4548-1 (Опыт краткосрочного прогноза времени, места и силы камчатских землетрясений 1996-2000 гг.), страница 6

Оценим эффективность прогнозов по уровню М>6 для района южной Камчатки, где в период 1996-2000 гг. произошло 6 землетрясений с магнитудой около 6 и более (кроме событий, представленных в табл.1, учтено также землетрясение 1.06.1998 г. с М=6,4). Из этих 6 землетрясений прогноз по времени, месту и силе был сделан для 4-х (66,7%). Суммарное реальное время тревоги равно 34 суткам, что составляет менее 1,86% от общего времени. Тогда эффективность прогноза I (7), составит величину I=66,7/1,86=36. Для случайного прогноза I=1. Таким образом, оправдываемость сделанных нами прогнозов в среднем в 36 раз выше, чем при случайном прогнозировании землетрясений. Можно отметить также, что во всех случаях, когда давались прогнозы, предполагалось, что прогнозируемые события в случае их возникновения не будут представлять опасности для г.Петропавловск-Камчатский, т.е. в областном центре не ожидались землетрясения силой 7 и более баллов по 12-балльной шкале MSK. Эти оценки оказались верными. Вопрос о прогнозе землетрясений такой силы, как Кроноцкое с М=7,8, требует отдельного рассмотрения. Здесь укажем только, что в соответствии с долгосрочным прогнозом [31-33] события такой силы ранее 2008 г. на Камчатке не ожидаются. Задачами дальнейших исследований можно считать более строгую формализацию процедур прогноза и написание соответствующей специализированной программы, реализующей алгоритм М6. Выборочная проверка эффективности алгоритма М6 на примере двух курильских (1978 и 1994 гг.) и одного японского (1993 г.) землетрясений с М=7,7-8,0 показала, что предлагаемый подход может применяться для решения задач прогноза сильных землетрясений в других сеймоактивных регионах мира.

Приведем соображения о механизме подготовки и возникновения сильных землетрясений, основанные на используемом нами методическом подходе к решению задач прогноза землетрясений (см. раздел 1). Напомним, что основой этого подхода являются учет влияния на сейсмические процессы общепланетарных космических факторов и выявление упорядоченных, циклических проявлений сейсмичности. Основой предлагаемой модели возникновения сильных землетрясений являются 2 ключевых положения.

Первое. Возникновение сильного землетрясения связано с влиянием на область очага готовящегося землетрясения процессов общепланетарного масштаба. Сейсмический отклик в регионе на влияние космических факторов является частью сейсмического отклика для Земли в целом. Таким образом, в возникновении сильного землетрясения всегда присутствует общепланетарная составляющая.

Второе. Сильное землетрясение происходит вследствие резонансных явлений, происходящих за счет совпадения частот разных по своей природе циклических колебательных процессов общепланетарного и регионального масштабов в зоне подготовки сильного события. Если обозначить частоты этих процессов как f1 и f2, то резонанс возникает при близком равенстве частот или в случае, если f1 nf2 (или наоборот), где n - относительно небольшое целое число. Естественно, что сильные землетрясения происходят в тех сейсмоактивных областях, где накоплена достаточная для их возникновения потенциальная энергия.

Сделаем некоторые пояснения. Например, одним из видов резонанса является гравитационно-электромагнитный. В динамически подвижной системе Солнце-Земля-Луна гравитационные процессы имеют различные периодические составляющие, в том числе солнечносуточную. Наблюдающиеся вариации магнитосферно-ионосферных замкнутых вихревых токов, зависящие от солнечного ветра и порождаемого Солнцем межпланетного магнитного поля, наводят в Земле переменные электромагнитные поля. Собственные и вынужденные колебания ионосферно-магнитосферного происхождения вызваны в том числе гравитационными процессами и содержат солнечносуточную и ряд приливных составляющих. Таким образом, мы имеем две совпадающие частоты солнечносуточного происхождения, что является необходимым условием возможного гравитационно-электромагнитного резонанса. Например, перед Карымским землетрясением 1.01.1996 г. с М=7 в декабре 1995 г. были статистически значимо выражены суточная и 2-суточная составляющие, которые можно связать с гравитационными, а также электромагнитными колебаниями магнитосферного происхождения. Как отмечалось во втором разделе, 2-суточная составляющая была характерна в декабре 1995 г. для сейсмического режима Земли в целом. Эта цикличность, как показал детальный анализ данных за 1995-2000 гг., является типичной планетарной особенностью сейсмичности нашей планеты. Можно предположить, что выявленные перед сильными камчатскими землетрясениями 1996-2000 гг. цикличности, например, с периодами 1, 2, 3, 4, 6 суток прямо или косвенно связаны с электромагнитными колебаниями магнитосферного происхождения. С любезного разрешения А.А.Хромова (ОИФЗ РАН) были просмотрены записи теллурических токов на станции Шипунская, расположенной менее, чем в 100 км от области очага Карымского землетрясения. На записи теллурических потенциалов в декабре 1995 г. выявлены двух- и 4-суточные периоды, что служит дополнительным подтверждением связи сейсмического и магнитотеллурического полей. Предлагаемая модель может быть названа резонансной планетарно-региональной моделью подготовки и возникновения сильных землетрясений. Ранее она в литературе не обсуждалась.

