Эксπир
Регистрация / Вход

Междисциплинарные разномасштабные исследования моделей и характеристик сейсмического возбуждения верхних оболочек Земли и разработка методов, методик и технологий комплексного диагностирования предвестников землетрясений в активных геодинамических зонах Северной Евразии

Стадии проекта
Предложение принято
Конкурс завершен
Проект закончен
Проект
02.515.11.5013
Организация
ИФЗ РАН
Руководитель работ
Рогожин Евгений Александрович
Продолжительность работ
2007 - 2008, 18 мес.
Бюджетные средства
10 млн
Внебюджетные средства
1,5 млн

Создание научно-технического задела, включающего наукоемкие технологии определения предвестников землетрясений, аппаратно-программные средства, обеспечивающие получение и сбор экспериментальных данных, научно-методическое обеспечение комплексной автоматизированной обработки таких данных, направленного на снижение риска катастрофических последствий от землетрясений

Соисполнители

Этапы проекта

1
05.04.2007 - 30.06.2007
При прогнозировании землетрясений неоднократно предпринимались попытки анализа предвестников землетрясений, возникающих в зоне готовящейся природной катастрофы. В зависимости от физических особенностей и среды проявлений, предвестники разделяются на сейсмологические, геодинамические, геофизические, в том числе сейсмоакустические, электро-теллурические и электромагнитные, гидрогеодинамические, а также связанные с разными аномальными проявлениями в атмосфере, погоде, поведении людей и животных. В зависимости от срока возникновения аномалий, предвестники разделяются на долгосрочные (проявляются за многие годы), среднесрочные (возникают в течение года или нескольких месяцев) и краткосрочные (появляющиеся за первые месяцы, недели, дни, часы и минуты до сейсмического события). Однако, несмотря на многолетний опыт использования материалов по проявлению различных предвестников землетрясений, нельзя утверждать, что задача прогнозирования землетрясений решена. С одной стороны, накоплен огромный материал по проявлению различных предвестников, а с другой стороны - есть отдельные удачи, но в целом в 90% случаев сильное землетрясение возникает неожиданно.
Опыт прогноза землетрясений показывает, что использование отдельных методов независимо друг от друга не приносит успеха. Это показано на примере использования различных алгоритмов прогноза землетрясений, приведенных в первом разделе настоящего отчета. Новая жизнеспособная концепция, включающая совместную интерпретацию разных предвестников землетрясений на разных этапах созревания сейсмического очага, должна создаваться, включая комплексный анализ предвестников и новейшие достижения в изучении очаговых зон крупнейших землетрясений.
Новизна предлагаемых подходов заключается в принципиальном изменении концепции использования предвестников землетрясений. До сих пор при прогнозировании землетрясений в зависимости от имеющейся приборной, идеологической базы и опыта работ обычно использовались упрощенные приемы прогноза и соответственно узкий круг предвестников. Представляется, что причина неудачи сейсмического прогноза кроется в отсутствии комплексного подхода к анализу аномальных явлений, являющихся предвестниками готовящегося землетрясения.
В рамках выполнения настоящего проекта решение задачи разномасштабных исследований моделей и характеристик сейсмического возбуждения верхних оболочек Земли и разработку методов и технологий комплексного диагностирования предвестников землетрясений в активных геодинамических зонах Северной Евразии осуществляется на примере изучения 6 сильнейших землетрясений последних лет: Рача-Джавского разрушительного землетрясения на Кавказе и Шикотанского, Нефтегорского, Кроноцкого, Олюторского и Симуширских землетрясений на дальнем Востоке России. В соответствии с задачами календарного плана на первом этапе выполнения проекта проведены следующие работы:
- Анализ и систематизация материалов по имеющемуся опыту прогнозирования землетрясений с применением различных предвестников и выбору представительных предвестников. Освещение принципов разработки различных алгоритмов прогноза, методы комплексирования предвестников различных типов, определения их ретроспективных статистических характеристик, способы оценки прогностической эффективности каждого предвестника и алгоритма в целом.
- Выбор методик исследований сейсмологических, геофизических, геодинамических, гидрогеологических и солнце-луноприливных предвестников для территории Кавказа, Курило-Камчатской островной дуги и Сахалина.
- Сбор, анализ и систематизация материалов по сейсмотектонике, сейсмической активности геологических структур Кавказа, Курило-Камчатской островной дуги и Сахалина.
- Проведение патентных исследований по ГОСТ 15.011-96
На основании полученных материалов, преимущественно для региона активной континентальной окраины западной части Тихого океана, сделан ряд заключений о значимости сейсмологических предвестников, структуре сейсмических очагов и условиях их возникновения. Приведены материалы по сейсмотектонике и геодинамике очагов 6-ти крупнейших землетрясений последнего времени на Кавказе и Дальнем Востоке. Всесторонне изученное Шикотанское землетрясение показало, что положение очаговой зоны и характер подвижки в ней не удается адекватно объяснить с точки зрения модели субдук¬ции в рамках теории тектоники плит. Лишь привлечение новых предс¬тавлений нелинейной геодинамики для понимания особенностей текто¬генеза в системе Курило-Камчатской островной дуги дает возможность увязать воедино геолого-геофизические сведения о строении сейсмогенерирующей зоны и сейсмологические материалы, характеризующие структуру очага, смещения в нем и напряженное состояние среды в очаговой области. Детальное изучение эпицентральных зон землетрясений последних десятилетий показало, что очаги сильных и сильнейших землетрясений представляют собой устойчивые структуры в геологической среде; их положение обусловлено особым сочетанием геолого-геофизических условий.
Проведенный анализ эффективности применения различных алгоритмов прогноза землетрясений позволяет сосредоточить внимание на наиболее перспективных методиках, в особенности на изучении сейсмологического процесса. Полученные материалы о строении очаговых зон шести крупнейших землетрясений последних десятилетий представляют надежную основу для разработки методологии прогноза землетрясений с использованием комплекса различных предвестников. Основным достоинством данных материалов является представление об очаге как динамической структуре с присущими ей свойствами развития, фиксируемые признаки которого сами являются предвестниками готовящегося крупного сейсмического события. Результаты проведенного исследования имеют также самостоятельное теоретическое и прикладное значение, отличаются оригинальностью и не имеют аналогов ни в отечественной, ни в зарубежной научной литературе и практике прогностических исследований.
Развернуть
2
01.07.2007 - 07.12.2007
Составлен сводный унифицированный каталог предвестников землетрясений различной природы, а также форшоков для Курило-Камчатского и Северо-Кавказского регионов. Приведено описание каталога. Проведены дополнительные патентные исследования.
Развернуть
3
01.01.2008 - 30.06.2008
Проведено совершенствование методов мониторинга сейсмичности на базе анализа структуры поля гипоцентров; выполнен анализ и комплексирование характеристик различных предвестников и методов их изучения; проведена сравнительная оценка информативности отдельных групп сейсмологических, геофизических, электромагнит¬ных, гидрогеологических, солнце-луноприливных и других предвестников землетрясений; проведена оценка перспективности разработанных методик и систе¬мы программно-технических средств для получения, сбора и обработки геолого-геофизических и сейсмологических экспериментальных данных; получена оценка по сейсмологическим данным (в ретроспективном аспекте) степени достоверности эле¬ментов системы программно-технических средств в части комплексирования предвестников; опробована система программно-технических средств получения, сбора и обработки комплекса геолого- геофизи¬ческих и сейсмологических экспериментальных данных.
Развернуть
4
01.07.2008 - 31.10.2008
Проведена оценка и сравнительный анализ эффективности разных предвестников в очаговых зонах на разных стадиях подго¬товки главного толчка. Разработана методика прогнозирования времени и магнитуды сильнейших повторных толчков, возникающих в ходе афтершокового процесса. Сформулированы методические и технические требования для разработки практических рекомендаций по использованию системы программно-технических средств обработки, сбора и получения геолого- геофизических и сейсмологических экспериментальных данных.
Развернуть

