прогнози землетрусів

Наш союзник Bikinika

У зв'язку з недавніми трагічними подіями в Японії сейсмологи знову задумалися над тим, як розробити методику короткострокових прогнозів землетрусів. А адже ще в кінці минулого століття російські вчені запропонували відстежувати землетрусу з космосу! Про цей метод і про те, чому він не був впроваджений повсюдно, розповідається в даній статті.

Фото: AP

Сучасна наука наполегливо намагається знайти відповідь на два питання: де і когдаслучітся черговий землетрус? На перший вчені відповідають досить впевнено. Межі тектонічних плит і все сейсмоактивні області добре відомі. Їх рух відстежується з точністю до часток міліметра, в тому числі за допомогою супутникових навігаційних та геодезичних систем. Уже можна прогнозувати енергію майбутнього поштовху, глибину знаходження гипоцентра землетрусу під земною поверхнею.

Більшість землетрусів зосереджена в двох протяжних вузьких зонах. Одна з них обрамляє Тихий океан, друга тягнеться від Азорських островів на схід до Південно-Східної Азії. Тихоокеанська сейсмічна зона проходить уздовж західного узбережжя Південної Америки. У Центральній Америці вона розділяється на дві гілки. Одна йде вздовж острівної дуги Вест-Індії, а інша триває на північ, розширюючись в межах США, до західних хребтів Скелястих гір. Далі ця зона проходить через Алеутські острови до Камчатки і потім, через Японські острови, Філіппіни, Нову Гвінею і острова південно-західній частині Тихого океану, - до Нової Зеландії й Антарктики.

Друга зона від Азорських островів простягається на схід через Альпи і Туреччину. На півдні Азії вона розширюється, а потім звужується і змінює напрямок на меридіанального, проходить через територію М'янми, острова Суматра і Ява і з'єднується з тихоокеанської зоною в районі Нової Гвінеї. Саме в ній свого часу відбувалися досить сильні землетруси в Середній Азії і Вірменії. Так що з тим, де чекати коливань земної тверді, більш-менш все зрозуміло.

Читайте також: Звідки беруться цунамі

Після руйнівних землетрусів другої половини минулого століття в багатьох країнах світу - Японії, США, КНР, СРСР - були розгорнуті роботи з прогнозу землетрусів. Тоді були отримані нові відомості про будову земної кори, проведені регіональні сейсмологічні спостереження, розпочаті роботи з пошуку різних геофізичних провісників землетрусів.

Фото: AP

Незважаючи на те, що результатів було багато, що очікувалися ознак прийдешніх підземних ударів виявити не вдалося, оскільки проходять в надрах земної кори процеси виявилися складніше, ніж про них думали. А головне, не вдалося зрозуміти, чи є які-небудь чіткі "маркери", що насувається катастрофи, тобто явища, однозначно свідчать про те, що землетрус скоро почнеться.

А адже такі короткострокові прогнози, коли потрібно передбачити за дні, в крайньому випадку, за годинник, час і магнітуду, надзвичайно важливі. Не будуть же влади приймати рішення про евакуацію на основі прогнозу, зробленого за кілька місяців або навіть років! Однак успішних прикладів таких прогнозів надзвичайно мало. Хоча один з них є вельми показовим - мова йде про знаменитий прогнозі китайських сейсмологів, які передбачили дев'ятибальний землетрус 1975 року в районі міста Хайчен за кілька годин до його початку.

До цього часу в Китаї, спираючись на досвід СРСР, велися широкі прогнозні дослідження. Були створені Центральне сейсмологічне бюро і провінційні центри, куди регулярно надходили відомості про всяких аномаліях в природі. У міру накопичення досвіду китайські вчені кілька разів вдало передбачали місця і приблизний час землетрусу. Наслідком проведеної роботи став унікальний Хайченскій прогноз. Загальна радість з цього приводу було, однак, передчасним. Через рік в 150 кілометрах від Пекіна сталося, на жаль, не передбачене семибальною землетрус, який забрав понад 400 тисяч життів.

Після цього випадку оптимізм світової громадськості щодо прогнозу землетрусів зменшився. Було два-три більш-менш вдалих передбачення часу землетрусів в Мексиці, Китаї. У більшості ж випадків "потік неправдивих повідомлень" опинявся занадто великим. При цьому величина помилки коливалася від декількох тижнів до декількох місяців.

Так що ж, невже точного короткострокового прогнозу землетрусів зробити все-таки не можна? Насправді, можна. Ще в кінці минулого століття з'ясувалося, що з комічних відстаней передбачити землетрусу значно простіше, ніж з поверхні Землі. Основною перевагою супутникових методів прогнозу вважається можливість глобального огляду та виявлення всіх найбільш сейсмоактивних на даний момент зон, а також тимчасової масштаб (час виявлення провісників землетрусу до першого поштовху) в одні-п'ять діб.

