Поступове наростання напруги під впливом внутрішніх і зовнішніх факторів. Такі землетруси, іног-да, вдається передбачити, внаслідок довготривалості підготовчого процесу.
2. Землетруси, що відбуваються на тлі середніх або навіть незначну-них напруг, ймовірно, виникають тільки під дією зовнішніх чинників, зокрема, під впливом сонячної активності. Такі подію-ку важко передбачити, хоча, якщо вважати, що причиною служить різка зміна спрямованості, то такому землетрусу має соответс-твовать різка зміна спрямованості випромінювання вогнищ слабших подій, а, отже, і збільшення частотного складу щодо відповідності-но середнього частотного поля досліджуваного району.
3. Землетруси, причиною яких є тільки внутрішні чинники: висока неоднорідність середовища і внаслідок цього високий нап-ряджені в середовищі. У цьому випадку зовнішні чинники вельми незначні і не впливають на процеси, що відбуваються в корі і мантії. До таких землетря-сеніям, ймовірно, належать події, що відбуваються в мантії, а також мікроземлетрясенія М< 4.0. (магнитуда землетрясения).
Вплив глобальних зовнішніх факторів і їх взаємодію, як з глобальними внутрішніми факторами, так і з особливостями окремих сейсмоактивних регіонів, мають складний взаємозв'язок. Зокрема, в Японії, Кавасумі Т. обчислив період повторення сильних землетрусів в 69 років для району Токіо. Таке землетрус стався з досить невеликою помилкою за часом, але не в районі Токіо, а в районі Кобе. Тут має місце практично точне передбачення часу події і явна помилка в просторі. Слід зазначити, що якби вивчався і був обчислений цикл просторових змін фізичних характеристик середовища, а також визначена спрямованість таких змін, то, по всій видимості, вдалося б оцінити можливе місце очікуваної події. Передбачення зроблене Кавасумі Т. відноситься до низькочастотних хвильовим полях, при якому оцінюється основна компонента квазігармоніческого складової тимчасового енергетичного поля сейсмоактивного району.
Оцінка таких складових зв'язується з довгостроковим прогнозом. При середньостроковому і короткостроковому прогнозі виділяються більш високочастотн-ні аномалії із загального енергетичного поля, що вивчається району. У нас-тоящее час, виявлено та досліджуються велика кількість предвестні-ков, які з тієї чи іншої точністю віщують катастрофічні со-буття. Все провісники, досліджувані і вивчаються сейсмологами, предс-тавляют тимчасові флуктуації геофізичних хвильових полів і їх взаємо-дії. У третьому тисячолітті будуть інтенсивно вивчатися не пред-вісники, в традиційному сенсі, прийнятому у сейсмологів, а відображення аномалій третього стану речовини (твердого) в четверте - плазмов-ве (геоплазменние аномалії), т. Е. Будуть досліджуватися параметри плазми-ми, як передвісники землетрусів.
Поняття біоплазми і геоплазми, ко-торие є основними, наведені в роботах Інюшина В.М., яким була висловлена \u200b\u200bгіпотеза про існування геоплазми Землі, впливає на розвиток біосфери. У цій статті зупинимося на тому, що друге тисячі-річчя відкрило в області передбачення землетрусів і які методи су-ществуют в традиційній сейсмології. методику реєстрації біополів рослин Інюшену В.М. вдалося передбачити кілька землетрусів. Загальновизнаним фактом є те, що, в тій чи іншій мірі, різні методи спостережень досить чітко виявляють аномалії перед сильними землетрусами. На жаль, більшість аномалій виділяються вже після реєстрації землетрусу, але з усією певністю слід сказати, що аномалії є і по ним можна оцінити час, місце і магнітуду очіку-даємо події. Методи на основі яких виділяються аномалії в загальному енергетичному полі, багатьма вченими, поділяються наступним обра-зом:
1. Геологічні
2. Геофізичні
3. Гідрогеохімічні
4. Біологічні
5. Механічні
6. Сейсмологічні
7. Біофізичні.
Геологія, як наука, однією з перших описала основні катаклізми сталися з дня утворення Землі, як планети. Всі великі розлив-ми, що обрамляють структурні утворення, виділені на поверхні Землі, з'явилися внаслідок катастрофічних землетрусів. Якщо расс-мотреть Північно-Тяньшанская регіон, то явно виділяються розломи субші-ротного, східно-північно-східного і північно-західного протирання. Вивчення розломів і тріщинуватості порід є одним з факторів, який визначає можливе місце майбутнього землетрусу. Особливо ймовірне виникнення вогнищ в областях зчленування великих регіональ-них розломів, які поділяють різні структурні утворення. Багато гео-логи неодноразово вказували на сейсмічну небезпеку таких зон в сейсмоактивних регіонах Землі. Хоча така оцінка досить умовна і від-носиться до довгостроковим прогнозом, вона є основною для всіх пос-ледующіх досліджень провісників землетрусів.
геофізичні методивизначення провісників грунтуються на вивчення фізичного стану кори і мантії сейсмоактивних регіонів. В результаті оцінюються щільність, електропровідність, магнітна сприйнятливість, швидкості поздовжніх і поперечних хвиль і т.д. Досліджуючи зміни цих параметрів у часі і просторі, виявляють аномальні зони, які можуть бути джерелами зародження осередків землетрусів. У цьому випадку можливо оцінити об "єм середовища, в якому є фізичні передумови для зародження вогнища землетрусу. Останнім часом дуже інтенсивно вивчаються теплові потоки в земній корі, в зв'язку з виділенням температурних аномалій, до яких відносяться вогнищеві області. З іншого боку, зміна температурного поля призводить до зміни хімічного складу води і газу, що виносяться на поверхню, що використовується, іноді, як вельми надійний провісник.
