Prognoza de cutremur

Versiunea actuală a paginii nu a fost încă examinată de colaboratori experimentați și poate diferi semnificativ de versiunea revizuită la 26 martie 2014; verificările necesită 56 de modificări .

Prognoza cutremurelor  este presupunerea că un cutremur de o anumită magnitudine va avea loc într-un anumit loc la un anumit moment (sau într-un anumit interval de timp). În ciuda eforturilor semnificative ale seismologilor în cercetare, nu este încă posibil să se dea o astfel de prognoză cu o precizie de o zi sau o lună [1] și să se asigure că pierderile prevenite depășesc în mod constant prejudiciul economic cauzat de alarmele false [2] .

Este imposibil să se reducă la minimum pagubele cauzate de cutremure , sarcina este specifică și necesită fonduri mari. Cel mai adesea, posibilitatea de a le obține este determinată de importanța obiectului și de nivelul de risc care poate fi considerat acceptabil în cazul distrugerii acestuia. Cu cât oamenii de știință știu mai multe despre cutremure, cu atât există mai multe oportunități de a atenua daunele acestora. Ele sunt întocmite sub formă de hărți speciale care arată distribuția spațială și temporală a hazardului seismic sau cea mai probabilă forță de scuturare. Aceste hărți sunt construite pe baza informațiilor despre cutremure care au avut loc deja. În consecință, cu cât sunt mai multe date despre ele, cu atât este mai mare acuratețea prognozei. Cu toate acestea, nu există întotdeauna informații despre cutremure și nu pentru că nu au avut loc, ci pentru că observațiile seismice instrumentale au fost efectuate doar în ultima sută de ani și nu există date precise despre parametrii cutremurului (coordonatele epicentrului, adâncimea focală, putere) pentru perioada anterioară [3] .

Oamenii de știință încă nu cunosc toate detaliile proceselor fizice asociate cutremurelor și metodele prin care acestea pot fi prezise cu exactitate. O serie de fenomene sunt acum considerate posibili precursori ai cutremurelor: modificări ale ionosferei, diferite tipuri de indicatori electromagnetici, inclusiv unde infraroșii și radio, emisii de radon , comportament ciudat al animalelor.

În opinia Societății Seismologice din America, o metodă de predicție susținută pentru a fi validată ca fiind corectă trebuie să ofere magnitudinea așteptată cu o anumită marjă de eroare, o zonă epicentrică bine definită , intervalul de timp în care se va produce evenimentul și probabilitatea ca acesta să se producă efectiv. Datele pe care se bazează prognoza trebuie să fie verificabile, iar rezultatul prelucrării lor trebuie să fie reproductibil.

Atingerea succesului în previziunile pe termen lung (ani sau decenii) este mult mai probabilă decât realizarea unei previziuni cu o precizie de până la o lună. În prezent, previziunile pe termen scurt (ore până la zile) nu sunt posibile.

Problema predicției cutremurelor

Ca parte a lucrărilor științifice pentru a prezice cutremure, seismologii au studiat relația dintre cutremurul viitor cu mișcarea scoarței terestre [4] [5] , modificările nivelului apei subterane în puțuri [6] , eliberarea de radon sau hidrogen [7] [8] , modificări ale accelerației undelor seismice [ 9] câmpuri electromagnetice ( seismoelectromagnetism ), [10] , modificări la scară largă ale temperaturii solului [11] , modificări ale concentrației ionilor în ionosferă . [unsprezece]

Misterul proceselor de cutremur îi determină adesea pe oameni neinstruiți să susțină că au găsit o soluție la problema predicției cutremurelor. Teoriile lor fantastice de predicție a cutremurelor includ condiții meteorologice și nori neobișnuiți , faze ale lunii. [12] Dar toate acestea sunt teorii pseudoștiințifice . [13]

Istoria programelor de cercetare

În SUA

În Statele Unite , problema predicţiei cutremurelor a fost pusă la mijlocul anilor '60 . Multe conferinţe au avut loc cu Japonia , dar nu au urmat rezultate serioase până la crearea în 1977 a Programului Naţional de Reducere a Riscurilor de Cutremur .  [14] . Una dintre sarcinile sale a fost dezvoltarea tehnicilor de predicție a cutremurelor și a sistemelor de avertizare timpurie. [15] Cu toate acestea, accentul s-a mutat de la prognoză la atenuare în 1990. [16]

În 1984 , experimentul Parkfield [17] a început , dar nu a reușit să prezică corect un cutremur pe falia San Andreas . [18] În 1995 , Academia Națională de Științe a organizat un colocviu „Predicția cutremurului: O provocare pentru știință”, care nu a reușit să ofere informații noi pentru predicții. [19]

