ВУЛКАНОЛОГИЯ И СЕЙСМОЛОГИЯ, 2008, № 6, с. 55-65
УДК 550.34
О РЕАЛЬНОСТИ 56-ЛЕТНЕГО ЦИКЛА И ПОВЫШЕННОЙ ВЕРОЯТНОСТИ СИЛЬНЫХ ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЙ В ПЕТРОПАВЛОВСКЕ-КАМЧАТСКОМ В 2008-2011 гг. СОГЛАСНО ЛУННОЙ ЦИКЛИЧНОСТИ
© 2008 г. А. А. Гусев
Институт вулканологии и сейсмологии ДВО РАН, Петропавловск-Камчатский, 683006
Поступила в редакцию 05.05.2008 г.
Ранее была отмечена 56-летняя цикличность сильных землетрясений на Камчатке. Эта цикличность -еще одно проявление выявленной в 1974 г. В.А. Широковым тенденции к синхронизации моментов сильных землетрясений Камчатки циклами, связанными с периодом To вращения линии узлов орбиты Луны. Широков выявил циклы 18.6 года = To и 6.2 года = TJ3, а цикл в 56 лет имеет период 3To В связи с возникновением на Камчатке в конце 1997 г., в нарушение 56-летней цикличности, сильного (Mw = 7.8) землетрясения, ее реальность следовало перепроверить. Оказалось, что хотя степень четкости 56-летнего цикла снизилась после 1997 г., сам факт цикличности сохранил статистическую значимость. Попутно уточнен прогноз опасности землетрясений на Камчатке. Такое уточнение необходимо в связи с приближением сроков опасного периода 2008-2011 гг. Обнаружено, что в предположении неизменности упомянутых эмпирических тенденций, повторяемость сильных землетрясений у берегов Камчатки будет в период август 2008 г.-октябрь 2011 г. повышена примерно в четыре раза относительно многолетней средней. Впервые делается прогноз опасности в терминах макросейсмической интенсивности для определенных грунтовых условий (средний грунт) в определенном пункте (г. Петропавловск-Камчатский). Для этих условий, оценка вероятности хотя бы одного сотрясения интенсивностью 7 баллов и выше в указанный период равна 0.39 ± 0.15. Ожидаемое число одиночных событий или групп событий с магни-тудой Mw > 7.6 на Камчатке в указанный период составляет 0.76 ± 0.25.
ВВЕДЕНИЕ
Ранее неоднократно отмечалась связь землетрясений с лунными циклами и конкретно с периодом обращения линии узлов орбиты Луны Т = То = = 18.613 ~ 18.6 года. В ряде случаев замечалась также тенденция к цикличности землетрясений с периодами, близкими к кТо/2, а именно 9.3 года, 2728 лет, 37 лет и т.п., но эти периоды не ассоциировались с Луной. Литерагуру по данному вопросу и краткий обзор см. в [5]. Синхронизация сильных землетрясений Камчатки и Курил 18.6-летним циклом выявлена на эмпирической основе и использована для долгосрочного прогноза В.А. Широковым [12, 13, 15]. Наряду с циклом длительностью 18.6 г., Широков также обнаружил [15] выраженную синхронизацию для региона Камчатки на периоде То/3 = = 6.204 = 6.2 г. Позднее Гусев и Петухин [5] обнаружили в этом регионе дополнительнуюсинхрониза-цию на периоде 3То = 55.84 = 56 лет. Они также выборочно изучили каталоги сильных землетрясений (М = 7.6-7.7 и более) ряда секторов Тихоокеанского пояса и в ряде случаев выявили или подтвердили подобную синхронизацию и в других местах. Оказалось, однако, что степень выраженности данного явления на Камчатке необычно велика.