гідрогеохімічні методи засновані на вимірювання вмісту хі-чеських елементів в грунтових і свердловинних водах. Визначається утримуючи-ня радону, гелію, фтору, кременистої кислоти та інших елементів, як найбільш характерних провісників майбутніх землетрусів. Особлива увага, раніше, приділялася аномальному змістом радону, що має яскравий приклад, дуже чітко вираженою аномалії перед Ташкенская землетрусом (1966р, тривалість аномалії склала 6 місяців).
Існує повір'я, що перед землетрусом зубатка починає проявляти активність і навколо її вусиків утворюються бульбашки, з іншого боку, є спостереження про те, що багато риби підстрибують в водое-мах. Безліч спостережень відноситься до незвичайного поводження домашніх тварин: кішок, собак, коней, ослів і т.д. Тварини висловлюють неорганізованому-дінарное поведінку за кілька годин до основного поштовху - в житній, крику, прагнення втекти з закритого приміщення, що досить часто рятувало життя людей і є природним передвісником готується катастрофи. Про "яснення вищепереліченим явищам безліч: від піт-ребления води з підвищеним вмістом шкідливих речовин, до впливу високочастотних хвиль, які супроводжують процес деформації порід. Проте, які б процеси не викликали аномальна поведінка тварин, з огляду на короткостроковість (від доби і до декількох днів перед основним поштовхом), такі провісники є, в деяких випадках, найбільш на-надійно і відноситься до біологічних провісників.
механічні провісникипов'язані з деформацією геологіческнх по-род, рухом блоків і мегаблоків в сейсмоактивних регіонах.
Рікітакі Т. і багато інших вчених відзначають численні факти зміни відстаней, як в площині, так і по амплітуді рельєфу.
Наприклад, пе-ред землетрусом в Корралітос (1964,), проводилися вимірювання за профілем довжиною 25км, що перетинає розлом Сан-Андреас. Протягом 15 хвилин перед поштовхом довжина профілю збільшилася на 8 см, а за 10 хвилин після поштовху ще на 2 см. Загалом же середня швидкість рух по раз-лому складає 4.4 см / рік. На Аліа-Атинській сейсмологічному полігоні з року в рік проводяться геодезичні вимірювання, які показують різке розходження у швидкостях руху мегаблоків: Чілікскій - 13 мм / год, СевероТяньшанскій - 4 мм / рік, а в районі Алмаатинский западини 2-6 мм / рік. (Розширення, стиснення) порід. Перед землетрусом, спостерігаючи-ється збільшення частоти коливань і амплітуди деформаційних передвістя-ників. Деформація порід тягне за собою зміну режиму прояви природних джерел підземних вод. Вперше зміни дебіту источ-ників перед землетрусом було помічено ще в давнину.
В Японії та-кі явища відзначалися перед багатьма землетрусами з М\u003e 7.5. У нас-тоящее час, китайські вчені провели детальний і скрупульозний аналіз по вимірюванню дебіту вод перед сильними землетрусами (М\u003e 7.0). ІДС-ледования показало явно виражені аномалії, які можна вико-ти в практиці прогнозу. Відзначимо кілька фактів за спостереженнями рівня вод в колодязях і свердловинах. Перед Пражевальскім землетрусом (1970р) відзначено зміна рівня і температури води в 30 км від епі-центру, а перед Мекерінскім (1968р) М\u003e 6.8 в 110км.
Виявити закономірності в відбуваються землетруси, як сово-купності подій, є однією з найважливіших задач сейсмології. Автор займався проблемою періодичності енергетичного прояви землетрусів, як для всієї Землі (М\u003e 6.8), так і для окремих сейсмонебезпечних районів: Китаю і Алма-Атинської сейсмологічного полігону (К\u003e 10). В результаті отримані дані, які, в середньому, підтверджують явно виражений цикл активності в 20.8 років для всієї Землі і китайського сейсмоактивного регіону, а для Алма-Атинської сейсмологічного полі-гону за період з 1975 по 1987 виділені цикли 9.5 і 11 років (K\u003e 10). Такі цикли виділення сейсмічної енергії, необхідно вивчати окремих-но для кожного сейсмоактивного регіону, щоб оцінити періоди актив-ності. У ці періоди посилюються спостереження за параметрами, що мають прогностичну цінність. Такими, як відношення швидкостей поздовжніх і поперечних хвиль, відношення амплітуд різних типів хвиль, зміна часів пробігу, визначення коефіцієнтів поглинання і розсіювання, обчислення частоти прояви мікроземлетрусів, виділення зон ча-тимчасової активності і затишшя.
Відповідно до гіпотези висунутої професором Инюшин В.М - біофізичні провісники відображають аномальне прояв геоплазми Землі. Геоплазми впливає на всю біосферу, що грає важливу роль в розвиток біологічних видів. Як приклад наведемо один з вимірюваних компонентів геоплазми - атмосферну електрику:
Станція Борок знаходиться під Москвою, за тисячі кілометрів від епіцентру гаїтянського землетрусу, і тим не менш провісник спостерігався протягом 28 днів. Геоплазменное поле Землі за довго до землетрусу було змінено "мощьних" аномалією геоплазми що виходить із епіцунтра майбутньої катастрофи. Ця геоплазменная аномалія в тій чи іншій мірі змінила біоплазменное поле біологічних видів
Для реєстрації аномальних проявів геоплазми професор Инюшин В.М. розробив метод, суть якого полягає в наступному: зерна рослин ізолюються від зовнішніх впливів (сітка Фарадея), тим самим утворюють своєрідну біоенергетічіскую структуру, яка реагують на слабке електромагнітне випромінювання. Під впливом тектонічних і деформаційних процесів, що відбуваються в корі і мантії, під час підготовки землетрусу, з'являються аномалії геопо-лазми, які фіксуються приладами (варіації електростатичних по-лей і не тоько). Инюшин В.М. з співробітниками, використовуючи вищеописаний метод, вдалося СТВОРИТИ Прібрам для РЕЄСТРАЦІЇ провісників землетрусів і передбачити ряд землетрусів: 6-ти бальна, в районі Джунгарского Алатау (D \u003d 34км) і землетрусу в районах Киргизії, Таджикистану і Китаю.