În Japonia

În Japonia , un program de predicție pentru cutremur a început în 1964 [20] cu un plan pe cinci ani. [21] În 1978, programul a început să prezică un cutremur de magnitudine mai mare de 8 în Tokai , lângă Tokyo , care ar putea fi cel mai mare dezastru din istoria Japoniei și a întregii economii mondiale. Acum, Japonia are cel mai bun sistem din lume pentru înregistrarea undelor seismice, detectarea deformațiilor scoarței terestre, studierea proprietăților apelor subterane și schimbările electromagnetice. [22] Toate acestea fac parte dintr-un efort uriaș de a înțelege procesele de pregătire pentru cutremur.

În Germania

Oamenii de știință germani , care au studiat de multă vreme comportamentul furnicilor în diferite perioade de activitate seismică, au ajuns la concluzia că și-au schimbat radical programul de viață abia în ajunul unui cutremur, a cărui putere este de cel puțin 2 puncte. Potrivit oamenilor de știință de la Universitatea din Duisburg , a fost găsită o schimbare constantă a fazelor de activitate și calm în comportamentul furnicilor: cu câteva ore înainte de cutremur, în loc de faza de somn, a avut loc o explozie de activitate, iar următoarea faza de activitate nu a avut loc în timpul zilei. Potrivit experților, acest lucru se datorează faptului că înaintea unui cutremur poate fi eliberat un gaz toxic , imperceptibil pentru oameni, dar afectând comportamentul furnicilor. [23]

În China

În 2013 , după un puternic cutremur în provincia chineză Sichuan , s-a decis investirea a peste 300 de milioane de dolari în prognoza șocurilor seismice: va fi creată o rețea de 5.000 de stații de observare în cele mai periculoase zone ale țării, al cărui scop este avertizarea timpurie a unui cutremur puternic. [24]

În Rusia

Oamenii de știință ruși au dezvoltat o metodă cuprinzătoare de analiză a precursorilor de cutremur, care va face posibilă crearea unui sistem de lucru pentru prognoza pe termen scurt a cutremurelor puternice. Potrivit lui Serghei Pulints , cercetător-șef la Institutul de Cercetare Spațială al Academiei Ruse de Științe , tehnologiile prin satelit sunt folosite pentru a monitoriza conținutul total de electroni al ionosferei , precum și temperatura din atmosfera inferioară și o serie de alți parametri de evidențiat. semne ale șocurilor apropiate. În această etapă, oamenii de știință pot prezice cutremure de magnitudine mai mare de 5,5 cu o precizie de cinci zile, iar conform statisticilor, doar 60% dintre prognoze se termină cu succes. [25]

În 2010 , Gennady Sobolev, șeful departamentului de seismologie la Institutul de Fizică a Pământului, Academia Rusă de Științe , a declarat la conferința „Predicția cutremurelor în Rusia” că Rusia nu are stații pentru monitorizarea mișcărilor scoarței terestre în regiunile cele mai periculoase din punct de vedere seismic. Potrivit acestuia, seismologii nu au suficiente echipamente pentru a monitoriza activitatea subterană. [26]

În 2011 , directorul adjunct al Institutului de Fizică a Pământului Yevgeny Rogozhin la conferința „Predicția cutremurelor: este Rusia și lumea gata pentru ei?” a declarat că partea slabă a studiului precursorilor este că nu există în țara noastră un serviciu special care să efectueze o monitorizare cuprinzătoare a tuturor precursorilor. [27]

În 2012 , specialiștii filialei din Siberia a Academiei Ruse de Științe și Institutul de Cercetare în Geologie, Geofizică și Resurse Minerale din Siberia au dezvoltat o metodă activă de monitorizare care utilizează surse de vibrații cu o capacitate de până la 100 de tone pentru a prezice cutremure. Sursele de vibrații fac posibilă obținerea de date privind structura scoarței terestre. Cu toate acestea, lucrările la crearea sistemului de predicție a cutremurelor în sine se desfășoară încă la locul de testare Bystrovka . [28]

Vestitori

Multe cutremure, mai ales cele mari, au fost precedate de unele fenomene care nu sunt tipice zonei. Ca urmare a sistematizării datelor privind cutremurele mari din secolele XVII - XXI, precum și asupra analelor care menționează evenimente asociate cutremurelor, au fost stabilite o serie de unele fenomene tipice care pot servi drept precursori operaționali ai cutremurelor. Deoarece cutremurele au mecanisme diferite de apariție, au loc în condiții geologice diferite, în momente diferite ale zilei și anului, fenomenele însoțitoare care servesc drept precursori pot fi și ele diferite.