Благодарности. Исследования по краткосрочному прогнозу камчатских землетрясений проводились нами более 20 лет, в течение которых возникавшие в ходе выполнения работ проблемы обсуждались с большим кругом лиц. Автор выражает благодарность за полезные дискуссии, проявленное внимание к работе и содействие в ее выполнении Алискерову А.А., Авдейко Г.П., Белкиной Л.А., Бузевичу А.В., Викулину А.В., Волошину В.Н., Воропаеву В.Ф., Гаврилову В.А., Гордееву Е.И., Горельчик В.И., Грачеву Л.А., Гусеву А.А., Дроздюку В.Н., Дрознину Д.В., Жаляевой Ю.К., Иванову Б.В., Ким К.П., Кролевцу А.Н., Кузьмину Ю.Д., Левину В.Е., Лездиньшу А.Я., Лепской Т.С., Микаеловой Е.Б., Павловой О.А., Пономареву Г.П., Попову И.П., Разиной А.А., Руленко О.П., Семенцу Н.В., Соболеву Г.А., Степанову И.И., Токареву П.И., Федотову С.А., Филиппову Ю.А., Фирстову П.П., Хаткевичу Ю.М., Шумилову Ю.С. и Якунину Н.А. Особую благодарность выражаю сотрудникам групп камеральной обработки землетрясений КОМСП ГС РАН и их компьютерного обеспечения, без оперативной качественной работы которых по составлению каталогов землетрясений не было бы возможности проверить методику прогноза камчатских землетрясений в ретроспективном варианте и в реальном времени.

Список литературы

Авдейко Г.П., Широков В.А., Егоров Ю.О., Палуева А.А. Кроноцкое землетрясение 5 декабря 1997 г. и взаимодействие Тихоокеанской и Евразиатской литосферных плит // Кроноцкое землетрясение на Камчатке 5 декабря 1997 года. Петр.-Камч., 1998. С.222-239.

Викулин А.В., Семенец Н.В., Широков В.А. Землетрясение будет завтра. Петр.-Камч., 1989. 100 с.

.Викулин А.В., Семенец Н.В., Дроздюк В.Н., Широков В.А. К землетрясению без риска. Петр.-Камч., 1997. 119 с

Гамбурцев А.Г. Сейсмический мониторинг. М.: Наука, 1992. 200 с.

Гордеев Е.И., Дрознин Д.В., Касахара М. и др. Сейсмические явления, связанные с извержениями вулканов в Карымском вулканическом центре в 1996 г. // Вулканология и сейсмология. М.: Наука, 1998. N2. С.28-48.

Гордеев Е.И., Чебров В.Н., Викулин А.В., Левина В.И., Синицин В.И., Ящук В.В. Система сейсмологических наблюдений на Камчатке // Кроноцкое землетрясение на Камчатке 5 декабря 1997 года. Петр.-Камч., 1998. С.12-14.

Гусев А.А. Прогноз землетрясений по статистике сейсмичности // Сейсмичность и сейсмический прогноз, свойства верхней мантии и их связь с вулканизмом на Камчатке. Новосибирск: Наука, 1974. С.109-119.

Гусев А.А., Левина В.И., Салтыков В.А., Гордеев Е.И. Сильное Кроноцкое землетрясение 5 декабря 1997 года: основные данные, сейсмичность очаговой зоны, механизм очага, макросейсмический эффект // Кроноцкое землетрясение на Камчатке 5 декабря 1997 года. Петр.-Камч., 1998. С.32-54.

Дарвин Д.Г. Приливы и родственные им явления в солнечной системе. М.: Мир, 1965. 207 с.

Кейлис-Борок В.И. Динамика литосферы и прогноз землетрясений // Природа, 1989. N2. С.10-18.