В основі такого прогнозу, запропонованого і активно розвивається російськими вченими, лежить явище взаімообратімості земного магнітного поля. У іоносфері Землі (іонізованої атмосфері на висотах 60-200 кілометрів) під час магнітних аномалій, визиваемихактівнимі процесами на Сонці, генеруються електричні струми, інтенсивність яких настільки велика, що вони індукують струми в земній корі. У свою чергу, має місце і зворотний процес - електричні поля в земній корі або на поверхні Землі викликають струми в іоносфері. Інтенсивність електричних полів в земній корі особливо різко зростає в областях зародження інтенсивних землетрусів. Очевидно, такі поля повинні призводити до значних варіацій різних параметрів іоносфери над областями готуються землетрусів.

Фото: AP

Перші повідомлення про наявність в іоносфері аномальних явищ, які спостерігаються за кілька днів до сильних землетрусів, з'явилися ще в 60-х роках. Однак до них ставилися приблизно так само, як повідомленнями про ... непізнані літаючі об'єкти. Так тривало до початку 80-х років. Прорив настав після запуску супутника "Інтеркосмос-19" в 1979 році, який зареєстрував аномальні шуми в низькочастотному діапазоні в якомусь поясі, центр якого знаходився над епіцентром майбутнього землетрусу. Причому шуми почали з'являтися за кілька годин до поштовху.

Ефект був зареєстрований і оформлений як відкриття. Надалі він підтверджувався на ряді інших супутників, в тому числі радянсько-французькому "Ореол-3", який мав на борту значно більш чутливу апаратуру.

Незабаром отримав пояснення і фізичний механізм цього явища. Була відзначена взаємозв'язок між концентрацією газу радону, який починає інтенсивно виділятися з надр Землі в період підготовки землетрусу (особливо поблизу його епіцентру), і концентрацією електронів в іоносфері над областю землетрусу. Цей взаємозв'язок має електричну природу, тобто радон, судячи з усього, якось впливає на збільшення концентрації заряджених частинок в іоносфері, які, власне кажучи, і створюють ці самі аномальні електричні струми.

Додатковим носієм електричного заряду є аерозолі з високим вмістом металів, які також виділяються із земної кори в області готується землетрусу. Генеруються цими носіями електричні поля в іоносфері приблизно в мільйон разів менше, ніж у поверхні Землі. Але навіть таких малих полів виявляється досить, щоб викликати суттєві зміни не тільки в самій іоносфері, а й у всій силовий магнітної трубці, що спирається на область підготовки землетрусу і з'єднує північну і південну півкулі Землі. Тобто, якщо землетрус виникало в південній півкулі, то ефекти його впливу на іоносферу проявляються і їх можна спостерігати і в північній півкулі. Реєстрація таких змін може надати істотну допомогу в прогнозуванні цих стихійних лих.

У той же час дане дослідження встановило, що локальні максимуми сейсмічності збіглися з максимумами кількості геомагнітних бурь. Тим самим підтвердилося відкрите раніше російськими вченими явище сейсмогеоактівності певних активних областей і так званих корональних дір на Сонці, "запускають" землетрус за певних умов в структурі сонячно-земних зв'язків. Причому ініціюють дії проявляються на 14-е або (і) 22-ту добу з моменту спалаху на Сонці або розриву корональної діри.

Фото: AP

Іншими словами землетрусу при певних умовах народжуються на Сонце. А їх передвісники можуть бути виявлені задовго до першого поштовху. Таким чином, використовуючи для сейсмічного моніторингу наявні супутникові системи, що досліджують сонячно-земні зв'язки, вже сьогодні можна, правда, поки що не зі 100% -вою точністю, передбачати землетруси.

Читайте також: Антарктида не грозить нам Світовим потопом

Перші пропозиції для програми створення наземно-космічної системи попередження про землетруси були підготовлені кількома академічними інститутами ще в радянські часи незабаром після трагічної катастрофи в Вірменії в грудні 1988 року. Планувалося, що апаратура буде відпрацьовуватися на орбітальній станції "Мир" з подальшим розгортанням системи попередження на базі безпілотних апаратів. Однак ця програма залишилася нереалізованою. Проте, напрацювання, отримані на "Світі", використовуються сьогодні для підготовки і проведення досліджень з цієї проблеми на МКС.

За попередніми планами завершити роботи щодо створення космічної системи відстеження землетрусів "Вулкан" передбачалося в 2005-2006 роках. Однак вона так і не була закінчена в термін. Причини затримки ті ж, що і в цілому в російській космонавтиці: недостатнє фінансування. Тим часом, потреба в такій системі величезна. Сьогодні ми є свідками нового періоду глобальної сейсмічної активності. Завчасно попередити людей про небезпеку, що загрожує їм небезпеки - це значить врятувати сотні тисяч людських життів. І, можливо, якби цей проект вдалося запустити в призначений термін, то нинішньої катастрофи в Японії вдалося б уникнути ...

Читайте найцікавіше в рубриці "Наука і техніка"