Aproape toate fenomenele sunt vestigice, de la începutul anilor 2010 au o explicație științifică. Cu toate acestea, este extrem de rar folosirea lor pentru notificarea promptă, deoarece fenomenele precursoare nu sunt specifice cutremurelor. De exemplu, fenomenele de lumină atmosferică pot apărea în perioadele de furtuni geomagnetice sau pot fi de natură umană, iar perturbarea în masă a animalelor poate fi cauzată de un ciclon iminent.

În prezent, se disting următoarele fenomene care pot servi drept prevestitoare ale cutremurelor: șocuri, fenomene atmosferice anormale, modificări ale nivelului apelor subterane, comportament neliniștit al animalelor.

Un studiu din 2020, folosind senzori de comportament al animalelor fixe - șase vaci , cinci oi și doi câini - într-o regiune activă din punct de vedere seismic din Italia a arătat că cu cel mult 20 de ore înainte de un cutremur, comportamentul acestora se schimbă și cu cât epicentrul este mai aproape, cu atât mai devreme. Cei mai sensibili sunt câinii, urmați de vaci [29] [30] .

Foreshocks

Foreshocs  sunt cutremure moderate care preced unul puternic. Activitatea mare de foreshock în combinație cu alte fenomene poate servi drept precursor operațional. Deci, de exemplu, Biroul Seismologic din China, pe această bază, a început evacuarea a un milion de oameni cu o zi înainte de un puternic cutremur [31] în 1975 . [unu]

Deși jumătate din cutremure mari sunt precedate de șocuri, doar 5-10% din numărul total de cutremure sunt șocuri. Acest lucru generează adesea avertismente false. [1] [32] [33]

Fenomene optice în atmosferă

Din cele mai vechi timpuri, s-a observat că multe cutremure mari sunt precedate de fenomene optice neobișnuite pentru zona din atmosferă: fulgerări asemănătoare aurorelor, stâlpi de lumină, nori cu forme ciudate. Apar ca imediat înaintea șocurilor, dar uneori pot apărea timp de câteva zile. Deoarece aceste fenomene sunt de obicei observate accidental de persoane care nu au pregătire specială, care nu pot oferi o descriere obiectivă înainte de apariția în masă a dispozitivelor mobile foto și video, analiza unor astfel de informații este foarte dificilă. Numai în ultimul deceniu, odată cu dezvoltarea monitorizării prin satelit a atmosferei, a fotografiilor mobile și a înregistratoarelor video auto, au fost înregistrate în mod fiabil fenomene optice neobișnuite înainte de un cutremur, în special înainte de cutremurul din Sichuan .

Conform conceptelor moderne, fenomenele optice neobișnuite din atmosferă sunt asociate cu astfel de procese în zona unui viitor cutremur, cum ar fi:

  1. Eliberarea în atmosferă a gazelor din vaporii din rocile tensionate. Tipul și natura fenomenelor depind de gazele de ieșire: metanul combustibil și hidrogenul sulfurat pot da flăcări, ceea ce s-a observat, de exemplu, înainte de cutremurele din Crimeea, radonul, sub influența propriei radioactivități, fluoresce cu lumină albastră și provoacă fluorescența altor gaze atmosferice, compușii sulfului pot provoca chemiluminiscență.
  2. Electrizarea rocilor solicitate, care provoacă descărcări electrice pe suprafața pământului și în atmosferă în zona viitorului focus. [34]

Modificarea nivelului apei subterane

Post factum, s-a stabilit că multe cutremure mari au fost precedate de o modificare anormală a nivelului apei subterane, atât în ​​fântâni și fântâni, cât și în izvoare și izvoare. În special, înainte de cutremurul de la Chui, în unele locuri de la suprafața solului, au apărut brusc mai multe izvoare din care apa a început să curgă destul de repede. Cu toate acestea, o proporție semnificativă a cutremurelor nu a provocat modificări anterioare în acvifere.

Comportamentul animal neliniștit

Este atestat cu încredere că principalele șocuri ale multor cutremure puternice sunt precedate de neliniște inexplicabilă a animalelor pe o suprafață mare. Cel mai probabil este ca animalele să simtă vibrații neobișnuite sau să reacționeze la vibrațiile infrasonice. Acest lucru a fost observat, de exemplu, în timpul cutremurelor din Crimeea din 1927 , înainte de cutremurul de la Ashgabat și înainte de cutremurul de la Chui . Dar înainte de cutremurul de la Spitak și de cutremurul de la Neftegorsk, nu a fost observat niciun comportament anormal în masă al animalelor.