Поясним, что То - это период вращения линии узлов лунной орбиты, т.е. линии, по которой плоскость орбиты Луны сечет эклиптику (плоскость ор-
биты Луны наклонена под углом ~5° к эклиптике). По этой причине, с периодичностью 18.6 года, происходят изменения размаха (амплитуды) месячных изменений склонения Луны. Поскольку экватор наклонен под 23°к эклиптике, указанный размах периодически колеблется между крайними значениями 18° и 28°. В результате меняются, в абсолютном и относительном смысле, амплитуды различных составляющих земного прилива [8]. На натурфилософском уровне, подмеченные тенденции к цикличности наводят на мысль о связи землетрясений с Луной, скорее всего через приливные эффекты. Однако физические механизмы подобной связи пока не предложены, и анализ далее ведется на чисто эмпирической основе.
В [5] на основе проведенного статистического исследования лунной цикличности был сформулирован прогноз сейсмической опасности на период 1997-2060 гг. В 1997 г. на Камчатке произошло сильное (М№ = 7.8) землетрясение в противоречии с этим прогнозом. Конкретно, была нарушена именно тенденция к 56-летней цикличности. Однако лунные цикличности в принципе имеют лишь вероятностную природу и могут иногда нарушаться. Цикличность, к тому же, имеет пороговый характер: ниже некоторого магнитудного порога, различного для разных регионов, значимая цикличность исчезает, несмотря на рост объема выборок. Поэтому следовало выяснить, в какой мере вывод о реально-
N
60° -
■ 1
♦ 2
* 3
• 4 ▼ 5
58° -
56° -
/
Усть-Камчатск
I1»
(г> л - *
54° -
Петропавлова Камчатски"
52° -
50°
V ,
овсф А ж .
тч Ч 4 *
V*
л?
0е
У
156° 158° 160° 162° 164° 166° Е
Рис. 1 Эпицентры землетрясений, изучавшихся в работе, см. табл. 1. Обозначения секторов: 1 - Усть-Камчатск (У); 2 - Петропавловск-Камчатский (П); 3 - мыс Лопатка (Л); 4 - зал. Озерной и Корякия (О); 5 - о-ва Беринга и Медный (Б). Эпицентры смещены на 10-20 км, чтобы сделать видимыми несколько эпицентров с совпадающими координатами в каталоге.
сти 56-летнего цикла сохранится при дополнительном учете события 1997 г. Заодно было полезно уточнить сделанный в 1997 г. прогноз ближайшего периода повышенной вероятности сильных землетрясений на Камчатке. А именно, была поставлена задача сформулировать прогноз землетрясений социально ориентированным образом - в терминах макросейсмической интенсивности ("балльности") на среднем грунте в определенном пункте.
УТОЧНЕННАЯ СВОДКА ДАННЫХ О КАМЧАТСКИХ ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЯХ
Для уточнения долгосрочного прогноза были изучены и сведены материалы о сильных землетрясениях на Камчатке, с учетом пересмотра магнитуд в [4, 6]. Эпицентрия и макросейсмические данные взяты в основном из [7, 9]. Рабочий каталог приведен в виде табл. 1. В нем и далее используются только момент-ные магнитуды М„ согласно [4, 6], далее обозначае-
мые просто М. В табл. 1 приводятся все известные с 1727 г. землетрясения Камчатки, Северных Курил, Командорских о-вов и сейсмического пояса Камчатский пролив - Корякия, с М > 7.4 (рис. 1), а также выборочно ряд событий меньшей магнитуды, в случаях, когда их балльность превышала 6. При рассмотрении табл. 1 и рис. 1 следует иметь в виду, что эпицентры до 1900 г. гипотетические, оценены по макро-сейсмическим данным и данным о цунами. После 1900 г. эпицентры-инструментальные и отражают точку начала очагового процесса; однако эпицентры 1904-1923 гг. имеют точность не лучше 100 км. Во всех случаях координаты точки - эпицентра не дают полного представления о положении протяженного очага, длина которого вполне может достигать 500-600 км, возможно, более. Вероятное размещение протяженных очагов после 1900 г. см. [4]. Глубины очагов Н также достаточно условны, их точность до 1960 г. не лучше 30 км. Кроме того, при М > 7.4 вертикальная протяженность очага обычно 20-30 км и более, что делает саму точечную оценку глубины условной.