Программа

Программа "Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2007-2013 годы"

Программное мероприятие

1.5 Проведение проблемно-ориентированных поисковых исследований и создание научно-технического задела в области рационального природопользования
Продолжительность работ
2010 - 2012, 30 мес.
Бюджетные средства
1,49 млн
профинансировано
Тема
Проведение исследований и разработка научно-методического обеспечения технологии комплексного диагноза предвестников землетрясений
Продолжительность работ
2007 - 2008, 19 мес.
Бюджетные средства
20 млн
Количество заявок
15
Тема
Разработка помехоустойчивых методов выявления предвестников землетрясений на основе регистрации и анализа вариаций физических полей в глубоких и сверхглубоких скважинах
Продолжительность работ
2005 - 2006, 23 мес.
Бюджетные средства
6 млн
Количество заявок
3
Тема
Разработка системы мониторинга и экспертных оценок процессов современной геодинамики и отработка технологий составления специальных геодинамических карт, разрезов и моделей для геодинамически активных зон Северной Евразии
Продолжительность работ
2005 - 2006, 23 мес.
Бюджетные средства
10 млн
Количество заявок
4
Тема
Разработка технологии раннего обнаружения предвестников опасных геодинамических процессов в береговой зоне России и способов защиты ее прибрежных территорий
Продолжительность работ
2005 - 2006, 23 мес.
Бюджетные средства
10 млн
Количество заявок
7
Тема
Разработка технологии раннего обнаружения предвестников опасных геодинамических процессов в береговой зоне России и способов защиты ее прибрежных территорий. Разработка системы сейсмического мониторинга на акваториях и территориях для стратегически важных и экологически опасных объектов на установке: "Мобильная комплексная геофизическая установка наземного базирования для сейсмологического мониторинга морских акваторий и прибрежных зон (СЕЙСМОЛАБОРАТОРИЯ) (рег. № 2-1.9)"
Продолжительность работ
2005 - 2006, 23 мес.
Бюджетные средства
4,9 млн
Количество заявок
1