Регистрация
РУС ENG
Расширенный поиск
http://www.eprussia.ru/epr/329/423023.htm
Газета "Энергетика и промышленность России" | № 21 (329) ноябрь 2017 года

Как предсказать землетрясение?

Энергетика: особый взгляд Борислав ФРИДРИХ

Как показывает история, на Земле раз в десять лет случается катастрофическое землетрясение с тотальными разрушениями и человеческими жертвами, количество которых может достигать десятков и сотен тысяч. Однако и более слабые землетрясения приводят к человеческим жертвам и трагедиям.

А тут еще цунами, возникающие в океанах после землетрясений и смывающие на низких берегах поселки и города вместе с жителями. Эти катастрофы всегда неожиданны, пугают их внезапность и непредсказуемость. И каждый раз люди спрашивают ученых: неужели современная наука не в состоянии предвидеть подобные катаклизмы? Ведь предсказывают же ураганы, торнадо, изменения погоды, наводнения, магнитные бури, даже извержения вулканов, а вот с землетрясениями почему‑то полный провал.

Доходит уже до того, что общество начинает прямо обвинять ученых: так, в Италии попали под суд шестеро геофизиков и сейсмологов, которые в 2009 г. не смогли предсказать землетрясение в Аквиле, унесшее жизни 300 человек. Суд оказался беспощадным – ученые получил по шесть лет. После вынесения обвинительного приговора разразился скандал. Противники вердикта утверждали, что наука еще не в состоянии предсказывать землетрясения и что на скамье подсудимых сидят не сейсмологи, а сама наука. Более пяти тысяч ученых подписали открытое письмо итальянскому президенту Джорджо Наполитано в поддержку сейсмологов. В итоге здравый смысл восторжествовал, и ученые были оправданы. Но проблема осталась, нам по‑прежнему необходимо научиться предсказывать землетрясения.

Особенно актуален краткосрочный прогноз, именно он – основание для конкретных предупреждений о предстоящей катастрофе и для неотложных действий по уменьшению ущерба от нее. Цена ошибок здесь очень велика. Даже если ученые поднимут ложную тревогу, это может привести к тяжелым последствиям. Конечно, речь идет прежде всего о материальных потерях, но все же представьте себе последствия остановки функционирования работы крупного города хотя бы на день. А ведь еще надо организовать эвакуацию огромного числа людей. Поэтому ученые крайне неохотно идут на подобные шаги, а власти не спешат следовать рекомендациям многочисленных «самодеятельных» неофициальных прогнозистов, декларирующих 90 %-ную и даже 100 %-ную достоверность своих предсказаний.



Что такое землетрясение

Казалось бы, у ученых уже давно имеется много разных инструментальных методов, приборов, фиксирующих малейшие деформации земной коры. А прогноз землетрясения не удается. Так в чем же дело? Чтобы ответить на этот вопрос, рассмотрим сначала, что же представляет собой землетрясение.

Самая верхняя оболочка Земли – лито­сфера, состоящая из твердой земной коры толщиной от 5‑10 км в океанах и до 70 км под горными массивами, – подразделяется на ряд плит, называемых литосферными. Ниже располагается также твердая верхняя мантия, точнее, ее верхняя часть. Эти геосферы состоят из различных горных пород, обладающих высокой твердостью. Но в толще верхней мантии на разных глубинах размещается слой, названный астеносферным (от греческого астенос – слабый), имеющий меньшую вязкость по сравнению с выше- и нижележащими породами мантии. Предполагается, что астеносфера является той «смазкой», по которой могут перемещаться литосферные плиты и части верхней мантии.

Во время движения плиты в одних местах сталкиваются, образуя огромные горно-складчатые цепи, в других, наоборот, раскалываются с образованием океанов, кора которых тяжелее коры континентов и способна погружаться под них. Эти взаимодействия плит вызывают колоссальные напряжения в горных породах, сжимая или, наоборот, растягивая их. Когда напряжения превышают предел прочности горных пород, происходит их очень быстрое, практически мгновенное смещение, разрыв. Момент этого смещения и представляет собой землетрясение.