Кропоткин П.Н. Возможная роль космических факторов в геотектонике// Геотектоника, 1970. N2. С.30-76.

Кузьмин Ю.Д., Широков В.А. О механизме солнечнообусловленной суточной, 27-дневной и годовой цикличности камчатских землетрясений // Данные геофизических наблюдений полярной обсерватории Тикси. Якутск, 1978. С.211-216.

Кузьмин Ю.Д., Широков В.А. О влиянии космических факторов на сейсмичность и вулканизм Камчатки. // Вопросы географии Камчатки. Петр.-Камч., N10. 1990. С.96-98.

Ламакин В.В. О периодичности байкальских землетрясений // ДАН СССР, 1966. Том 170. N2. С.210-213.

Моги К. Предсказание землетрясений (перевод с английского). М.: Мир. 1988. 382 с.

Монин А.С., Каменкович В.М., Корт В.Г. Изменчивость мирового океана. Ленинград: Гидрометеоиздат. 160 с.

Пригожин И., Стенгерс И. Порядок из хаоса. М.: Прогресс, 1989. 241 с.

Прогностика, терминология. 1990. М.: Наука, 56 с.

Пурин А.А. Землетрясения Камчатки и их регистрация. Петр.-Камч., 1917. 23 с.

Растригин Л.А. Эренштейн Р.Х. Метод коллективного распознавания образов. М.: Энергоиздат, 1981. 78 с.

Рикитаке Т. Предсказание землетрясений (перевод с английского). М.: Мир, 1979. 388 с.

Садовский М.А., Болховитинов Л.Г., Писаренко В.Ф. Деформирование геофизической среды и сейсмический процесс. М.: Наука, 1987. 100 с.

Сидорин А.Г. Предвестники землетрясений. М.: Наука, 1992. 191 с.

Соболев Г.А. Основы прогноза землетрясений. М.: Наука, 1993. 313 с.

Федотов С.А. О сейсмическом цикле, возможности количественного сейсмического районирования и долгосрочном сейсмическом прогнозе // Сейсмическое районирование СССР. М.: Наука, 1968. С.121-148.

Федотов С.А. Энергетическая классификация курило-камчатских землетрясений и проблема магнитуд. М.: Наука, 1972. 190 с.

Федотов С.А., Соболев Г.А., Болдырев С.А, Широков В.А. Долгосрочный и пробный краткосрочный прогноз камчатских землетрясений. Ташкент: ФАН, 1976. С.120-134.

Фирстов П.П. Мониторинг объемной активности подпочвенного радона на Паратунской геотермальной системе в 1997-1998 гг. с целью поиска предвестников сильных землетрясений Камчатки // Вулканология и сейсмология, 1999. N 6. С.22-32.

Широков В.А. Космос и вулканы // Ежегодник "Человек и стихия". Ленинград: Гидрометеоиздат, 1973. С.26-28.

Широков В.А. О суточной ритмичности сильнейших землетрясений в основных сейсмоактивных регионах СССР // Тезисы докладов выездной сессии МСССС и VI сессии ДВ секции МСССС. Петр.-Камч., 1986. С.129-130.

Широков В.А. О связи извержений вулканов с тектоническими землетрясениями Камчатки: Автореф. дис . канд. ф.-м. наук, М., 1980. 19 с.

Широков В.А. Влияние космических факторов на геодинамическую обстановку и ее долгосрочный прогноз для северо-западного участка Тихоокеанской тектонической зоны // Вулканизм и геодинамика. М.: Наука, 1977. С.103-115.

Широков В.А. Влияние 19-летнего лунного прилива на возникновение больших камчатских извержений и землетрясений и их долгосрочный прогноз // Геологические и геофизические данные о БТТИ 1975-1976 гг. М.: Наука, 1978. С.164-170.

Широков В.А. Некоторые вопросы методики комплексного прогноза побочных извержений вулкана Ключевского // Вулканология и сейсмология. N6. 1985. С.40-55.

Широков В.А., Кузьмин Ю.Д. О суточной цикличности вулканических землетрясений в Курило-Камчатской зоне // Вулканология и сейсмология. 1988. N5. С.92-100.

Hamilton W.L. Tidal Cycles of Volcanic Eruptions: Fortnightly to 19 Yearly Periods // J. Geoph. Res. 1973. V.78. N 17. P.456-460.

Mogi K. Two kinds of seismic gaps // Pure and Appl. Geophys. 1979. V.117. P.1172-1186.