Вивченню "біосейсмограмм": В третьому тисячолітті буде приділено основну увагу вчених. "Біосейсмограмми" визначають "емоції" біологічних видів. Таким чином, фіксуючи інструментальними методами біоплазменние поля і визначаючи аномалії генеруються геоплазми, прогноз землетрусів буде звичайною реальністю, такий же як прогноз погоди. Слід зазначити, що людство на інтуїтивному рівні, як було описано на початку статті, визначало прикмети, як провісники прийдешніх подій. В даний час поява інструментальних методів вимірювання біоплазми, підтверджує можливість біологічних видів прогнозувати, так як біологічні види є природними "датчиками" майбутніх катастроф.
Грибанов Ю.Є.
Кожне сильний землетрус призводить до часткового розвантаження накопичених в даному місці сейсмоактивного району напружень. При цьому напруги по абсолютній величині зменшуються в районі вогнища землетрусів всього на 50-100 кг / см 2, що становить лише перші відсотки від існуючих в земній корі. Однак цього досить для того, щоб наступне сильний землетрус в даному місці сталося через досить значний проміжок часу, який обчислюється десятками і сотнями років, так як швидкість накопичення напружень не перевищує 1 кг / см 2 в рік. Енергія землетрусу черпається з навколишнього вогнище обсягу порід. Оскільки максимальна пружна енергія, яку може накопичити гірська порода до руйнування, визначена як 10 3 ерг / см 3, існує прямо пропорційна залежність між енергією землетрусу і обсягом порід, які віддають свою пружну енергію під час землетрусу. Природно, що проміжок часу між послідовними сильними землетрусами буде зростати зі збільшенням енергії (магнітуди) землетрусу. Ми приходимо, таким чином, до поняття сейсмічного циклу.
На основі аналізу сейсмічності Курило-Камчатської дуги обгрунтовано, що землетруси магнітуди М \u003d 7,75 повторюються в середньому через 140 ± 60 років. Тривалість сейсмічного циклу Tзалежить від енергії землетрусу Е:
Істотним для прогнозу землетрусів є те, що сейсмічний цикл розпадається на 4 основних стадії. Саме землетрус триває кілька хвилин і становить стадію I. Потім настає стадія II поступово зменшуються по частоті появи і енергії афтершоків. Для сильних землетрусів вона триває кілька років і займає близько 10% сейсмічного циклу. Під час стадії афтершоків продовжується поступова розвантаження осередкової області. Потім настає тривала стадія сейсмічного спокою, що займає до 80% всього часу сейсмічного циклу. Під час цієї стадії відбувається поступове відновлення напружень. Після того, як вони знову наблизяться до критичного рівня, сейсмічність оживає і наростає до моменту наступного землетрусу. IV стадія активізації сейсмічності займає приблизно 10% сейсмічного циклу. Більшість провісників землетрусів виникають на IV стадії.
сейсмологічні провісники. концепцію сейсмічних проломів представив в сучасному вигляді С. А. Федотов. Він знайшов, що афтершокові області землетрусів не перекривають один одного. При цьому такі сильні землетруси мають тенденцію розташовуватися між осередками вже відбулися. На цій підставі був побудований метод довгострокового прогнозу місць наступних землетрусів з урахуванням стадії сейсмічного циклу і швидкості накопичення енергії в сейсмоактивної зоні.
Під сейсмічної проломом слід розуміти довгострокове відсутність сильних землетрусів на ділянці сейсмоактивного розлому між осередками вже відбулися землетрусів. Термін «довготривале» позначає десятки і навіть сотні років. Між кінцями розривів від вогнищ більш ранніх землетрусів існують підвищені напруги, які збільшують ймовірність наступного сейсмічної події в цьому місці. Складність застосування цього провісника полягає в тому, що з урахуванням дуже короткої історії реєстрації землетрусів, по-перше, важко виявити місця, де землетруси вже відбувалися в далекому минулому, по-друге, на практиці виявляється, що в сейсмоактивних районах виявляється значна кількість прогалин, і не у всіх можна встановити стадію сейсмічного циклу. Деякі можуть виявитися не сейсмонебезпечних ділянками в результаті особливостей тектонічної будови або внаслідок несприятливо орієнтованого напруженого стану.
На відміну від сейсмічної проломи, яка існує в сейсмоактивної області багато років, іноді в III стадії сейсмічного циклу на тлі наростаючої активізації сейсмічності виникає щодо короткочасне сейсмічне затишшя. Детальний аналіз даної ситуації дозволяє запропонувати наступні основні правила виявлення сейсмічного затишшя:
Оцінка однорідності сейсмічного каталогу;
Визначення мінімальної магнітуди, реєструється без пропусків;
Усунення груп і афтершоків;
Кількісна оцінка величини і значущості аномалії;
Кількісне визначення початку аномалії;
Оцінка розмірів аномальної області.
У разі протяжного і досить однорідного по міцності сейсмоактивного розлому перенесення напружень на край розриву від землетрусу, що стався може сприяти утворенню послідовності наступних землетрусів по ланцюжку уздовж розлому. Тут доречна аналогія з поступовим стрибкоподібним подовженням тріщини. Більш загальною причиною міграції сейсмічності можуть бути деформаційні хвилі, що поширюються уздовж сейсмогенних поясів. Можливим джерелом деформационной хвилі виступає найсильніший землетрус минулого. Зміна поля деформацій може сприяти ініціювання землетрусів в тих місцях, де накопичилися значні тектонічні напруги. Деформаційними хвилями можуть бути викликані ефекти міграції сильних землетрусів, виявлені в Середній Азії і на Кавказі. Розглянемо послідовність землетрусів з М \u003e 6 на 700-кілометровій ділянці кавказького відгалуження Північно-Анатолійського розлому. Початком міграції землетрусів, мабуть, стало ерзурумському землетрус 1939 р М \u003d 8. Процес міграції поширювався в північно-східному напрямку із середньою швидкістю 12 км / год. У 1988 і 1991 рр. відповідно до даної тенденцією відбулися руйнівні землетруси у Вірменії (Спітакський) і в Грузії (Рачинська). Явище міграції вдало використовується для довгострокового прогнозу. Саме таким способом було передбачене Алайськой землетрус в Киргизії 1 листопада 1978 р
Досить часто зустрічається вознікновеніероев землетрусів. роєм називають групу землетрусів, незначно відрізняються за магнітудою, ймовірність появи яких у визначеній просторовій осередку за фіксований інтервал часу істотно перевищує ймовірність, наступну з закону випадкового розподілу. В якості останнього приймається закон Пуассона. Щоб відрізняти рій від послідовності афтершоків сильного землетрусу, прийнято наступне правило: якщо в групі землетрусів магнітудою головного поштовху М р перевищує магнітуду наступного за силою М р -1 на невелику
величину ( М р - М р –1 =
0,3), то дана група може ідентифікуватися, як рій і слід очікувати головного землетрусу з магнітудою в два рази перевищує М р.