Отметим, что скорость распространения разрыва или разрывов очень велика и достигает нескольких километров в секунду, а процесс разрушения охватывает некоторый объем пород – очаг землетрясения. Его центр называется гипоцентром, а проекция на поверхность Земли – эпицентром землетрясения. Гипоцентры располагаются на разных глубинах. Наиболее глубокие – до 700 км, но чаще гораздо меньше.

Интенсивность, или сила, землетрясений, которая так важна для прогнозирования, характеризуется в баллах по шкале от 1 до 12, а также магнитудой – безразмерной величиной, предложенной профессором Калифорнийского технологического института Ч. Ф. Рихтером, которая отражает количество высвобожденной общей энергии упругих колебаний.

Принципиальная прогнозируемость сейсмических катастроф долгие годы никаких сомнений не вызывала. В самом деле, сейсмические события с выделением огромной энергии не могут происходить в недрах Земли без подготовки. Она должна включать определенные перестройки структуры и гео­физических полей, тем большие, чем интенсивней ожидаемое землетрясение. Проявления таких перестроек – аномальные изменения тех или иных параметров геологической среды – выявляются методами геолого-геофизического и геодезического мониторинга. Задача, следовательно, состояла в том, чтобы, располагая необходимыми методиками и аппаратурой, вовремя зафиксировать возникновение и развитие таких аномалий.

Увы, оказалось, что даже в районах, где ведутся непрерывные тщательные наблюдения – в Калифорнии (США), Японии, – сильнейшие землетрясения всякий раз случаются неожиданно. Получить надежный и точный прогноз не удается.



Ученые не справляются…

Как говорят сами ученые, главная задача и главная трудность прогнозирования землетрясений заключается в том, чтобы предсказания его места, времени и энергии или интенсивности удовлетворяли бы требованиям практики одновременно и по точности, и по достоверности.
На деле очевидно, что любой из людей, даже без всяких специальных исследований, может уверенно «прогнозировать» сильное землетрясение в высокосейсмичной зоне перехода от Азиатского континента к Тихому океану в ближайшие 1000 лет. К сожалению, толку от такого прогноза ничуть не больше, чем если кто‑нибудь заявит, что завтра в Японии случится сильное землетрясение. Ведь если первый из прогнозов вполне достоверен, но никому не нужен из‑за крайне малой точности, то второй хоть и предельно точен, но также бесполезен, ибо его достоверность близка к нулю. Грубо говоря, к землетрясениям можно быть готовыми теоретически (строить сейсмо­устойчивые объекты, иметь план действий на случай катаклизма), но получить точное оповещение за несколько дней до события нереально.

Более того, по данным специалистов, за последние 50 лет попытки прогноза места и времени сильных землетрясений за несколько суток были безуспешны. Выделить предвестники конкретных землетрясений не удалось. Локальные возмущения различных параметров среды не могут быть предвестниками отдельных землетрясений. Не исключено, что краткосрочный прогноз с нужной точностью вообще нереален.

Так, в сентябре 2012 г. в ходе 33‑й Генеральной ассамблеи Европейской сейсмологической комиссии в Москве генеральный секретарь Международной ассоциации сейсмологии и физики недр Земли Питер Сухадолк признал, что в ближайшее время прорывных решений в сейсмологии не ожидается. Отмечалось, что ни один из более чем 600 известных предвестников и никакой их набор не гарантируют предсказания землетрясений, которые бывают и без предвестников. Уверенно указать место, время, мощность катаклизма не удается. Надежды возлагаются лишь на предсказания там, где сильные землетрясения происходят с некоторой периодичностью.