Încercări de a prezice

Italia

Pe 20 septembrie 2011, șase geofizicieni italieni de vulcani au fost judecați sub acuzația că nu au anticipat consecințele catastrofale ale cutremurului din L'Aquila (2009) [1] .

China

Evacuarea Haicheng

După o serie de șocuri anticipate (dintre care unele au putut provoca unele pagube clădirilor), unii lideri locali au evacuat populația. Un timp mai târziu a avut loc un cutremur major de la M7.3 . Și deși s-au vorbit despre posibilitatea unui astfel de cutremur în nord-estul Chinei în urmă cu câțiva ani, nu a fost formulată o prognoză specifică. [35]

Cu toate acestea, cutremurul de la Tangshan , care a provocat moartea a 242.000 de oameni conform cifrelor oficiale, nu a putut fi prezis. Pentru o vreme, acest lucru a pus la îndoială cercetarea de predicție a cutremurelor.

Japonia

În 1892, guvernul japonez a înființat Comitetul Imperial de Cercetare a Cutremurelor ca răspuns la devastatorul Cutremur Nobi (1891) (Mino-Owari) cu M8.0. [36]

Note

  1. ↑ 1 2 3 Earthquake Prediction Arhivat 7 octombrie 2009 la Wayback Machine . Ruth Ludwin, US Geological Survey.
  2. ↑ Mikhail Rodkin Prognoza cutremurului: colapsul sperantelor? // Știință și viață . - 2017. - Nr 2. - S. 50-55. — URL: http://www.nkj.ru/archive/articles/30653/ Arhivat 12 februarie 2017 la Wayback Machine
  3. ↑ Catastrofe în natură: cutremure - Batyr Karryev - Ridero . ridero.ru Preluat la 14 martie 2016. Arhivat din original la 24 iulie 2018.
  4. ↑ Sato, H. Precursory Land Tilt înainte de Cutremurul Tonankai din 1944 // Unii Precursori înainte de Recent Great Cutremure de-a lungul Nankai  Trough . - 1977. - Vol. 25 (Supliment). - P. 115-121.
  5. ↑ Mogi, K. Variația temporală a deformării crustei în timpul zilelor premergătoare unui mare cutremur de tip împingere--The 1944 Tonankai earthquake of magnitude 8,1  //  Pure and Applied Geophysics : journal. - 1984. - Vol. 122 . - P. 765-780 .
  6. ↑ Roeloffs, E. și colab. Nivelul apei și schimbările de deformare premergătoare și după cutremurul din 4 august 1985 Kettleman Hills, California  //  Pure and Applied Geophysics : journal. - 1997. - Vol. 149 . - P. 21-60 . - doi : 10.1007/BF00945160 .
  7. ↑ Tsunogai, U. & Wakita, H. Modificări chimice premergătoare în apa subterană: cutremur Kobe, Japonia  //  Science : journal. - 1995. - Vol. 269 , nr. 5220 . - P. 61-63 . - doi : 10.1126/science.269.5220.61 . — PMID 17787705 .
  8. ↑ Wakita, H. Earthquake chemistry II, lucrări colectate,  edn . - Laboratorul de Chimie a Cutremurelor, Facultatea de Științe, Universitatea din Tokyo, Tokyo, 1996. - Vol. II.
  9. ↑ Talwani și colab. Predicția unui cutremur la lacul Blue Mountain (necesită finalizare)  (engleză)  : jurnal. — 1971.
  10. ↑ Fraser-Smith, AC, Bernardi, A., McGill, PR, Ladd, ME, Helliwell, RA & Villard Jr., OG Măsurători de câmp magnetic de joasă frecvență în apropierea epicentrului cutremurului Ms 7.1 Loma Prieta   / Geophysical Research Letters : jurnal. - 1990. - Vol. 17 , nr. 9 . - P. 1465-1468 . - doi : 10.1029/GL017i009p01465 . - Cod .
  11. ↑ 1 2 De Swaaf, Kirt. Da rumort es ständig im Untergrund", Interviu cu Pier Francesco Biagi  (german)  // Der Standard : magazin. - 2011. - 22 martie.
  12. ↑ Predicție cutremur: plecat și înapoi din nou . Revista Pământ (confirmarea listei parțiale) (7 aprilie 2009). Preluat la 8 august 2011. Arhivat din original la 30 aprilie 2009.
  13. ↑ Alden, Andrew The Bogeyman of Earthquake Prediction . Geologie. despre.com . Consultat la 25 februarie 2011. Arhivat din original la 24 august 2012.