Відстань між сусідніми сейсмічними подіями в групі визначаються взаємодією полів напружень їх вогнищ. Група з N або більш землетрусів обчислюється в просторово-часовому вікні Т–R, Межі якого (за часом і відстані) задаються наступним чином:
T(K) = а· 10 bK; (2.12)
R(K) = c · L . (2.13)
де K-енергетичний клас землетрусу, щодо якого визначаються параметри просторово-часового вікна при знаходженні групуються подій; L- довжина розриву в епіцентрі землетрусу даного енергетичного класу, яка знаходиться за співвідношенням (2.7); а, b- емпіричні параметри моделі, величина з \u003d 3, що відповідає зоні впливу напружень кожного розриву на сусідні і величиною розглянутого нижче концентраційного критерію руйнування твердих тіл.
Прогностичний параметр щільності сейсмогенних розривів,є аналогом концентраційного критерію руйнування при переході до масштабів сейсмоактивного регіону, заснований на застосуванні кінетичної теорії міцності твердих тіл до гірських порід. Вважається, що землетрус відбувається після того, як в його осередкової області накопичилася критична концентрація розривів меншого розміру. Для побудови карт параметра щільності сейсмогенних розривів K ср сейсмоактивна зона ділиться на перекриваються елементарні обсяги V, в кожному з яких розраховуються значення K ср за інтервал часу Δ Т j, Збільшується з деяким кроком Δ t, за формулою:
де N- число землетрусів в одиниці об'єму; L- середня довжина розривів цих землетрусів, що обчислюється як
Довжина розриву в осередку i-го землетрусу обчислюється за формулою (2.7).
З (2.14) випливає, що K ср після початку рахунку має високі значення, що поступово зменшуються в міру наближення сильного землетрусу. Для різних сейсмоактивних районів світу перед сильними землетрусами в їх осередках накопичується стільки розривів попередніх розмірів, що середня відстань між сусідніми розривами одно потроєною величиною їх середньої довжини. У цих випадках відбувається лавиноподібне об'єднання накопичених розривів, що приводить до формування головного (магістрального) розриву, що викликає сильний землетрус. Основу моделі лавинно-нестійкого тріщиноутворення (ЛНТ) складають два явища: взаємодія полів напруги тріщин і локалізація процесу тріщиноутворення. Природно при цьому очікувати прояви локалізації сейсмічного процесу перед сильними землетрусами. Вона може бути знайдена, якщо розраховувати карти накопичення числа сейсмічних подій, енергії або поверхонь розривів за послідовні проміжки часу.
Появленіефоршоков знаменує закінчення III стадії сейсмічного циклу і свідчить про завершується процесі локалізації сейсмічності. У цьому сенсі форшоки представляють великий інтерес, оскільки можуть розглядатися як короткостроковий провісник землетрусу, точно вказує місце розташування гипоцентра. Однак поки не знайдено надійних критеріїв виявлення форшоков на тлі сейсмічних подій. Тому форшоки ідентифікуються, як правило, вже після землетрусу, що стався, коли становище вогнища відомо. У рідкісних випадках перед головним поштовхом відбуваються настільки потужні серії форшоков, що вони з високою ймовірністю вказують на можливе сильний землетрус і використовуються для прогнозу. Найбільш знаменний випадок такого роду мав місце перед Хайченгскім землетрусом c М \u003d 7,3 (Китай) 4. лютого 1975 р
У сейсмологічної практиці до форшоков відносяться події, що відбулися за кілька секунд, хвилин, годин і, в крайньому випадку, днів в осередкової області сильного землетрусу. Однак форшоков можна називати і події, що трапилися в осередкової області раніше, але з високим ступенем ймовірності вказують на процес підготовки в цьому місці сильного землетрусу. До таких форшоков можуть бути віднесені явища, детально досліджені і названниеотдаленнимі афтершоками. Такого роду сейсмічних подій дали наступне визначення.
нехай A- сильний землетрус з магнітудою М> М а, після якого мають місце афтершоки;
В- землетрус в меншому діапазоні магнітуд ( М b< М< М c), що відбулося протягом деякого часу T а b після землетрусу А на відстані не більше D а bвід нього;
З- готується сильний землетрус ( М> М c).
землетруси В і З розташовуються поза області звичайних афтершоків землетрусу А.
Гіпотеза про віддалені афтершоків полягає в тому, що землетрус В відбувається в околиці готується землетрусу З не випадково.
Для виявлення не випадково появи події В в сейсмоактивном районі важливо поставити невеликий проміжок часу Т а b і помірне відстань D а b, роблять малоймовірною появу події В в даному просторово-часовому вікні в порівнянні з законом випадкового розподілу. Щодо слабкі землетруси, які вказують на місце майбутнього, більш сильного, виникають не тільки відразу після попереднього сильного землетрусу, але і за короткий інтервал часу перед ним. Вони названі індуковані форшоков і можуть виникати на відстанях в декілька сот кілометрів від ініціюючого їх сильного землетрусу. Цей факт говорить про те, що при підготовці сильного землетрусу активізується значний обсяг земної кори сейсмоактивного району. Явища віддалених афтершоків і індукованих форшоков пояснюються високою чутливістю до зовнішніх впливів гірської породи, що знаходиться в умовах, близьких до втрати стійкості.