…надежда только на собак и кошек

Однако и в более сейсмоактивных районах отслеживание подготовки сейсмокатастроф одновременно в нескольких относительно близких по потенциальной опасности очагах снижает вероятность пропуска события, но в то же время повышает вероятность ложной тревоги, поскольку наблюдаемые аномалии не единичны и не контрастны на окружающем пространстве. Так что требуемые надежность и точность краткосрочных прогнозов остаются недостижимыми. Давняя убежденность в том, что любая непредсказуемость – лишь следствие недостаточной изученности и что при более полном изучении хаотичная картина непременно сменится более простой, а прогноз станет надежным, оказалась иллюзией.

Что же касается редких примеров успешных прогнозов, то они, как уверяют сами ученые, объяснимы удачными совпадениями. Ни теоретических, ни эмпирических оснований ожидать практически точных, устойчиво-надежных прогнозов сейсмокатастроф пока нет. И дать краткосрочный прогноз землетрясений, аналогично прогнозу погоды, чтобы люди могли заранее покинуть опасную зону, сейсмологи не в состоянии.

Так что на ученых надежды нет, и людям остается надеяться на своих домашних питомцев. Ведь не зря бытует мнение, что животные более чувствительны к мельчайшим изменениям в окружающем мире, нежели люди. Науке известно множество примеров, когда перед первыми толчками звери начинали вести себя необычно – кошки носились по комнате, собаки становились агрессивными и убегали из дома. Сверхчувствительные способности приписывают даже рыбам, которые уже за несколько дней до толчков проявляют беспокойство, скапливаются в одном месте или выбрасываются на берег.

Кстати, даже ученые признают за животными способность предчувствовать землетрясение. Однако тут же добавляют, что пока не выявлены закономерность и причина изменения поведения разных видов фауны – для исследователей это не более чем череда случайностей. А я все же, если ваши домашние рыбки вдруг попрыгали из аквариума, а кошка, которая до этого никогда не порывалась выходить из дома, стоит под дверью и явно стремится покинуть квартиру, советовал бы взять теплые вещи, документы, ценности и пойти в безопасное место. На всякий случай.

Отправить на Email

Для добавления комментария, пожалуйста, авторизуйтесь на сайте

Также читайте в номере № 21 (329) ноябрь 2017 года:

  • Вузы взаимодействуют – президент оценивает
    Вузы взаимодействуют – президент оценивает

    Одним из положительных примеров регионального межвузовского взаимодействия Президент России Владимир Путин выделил совместную разработку новой технологии по снижению энергоемкости производств Уральского федерального университета с партнерами из Казахстана. ...

  • Энергонезависимый дом на воде
    Энергонезависимый дом на воде

    Для многих несбыточной мечтой является жизнь в собственном доме на воде. Специалисты двух исследовательских институтов из немецкого Дрездена (Fraunhofer-Institut für Keramische Technologien und Systeme IKTS и Fraunhofer-Institut für Verkehrs und Infrastruktursysteme IVI) работают над воплощением этой мечты. Причем проектируемый ими дом будет еще и энергонезависимым. ...

  • Дважды рождённые
    Дважды рождённые

    Объединенное диспетчерское управление Северо-Запада в этом году отметило свое 25‑летие. Это самое молодое из семи ОДУ в составе Системного оператора Единой энергетической системы....

  • Энергетики готовятся к событию мирового масштаба
    Энергетики готовятся к событию мирового масштаба

    Уже следующим летом Россия примет участников чемпионата мира по футболу-2018. Масштабная подготовительная работа сегодня ведется в Москве, Калининграде, Санкт-Петербурге, Волгограде, Казани, Самаре, Нижнем Новгороде, Саранске, Ростове-на-Дону, Сочи и Екатеринбурге....

  • Ашот Саркисов: настоящему ученому нужна смелость
    Ашот Саркисов: настоящему ученому нужна смелость

    Когда разговариваешь с советником Института проблем безопасного развития атомной энергетики РАН Ашотом Аракеловичем Саркисовым, невольно убеждаешься, что, когда он говорит о том, что для ученого важна смелость, это не просто слова, а скорее правило. ...