При составлении табл. 1 была впервые сделана попытка привести данные о сотрясениях в конкретных местах к условному среднему грунту. Практически, речь идет о двух местах: 1 - пара близких населенных пунктов Нижне-Камчатск (оставлен) и Усть-Камчатск; 2 - Петропавловск-Камчатский и его окрестности. Для Нижне-Камчатска названное приведение выполнить трудно, так как территория Нижне-Камчатска (как и Усть-Камчатска) с точки зрения сейсмологических свойств грунтов никогда не изучалась. Однако судя по данным обследования последствий землетрясений последних десятилетий, нет явных оснований приписывать Усть-Камчатску поправку +1 балл за обводненные грунты. То же можно ожидать и для основной части территории Нижне-Камчатска, кроме прибрежной полосы. С учетом всех факторов, поправка к наблюдениям в Нижне-Камчатске (для приведения к среднему грунту Усть-Камчатска) принята равной -0.5 балла. (Поясним, что в работе систематически используются оценки балльности с точностью полбалла [2]; таким образом, наше обозначение 7.5 балла соответствует традиционному УП-УШ).
Поправка за грунтовые условия должна быть также внесена и в данные о проявлениях землетрясений в историческом Петропавловске-Камчат-ском. Как следует из тщательного исследования [1], участки современного города, на которых располагалась застройка исторического "порта Петропавловск на Камчатке" систематически имеют балльность ниже, чем средние грунты. Конкретно, для участков № 61, 64-66 получены приращения балльности относительно среднего грунта, равные, соответственно, -0.3, -0.7, +0.1 и -0.4 балла. При этом лишь небольшая часть участка 65 относится к зоне исторической застройки. Осредняя оценки по остальным трем участкам, получаем -0.47, или
Таблица 1. Исходный рабочий каталог землетрясений
Сектор Дата X Ф н м I (Пп) I (ПК) I (НК) I (УК)
П, Л 1737.10.17 50.50 158.00 40 9.2 8.5
У 1737.11.04 55.50 163.00 20 8.0 8 7.5
Л 1737.12.17* 50.00 157.00 50 -
Л 1742.11.18 50.50 157.00 40 7.5
У 1756.07.01 55.50 163.00 20 7.5 8 7.5
У 1790.12.02 54.00 162.00 20 7.5
У 1791.04.15 56.00 163.00 20 7.5 7.5 7
У, П 1792.08.22* 54.00 162.00 20 8.8 8 9.5 9
Б 1827.06.01* 55.00 165.00 20 7.4
П 1827.07.01* 53.10 158.50 15 7.0 6.5 7
П 1841.05.17 52.50 159.50 30 9.0 8
П 1848.07.01 52.50 159.50 30 7.5
Б 1849.10.28 55.00 166.00 20 7.7
Л 1854.06.27* 50.50 157.00 40 7.7
Б 1858.01.22 55.00 166.00 20 7.5
П 1866.09.06* 52.50 159.50 30 7.4 7.5
П 1899.11.23* 53.00 159.00 20 7.6
П 1904.06.25* 52.00 159.00 30 7.4 7.5 8
П 1904.06.25* 52.00 159.00 30 7.5 7.5 8
П 1904.06.27 52.00 159.00 30 7.3 6.5 7
П 1904.07.24 52.00 159.00 30 7.0
П 1905.09.15 53.00 164.00 30 7.5
П 1907.08.17 52.00 157.00 120 7.0 7
У 1915.07.31 53.50 163.30 20 7.8
У 1917.01.30 55.20 164.50 20 8.0
П 1923.02.02 52.50 160.50 20 7.4
П, У 1923.02.03* 53.00 161.00 20 8.5 6 7
У 1923.02.24 55.00 162.40 20 7.6
У 1923.04.13* 55.40 162.80 20 7.7
П 1927.12.28 53.80 161.40 20 7.5
Л 1929.01.13 50.60 154.70 135 7.7
П 1931.05.12* 52.60 158.20 10 5.8 7
У 1933.03.17 54.40 162.50 20 7
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.