Геофізичні, гідрогеодінаміческого і геохімічні провісники. З розгляду моделей підготовки землетрусів (ділантно-дифузна модель (ДД), лавинно-нестійкого тріщиноутворення (ЛНТ), модель нестійкого ковзання, модель консолідації) слід, що етапи зародження та розвитку вогнища повинні супроводжуватися непружними деформаціями гірських порід. При цьому найбільших змін в поле деформацій земної кори слід очікувати в найбільш м'яких ділянках представлених розломних зонами. У зв'язку з цим розглянемо гіпотезу виникнення деформаційних аномалій. У сейсмічно активному районі Копетдага і сейсмічно спокійному Прип'ятьському прогині, які характеризуються потужними чохлами осадових порід, були виявлені локальні аномалії вертикальних рухів шириною близько 1-2 км, що формуються за 10 -1 -10 років при високоградієнтним характер рухів (10-20 мм / км рік).
Узагальнення результатів спостережень дійшли висновку про три основні типи локальних аномалій:
1. Найбільш яскраво проявляються аномалії γ-типу, представлені опусканням реперів в зонах тектонічних розломів в умовах субгоризонтально розтягування.
2. При субгоризонтально стисненні реєструються аномалії β-типу, що представляють підйом поверхні на більшій базі в порівнянні з аномаліями γ-типу (регіональний вигин).
3. Аномалія має S-образну (ступенеобразно) форму. Всі вони розвиваються на тлі більш повільного квазістатичного нахилу поверхні при зміні регіональних напружень.
Розглянемо приклад аномалій γ-типу на Камчатці за профілем нівелювання довжиною 2,6 км, що перетинає розломно зону. Профіль включає 28 пікетів. В інтервалі 1989-1992 рр. на ньому проводилися повторні спостереження з частотою 1 раз в тиждень. Були виявлені вертикальні зміщення земної поверхні амплітудою в декілька сантиметрів при точності вимірювань 0,1 мм. Ширина аномалій становила від 200 до 500 м. Вони не виявлено на тій частині профілю, яка перебувала за межами розломно зони. Результати вимірювань в послідовні інтервали часу показали, що вони відображають пульсуючий характер величини аномалій. Було виявлено збільшення амплітуди аномалій перед землетрусами, що відбувалися на відстані до 200 км від профілю спостережень. Однак локальні аномалії виникають не над усіма розломами. Крім того, в окремі інтервали часу вони перестають розвиватися, перетворюючись з кінематичних в статичні. Звідси випливає, що для появи локальних аномалій необхідним є дотримання певних умов зміни регіонального поля напружень і властивостей матеріалу (параметрів) розломних зон, в межах яких вони виникають. У зв'язку з цим такі аномалії доречно назвати параметрическими. Аномалія γ-типу може виникнути, наприклад, за рахунок зміни регіонального поля напружень і просідання порід в разломной зоні. Але просідання може мати місце і при незмінному регіональному напрузі внаслідок зміни властивостей розлому, наприклад, внаслідок варіацій внутріпорового тиску. Відносна деформація порід в зоні аномалії γ-типу може досягати величини 10 -5 1 / рік, що узгоджується з польовими спостереженнями.
геомагнітних провісників землетрусів здавна приділялася велика увага, тому що внаслідок існування п'єзомагнітних ефекту і наявності в гірських породах магнітних мінералів зміни напруженого стану повинні відображатися в варіаціях геомагнітного поля. Існують дві точки зору на природу геомагнітних провісників. Одна пов'язує їх з електрокінетичних явищ, друга - з П'єзомагнетизм. Аналогічні геомагнітні спостереження проводилися в районі м Ашхабада з певною схемою розташування реперів. Оцінена середньоквадратична помилка вимірів не перевищувала 0,5 нТл. Визначено варіації змін повного вектора геомагнітного поля Т за трьома профілями перед землетрусом 7 вересня 1978 року з магнітудою 4,4. Визначено, що аномальні зміни бухтообразние форми величиною до 6 нТл проявилися за 6-8 місяців до сейсмічного поштовху на всіх реперах за профілями, що йде уздовж розломних зон. У той же час амплітуда аномалій спадала в міру віддалення пікету від розлому. Час розвитку аномалій Т збіглося з варіацією нахилу земної поверхні, зареєстрованої
Нахиломіри, встановленому в шурф біля одного з реперів. Це дає більшу впевненість приписати геомагнітні варіації тектонічному походженням. Розрахунки і зіставлення з вимірами телуричних струмів привели до висновку, що аномалії викликані Електрокінетичні ефектом мінливого по потужності фільтраційного потоку підземних вод. Найбільші зміни останнього відбувалися в зонах розломів.
Геомагнітні провісники п'єзомагнітних природи були виявлені в Прибайкалля, а фізична природа їх підтверджена кількісними розрахунками. З'ясовано також, що варіації механічної напруги в гірських породах величиною 0,01 МПа за рахунок сезонних коливань рівня озера Байкал призводять до змін реєстрованого в прибережній зоні магнітного поля Т величиною в 1 нТл.
Після проведення перших робіт по застосуванню на Гармському полігоні дипольного зондування на постійному струмі і виявив провісники електроопору, Роботи в цьому напрямку активно проводились на Гармському полігоні, а також в Киргизії і в Туркменії. Глибинні електричні дослідження проводяться методами частотного зондування (ЧЗ) і зондування становленням (ЗС).