  14. ↑ Scholz, C., What Ever Happened to Earthquake Prediction? Geotimes, Vol 17, martie 1997
  15. ↑ Site-ul web NEHRP . Preluat la 8 august 2011. Arhivat din original la 7 august 2011.
  16. ↑ . Mervis, Jeffrey, Oamenii de știință pentru cutremur speră că zgomotele recente vor duce la mai multe finanțări  (link indisponibil) , The Scientist , 2 aprilie 1990
  17. ↑ Bakun, W.H. & Lindh, A.G. The Parkfield, California, experiment de predicție a cutremurelor, Science 229, nr., 619-624, 1985
  18. ^ Roeloffs , E. & Langbein, J., The earthquake prediction experiment at Parkfield, California, Reviews of Geophysics 32, nr., 315-335, 1994.
  19. ↑ Earthquake Prediction: The Scientific Challenge, Proceedings of The National Academy of Science, v. 93, nr. 9, 1996.
  20. ^ Bormann, P., 2011, „From Earthquake Prediction Research to Time-Variable Seismic Hazard Assessment Applications”, Pure and Applied Geophysics 168 (2011), 329-366, DOI 10.1007/s00024-010-01
  21. ↑ Rikitake, T. (1966) „A five year plan for earthquake prediction research in Japan”, Tectonophysics, 3, 1-15.
  22. ↑ Japan Meteorological Survey (1991), „Monitorizare și contramăsuri pentru cutremur și tsunami”, 27 p.
  23. ↑ Irina Semchishina. Furnicile au descoperit o nouă metodă de a prezice cutremure (12 aprilie 2013). Consultat la 22 aprilie 2013. Arhivat din original pe 29 aprilie 2013.
  24. ↑ Arkadi Simonov. China va aloca 300 de milioane de dolari pentru sistemul de predicție a cutremurelor (24 aprilie 2013). Consultat la 24 aprilie 2013. Arhivat din original pe 25 aprilie 2013.
  25. ↑ Serviciul de prognoză a cutremurelor ar putea apărea în curând în Rusia (11 aprilie 2013). Consultat la 22 aprilie 2013. Arhivat din original pe 29 aprilie 2013.
  26. ↑ Rusia nu are nimic de monitorizat cutremurele (4 martie 2010). Consultat la 22 aprilie 2013. Arhivat din original pe 14 aprilie 2012.
  27. ↑ Expert: Există vestigii de cutremur, dar nu există observații complexe (18 martie 2011). Preluat la 22 aprilie 2013. Arhivat din original la 11 august 2011.
  28. ↑ Alexey Khadaev. Geofizicienii au zguduit pământul (13 septembrie 2012). Consultat la 22 aprilie 2013. Arhivat din original pe 15 septembrie 2012.
  29. ↑ Animalele sunt predictori de cutremur // Știință și viață . - 2021. - Nr. 2 . - S. 72-73 .
  30. ↑ Martin Wikelski și colab. Prognoza potențial de cutremur pe termen scurt prin monitorizarea animalelor de fermă  (engleză)  // Etologie. - 2020. - Vol. 126 , iss. 9 . - P. 931-941 .
  31. ↑ Glenn Richard. Predicție cutremur: Haicheng, China - 1975 (link indisponibil) . Centrul de Resurse Educaționale pentru Știința Pământului (2001). Consultat la 22 octombrie 2006. Arhivat din original pe 24 august 2012. 
  32. ↑ Expert: Cutremurele greu de prezis. Toate lucrurile luate în considerare (6 aprilie 2009). Preluat la 11 august 2011. Arhivat din original la 24 august 2012.
  33. ↑ Pot oamenii de știință să prezică când vor lovi cutremure? . Preluat la 11 august 2011. Arhivat din original la 24 august 2012.
  34. ↑ Eric Vance. Cutremurele pe cer // În lumea științei . - 2018. - Nr. 12 . - S. 68-74 .
  35. ↑ Wang K., Qi-, Chen Fu, Sun Shihong, Wang Andong. Prezicerea cutremurului   Haicheng din 1975 // Buletinul Societății Seismologice din America : jurnal. - 2006. - Vol. 96 . - P. 757-795 .
  36. ↑ RJ Geller, Without progress no funding , Nature debates, 18 mai 1999 . Preluat la 21 august 2011. Arhivat din original la 29 iunie 2011.

Vezi și

  Accesați articolul Wikidata  Dicționare și enciclopedii
În cataloagele bibliografice