Перші систематичні роботи з метою виявлення електротеллуріческіх провісників (ЕТМ) проведені на початку 60-х рр. на Камчатці. Особливістю їх була синхронна реєстрація на декількох станціях, причому на кожній станції для виключення приелектродних процесів використовувався ряд вимірювальних ліній і неполярізующіхся електроди. Було виявлено, що перед землетрусами Камчатки реєструються аномальні зміни різниці потенціалів, не корелює з варіаціями геомагнітного поля і метеорологічними чинниками. Роботи в Гармському районі і на Кавказі підтвердили основні риси такого типу аномалій: бухтообразние зміна Е величиною в перші десятки мілівольт незалежно від довжини вимірювальної лінії і велике «дальнодействие» (до декількох сотень кілометрів від епіцентру землетрусу). Крім того, показано, що аномалії ЕТМ приурочені до розломів земної кори і є «параметрическими», т. Е. Пов'язані зі змінами електрокінетичних і електрохімічних властивостей порід в разломной зоні під дією повільно мінливого поля напруг.
при пошуку електромагнітних провісників в радіохвильове діапазоні реєструвалася швидкість рахунки електромагнітних імпульсів (ЕМІ). При проведенні робіт використовувався набір частот, але найбільш цікаві результати отримані в діапазоні 81 кГц. Відомі аномалії швидкості рахунку перед трьома землетрусами в Японії. Епіцентральним відстані становили перші сотні кілометрів, що забезпечувало реєстрацію ЕМІ відбитим променем, якщо вважати, що сигнал з'являвся в епіцентральной області. Рівень обвідної швидкості рахунку починав збільшуватися за 0,5-1,5 год до сейсмічного поштовху і різко спадав до вихідного рівня відразу після землетрусу. Виявилося, що в епіцентральной області землетрусу може відзначатися як підвищення, так і зниження активності ЕМІ перед землетрусом. Так, наприклад, коли за 2 доби до землетрусу в Карпатах 4 березня 1977 року з М \u003d 7 і глибиною вогнища 120 км відзначалося поступове збільшення числа сигналів на приймальню станцію в азимут, вказує на епіцентр. Наявність віддаленої станції дозволило зробити висновок, що це збільшення викликано кращим проходженням сигналів далеких гроз над епіцентральной областю. Зауважимо, що крім загального збільшення числа сигналів спостерігається посилення розмаху в добовому ході. Подальші дослідження показали, що перед Алайськой землетрусом 1 листопада 1978 року з М \u003d 7 і Спітакського землетрусу 7 грудня 1988 року з М\u003d 6,9, навпаки, відзначалося завмирання проходження сигналів над епіцентральним областями. Все це призвело до висновку, що провісники в електромагнітних імпульсах можуть бути віддзеркаленням змінилися геоелектріческіх умов над епіцентром готується землетрусу, наприклад, внаслідок аномальної іонізації атмосфери.
Найбільше число зареєстрованих надійних передвісників землетрусів, за винятком сейсмічних, відноситься до вимірювань рівня підземних вод. Це пов'язано з двома причинами. По-перше, свердловина і навіть колодязь є чутливими об'ємними деформометрамі і прямо відображають зміни напружено-деформованого стану в землі. По-друге, тільки в гідрогеології накопичені довгі ряди спостережень на великій мережі свердловин і колодязів. Незважаючи на різноманітність форм прояву гідрогеодінаміческого передвісника, В епіцентральной області готується землетрусу більш часто відзначається наступна послідовність: за кілька років до сильного землетрусу спостерігається поступово прискорюється падіння рівня, за яким слідує різкий підйом в останні дні або годинник до поштовху. Цей тип проявляється також у дебите джерел або самовиливаються свердловин. Зазвичай величина аномальних змін рівня підземних вод в свердловинах перед землетрусом становить кілька сантиметрів, але відзначалися і унікальні випадки високоамплітудних аномалій.
У період двох Газлійскіх землетрусів 1976 року з магнітудою 7 і 7,3 була зареєстрована аномалія величиною 15,6 м, причому свердловина перебувала на відстані 530 км від осередків землетрусів. Було дано одне з можливих пояснень цьому явищу. Нехай спостережна свердловина розкриває два або більше водоносних горизонтів або систем тріщин. Якщо вони розділені слабопроницаемих шарами гірських порід, то пьезометрические рівні Н і водопровідності Ттаких горизонтів будуть
різнитися між собою. Для системи двох горизонтів рівень води в свердловині буде визначатися співвідношенням
. (2.16)
Якщо в процесі тектонічної деформації порушується контакт свердловини з одним з горизонтів або, навпаки, відкривається раніше ізольований горизонт, це може привести до стрибкоподібної зміни рівня води в свердловині. Даний механізм є конкретним проявом більш загального закону, що описує нелінійність системи при досягненні порогу перколяції.
Зупинимося на просторових особливостях гідрогеодінаміческіх (ГГД) провісників. На підставі вимірів рівня води розраховується ряд коефіцієнтів, найважливішим з яких є зміна об'ємної деформації порід. Аналіз карт ГГД - поля Кавказу в період Спитакского землетрусу показав, що, починаючи з серпня 1988 року, намітилася тенденція розвитку структури розтягування в районі майбутнього землетрусу. Розвиток Спітакський структури йшло в бік збільшення її розмірів при одночасному підвищенні інтенсивності деформацій. К1 грудня 1988 року структура розрослася таким чином, що її подовжена вісь досягла 400 км, а ширина склала близько 150 км. Центр структури, що характеризувався падінням рівня води в свердловинах, знаходився в епіцентральной зоні майбутнього землетрусу. Максимум інтенсивності аномалії і розмірів структури розтягування спостерігався за 11 год до землетрусу. За 40 хв до поштовху почався процес зменшення аномалії.
геохімічні провісники вказують на аномальне збільшення вмісту радону в термомінеральною воді глибинного походження (перед Ташкентським землетрусом 25 квітня 1966 р М \u003d 5,1). Про велику ймовірність зв'язку аномалії з землетрусом свідчило швидке повернення вмісту радону до нормального рівня після поштовху. Найбільш довготривалі ряди спостережень на системі свердловин отримані на Ташкентському прогностичному полігоні. Це дозволило виявити прогностичні рівні по ряду параметрів і сприяло в комплексі з геофізичними методами видачі короткострокового прогнозу Алайского землетрусу 1 листопада 1978 року з магнітудою 7. Одним з перешкод застосування геохімічних способів для прогнозу землетрусів є не встановлені ефективна чутливість до поля деформацій і розміри області, відповідальної за спостережувані варіації. Геохімічні методи прогнозу можуть застосовуватися як додаткові до інших, перш за все, гідрогеодінаміческого і деформаційних.
Всім привіт! Вітаю вас на сторінках свого блогу про безпеку. Мене звуть Володимир Раїч і сьогодні я вирішив розповісти вам, які існую провісники землетрусів. Чому, цікаво, жертвами землетрусів стає так багато людей? Невже їх не можна прогнозувати?
Нещодавно таке питання мені задали мої учні. Питання, звичайно, не пусте, мені самому він дуже цікавий. У підручнику з ОБЖ я прочитав, що існує кілька видів прогнозування землетрусів:
- Довгостроковий. Проста статистика, якщо проаналізувати землетрусу на сейсмічних поясах, то можна виявити якусь закономірність виникнення землетрусів. З похибкою в кілька сотень років, але хіба це нам сильно допоможе?
- Середньостроковий. Вивчається склад грунту (при землетрусах відбувається його зміна) і з похибкою в кілька десятків років можна припустити виникнення землетрус. Стало легше? Думаю, що не дуже.
- Короткостроковий. Даний вид прогнозів передбачає відстеження сейсмічної активності і дозволяє вловити починаються коливання земної поверхні. Як думаєте, допоможе нам такий прогноз?
Однак розробка цієї проблеми є надзвичайно складною. Мабуть, жодна наука не відчуває таких труднощів, як сейсмологія. Якщо, прогнозуючи погоду, метеорологи можуть безпосередньо спостерігати за станом повітряних мас: температурою, вологістю, швидкістю вітру, то надра Землі доступні прямим спостереженнями тільки через свердловини.
Найглибші свердловини не досягають і 10 кілометрів, в той час як осередки землетрусів бувають на глибинах в 700 кілометрів. Процеси ж, які пов'язані з виникненням землетрусів, можуть захоплювати ще більші глибини.
Зміна положення берегової лінії як ознака наближення землетрусу
Проте, спроби виявлення факторів, що передують землетрусам, хоча і повільно, але все ж приводять до позитивних результатів. Здавалося б, зміна положення берегової лінії щодо рівня океану може служити передвісником землетрусів.
Однак у багатьох країнах при таких же умовах землетруси не спостерігалися, і навпаки - при стабільному положенні берегової лінії землетруси відбувалися. Пояснюється це, по-видимому, відмінністю геологічних структур Землі.
Отже, ця ознака не може бути універсальним для прогнозів землетрусів. Але слід надати, що зміна висоти берегової лінії стало поштовхом до постановки спеціальних спостережень за деформаціями земної кори за допомогою геодезичних зйомок і спеціальних приладів.
Зміна електропровідності гірських порід - ще один індикатор зароджується землетрусу
Як провісників землетрусів можна використовувати зміни швидкостей поширення пружних коливань, електричних опорів і магнітних властивостей земної кори. Так, в районах Середньої Азії при вивченні електропровідності гірських порід було виявлено, що деяким землетрусів передувало зміна електропровідності.
При сильних землетрусах з надр Землі вивільняється величезна енергія. Важко припустити, що процес накопичення величезної енергії до початку розриву земної кори, тобто землетрусу, протікає невловимо. Ймовірно, з часом за допомогою більш досконалої геофізичної апаратури спостереження за цими процесами дадуть можливість точно передбачати землетруси.
Розвиток сучасної техніки, що дозволяє вже зараз застосовувати лазерні промені для більш точних геодезичних вимірювань, електронно-обчислювальна техніка для обробки інформації сейсмологічних спостережень, сучасні надчутливі прилади відкривають перед сейсмологією великі перспективи.
Вивільнення радону і поведінку тварин-провісники майбутніх поштовхів
Вченим вдалося виявити, що перед підземними поштовхами в земній корі змінюється зміст газу радону. Відбувається це, мабуть, через стиснення земних порід, в результаті чого газ витісняється з великих глибин. Це явище спостерігалося при повторних сейсмічних поштовхів.
Стисненням земних порід, очевидно, можна пояснити і інше явище, яке на відміну від перерахованих породило чимало легенд. В Японії спостерігалося, що маленькі риби певного різновиду перед землетрусом переміщаються до поверхні океану.
Припускають, що тварини в деяких випадках передчувають наближення землетрусів. Однак використовувати ці явища як провісники практично важко, бо зіставлення поведінки тварин в звичайних ситуаціях і перед землетрусом починається тоді, коли воно вже відбулося. Це і породжує іноді різні необгрунтовані судження.
Роботи, пов'язані з пошуками провісників землетрусів, ведуться в самих різних напрямках. Було відмічено, що створення великих водосховищ при гідроелектростанціях в деяких сейсмоактивних зонах США, Іспанії сприяє збільшенню землетрусів.
Спеціально створена міжнародна комісія з вивчення впливу великих водосховищ на сейсмічну активність припустила, що проникнення води в гірські породи зменшує їх міцність, що може послужити причиною землетрусу.
Досвід показав, що роботи з пошуків передвісників землетрусів вимагають більш тісної співпраці вчених. Розробка проблеми передбачення землетрусів вступила в нову фазу більш фундаментальних досліджень на базі сучасних технічних засобів, і є всі підстави сподіватися, що вона буде вирішена.
Рекомендую вам почитати мої статті про землетруси, наприклад, про Мессинськом землетрусі в Італії, або ТОП найсильніших землетрусів за всю історію людства.
Як бачите, друзі, передбачити землетрус - це дуже складне завдання, яку не завжди виходить виконати. А я на цьому з вами прощаюся. Не забудьте підписатися на новини блогу, щоб в числі перших дізнаватися про вихід нових статей. Поділіться статтею з друзями в соціальних мережах, вам дрібниця, а мені приємно. Бажаю вам всього доброго, до побачення.
Щоб прогноз землетрусу був можливий, треба знати, як воно виникає. Основу сучасних уявлень про виникнення вогнища землетрусу складають положення механіки руйнувань. Згідно з підходом засновника цієї науки Гріффітса, в якийсь момент тріщина втрачає стійкість і починає лавиноподібно поширюватися. У неоднорідному матеріалі перед освітою великої тріщини обов'язково з'являються різні передують цей процес явища - провісники. На цій стадії збільшення з яких-небудь причин напружень в області розриву і його довжини не призводить до порушення стійкості системи. Інтенсивність провісників з часом знижується. Стадія нестійкості - лавиноподібне поширення тріщини виникає слідом за зменшенням або навіть повним зникненням провісників.
Основним передвісником землетрусу є форшок.
Форшок - землетрус, що стався до більш сильного землетрусу і пов'язане з ним приблизно загальним часом і місцем. Позначення форшоков, основного землетрусу і афтершоків можливо тільки після всіх цих подій.
Форшоки відбуваються за кілька днів або годин до, як афтершоки - після, найбільш сильного поштовху, прийнятого за землетрус, і, як афтершоки, вони є не у всіх землетрусів. На кордонах літосферних плит вони виникають в результаті повільного руху платформ щодо один одного, перед тим як їх рух прискориться і станеться землетрус. Коли розлом повзе, невеликі заклинило зони протистоять цьому повільного руху і в кінцевому підсумку ламаються, генеруючи форшоки.
Якщо застосувати положення механіки руйнувань до процесу виникнення землетрусів, то можна сказати, що землетрус - це лавиноподібне поширення тріщини в неоднорідному матеріалі - земній корі. Тому, як і в випадку матеріалу, цей процес передують його провісники, а безпосередньо перед сильним землетрусом вони повинні повністю або майже повністю зникнути. Саме ця ознака найбільш часто використовується при прогнозуванні землетрусу.
Прогноз землетрусів полегшується ще й тим, що лавиноподібне утворення тріщин відбувається виключно на сейсмогенних розломах, де вони вже неодноразово відбувалися раніше. Так що спостереження і вимірювання з метою прогнозування ведуть в певних зонах відповідно до розробленим картах сейсмічного районування. Такі карти містять відомості про осередках землетрусів, їх інтенсивності, періодах повторюваності і т.д.
Передбачення землетрусів зазвичай ведеться в три етапи. Спочатку виявляють можливі сейсмічно небезпечні зони на найближчі 10-15 років, потім складають середньостроковий прогноз - на 1-5 років, і якщо ймовірність землетрусу в даному місці велика, то проводиться короткострокове прогнозування.
Довгостроковий прогноз покликаний виявити сейсмічно небезпечні зони на найближчі десятиліття. В його основі лежить вивчення багаторічної циклічності ходу сейсмотектонічного процесу, виявлення періодів активізації, аналіз сейсмічних затишшя, міграційних процесів і т.д. Сьогодні на карті земної кулі окреслені всі області і зони, де в принципі можуть трапитися землетруси, а значить, відомо, де можна будувати, наприклад, атомні електростанції і де треба будувати сейсмостійкі будинки.
Середньостроковий прогноз базується на виявленні провісників землетрусів. У науковій літературі зафіксовано більше сотні видів середньострокових провісників, з яких близько 20 згадується найбільш часто. Як зазначалося вище, перед землетрусами з'являються аномальні явища: зникають постійні слабкі землетруси; змінюються деформація земної кори, електричні і магнітні властивості порід; падає рівень підземних вод, знижується їх температура, а також змінюється їх хімічний і газовий склад тощо. Складність середньострокового прогнозування полягає в тому, що ці аномалії можуть виявлятися не тільки в зоні вогнища, і тому жоден з відомих середньострокових провісників не можна віднести до універсальних .
Але людині важливо знати, коли і де конкретно йому загрожує небезпека, тобто потрібно пророкування події за кілька днів. Саме такі короткострокові прогнози поки складають для сейсмологів головну трудність.
Основна ознака прийдешнього землетрусу - зникнення або зменшення середньострокових провісників. Існують і короткострокові провісники - зміни, що відбуваються внаслідок вже почався, але поки що прихованого розвитку великої тріщини. Природа багатьох видів провісників ще не вивчена, тому доводиться просто аналізувати поточну сейсмічну обстановку. Аналіз включає вимірювання спектрального складу коливань, типовість або аномальність перших вступів поперечних і поздовжніх хвиль, виявлення тенденції до групування (це називають роєм землетрусів), оцінку ймовірності активізації тих чи інших тектонічно активних структур та ін. Іноді в якості природних індикаторів землетрусу виступають попередні поштовхи - форшоки. Всі ці дані можуть допомогти спрогнозувати час і місце майбутнього землетрусу.
За даними ЮНЕСКО, така стратегія вже дозволила передбачити сім землетрусів в Японії, США і Китаї. Найбільш вражаючий прогноз був зроблений взимку 1975 року в місті Хайчен на північному сході Китаю. Район спостерігали протягом декількох років, зростання числа слабких землетрусів дозволило оголосити загальну тривогу 4 лютого в 14 годин. А о 19 годині 36 хвилин стався землетрус силою понад сім балів, місто опинилося зруйнованим, але жертв практично не було. Ця удача дуже обнадіяла вчених, проте за нею пішов ряд розчарувань: передбачені сильні землетруси не відбулися. І на сейсмологів посипалися докори: оголошення сейсмічної тривоги передбачає зупинку багатьох промислових підприємств, в тому числі безперервної дії, відключення електроенергії, припинення подачі газу, евакуацію населення. Очевидно, що невірний прогноз в цьому випадку обертається серйозними економічними втратами.
