УДК 550.34
ОПЫТ ВЫЯВЛЕНИЯ ПРЕДВЕСТНИКОВ СИЛЬНЫХ (М > 6.0) ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЙ НА КАМЧАТКЕ В 1998-2011 гг.
ПО МАТЕРИАЛАМ КФ РЭС
© 2013 г. В. Н. Чебров, В. А. Салтыков, Ю. К. Серафимова
Камчатский филиал Геофизической службы РАН 683006 Петропавловск-Камчатский, бульвар Пийпа, 9, e-mail: chebr@emsd.ru Поступила в редакцию 14.03.2012 г.
Статья посвящена деятельности Камчатского филиала Российского экспертного совета по прогнозу землетрясений, оценке сейсмической опасности и риска (КФ РЭС) на протяжении 14 лет. Приводятся краткие сведения об организации работы КФ РЭС, используемые при экспертной оценке методики прогнозирования землетрясений, прогнозы и предвестники камчатских землетрясений с М > 6.0 в 1998—2011 гг. Даются результаты оценки эффективности прогнозирования по отдельным методикам.
Б01: 10.7868/80203030613010033
ВВЕДЕНИЕ
В соответствии с картой общего сейсмического районирования территории России ОСР-97 на Камчатке сильные землетрясения с М > 7.0 происходят в среднем один раз в 3—4 года; с М > > 8.0 — один раз в 50—60 лет. На территории г. Петропавловска-Камчатского эти землетрясения вызывают сотрясения 7 баллов в среднем один раз в 30—40 лет, 8 баллов — 90—110 лет, 9 баллов — 500—700 лет [Комплект ..., 1999]. Безопасность населения и снижение экономических потерь от сильных землетрясений определяются знанием реальной сейсмической опасности, сейсмостойкостью зданий и сооружений, готовностью служб и органов власти к стихийному бедствию. Существенное значение для уменьшения последствий сильных землетрясений имеет прогноз времени, места и энергии сильных землетрясений. Это дает возможность проведения превентивных мероприятий.
Возможность прогноза времени, места и энергии сильных землетрясений определяются знанием физики очага и адекватностью моделей подготовки и реализации сильных землетрясений, изученностью пространственно-временных закономерностей сейсмичности конкретного региона и ее отражения в параметрах геофизических полей (сейсмометрические, гравиметрические, магнитометрические, геодезические и др. данные), в геохимических и гидрогеологических характеристиках района и т. д. В зависимости от времени упреждения различают три вида прогнозов: долгосрочный, среднесрочный, краткосрочный. Долгосрочный прогноз
(время упреждения более года) — по существу попытка локализации оценок общего сейсмического районирования в пространстве и времени.
Среднесрочный прогноз сильных землетрясений (время упреждения от месяца до года) основывается на закономерностях сейсмического режима конкретного региона и на отражении процессов подготовки этих землетрясений в параметрах геофизических полей. Методы среднесрочного и долгосрочного прогнозов в России и мире наиболее разработаны и могут лежать в основе принятия решения о проведении превентивных мероприятий. Краткосрочный прогноз сильных землетрясений (время упреждения от часов до нескольких недель) на уровне имеющихся знаний является нерешенной проблемой до настоящего момента.
Задача своевременной и надежной оценки текущей сейсмической опасности для г. Петропав-ловска-Камчатского крайне важна. В настоящее время невозможно говорить о надежном и точном краткосрочном прогнозе времени, места и энергии сильных землетрясений. Однако имеются многие успехи (в том числе и на Камчатке) в методиках долгосрочных, среднесрочных и краткосрочных оценок сейсмической опасности [Чебров и др., 2009].
В статье приведены систематизированные фактические материалы о выделении предвестников землетрясений с М > 6.0 на Камчатке по более чем двадцати методикам среднесрочного и краткосрочного прогноза на основе обработки, анализа и интерпретации данных комплексных сейсмологических, геофизических, геохимических, геодезических и др. наблюдений.
Современная система комплексного мониторинга геодинамических процессов в сочетании с высокой повторяемостью природных катастроф на Камчатке дают уникальные возможности для проведения здесь исследований в области прогноза сильных землетрясений.
ОРГАНИЗАЦИЯ РАБОТЫ
Для оперативной оценки сейсмической опасности, прогноза землетрясений и извержений вулканов, возможных последствий их воздействий в 1998 г. было учреждено Камчатское отделение Федерального центра прогнозирования землетрясений (КамО ФЦПЗ) как структурное подразделение Геофизической службы РАН в рамках целевой программы "Развитие Федеральной системы сейсмологических наблюдений и прогноза землетрясений на 1995—2000 гг.", которое существовало и функционировало до февраля 2006 г. В соответствии с Положением о Российском экспертном совете по прогнозу землетрясений, оценке сейсмической опасности и риска, утвержденным Совместным решением Российской Академии наук и МЧС России от 15 марта 2003 г., предусмотрено создание Камчатского филиала РЭС на базе Камчатского филиала Геофизической службы РАН и Института вулканологии и сейсмологии Дальневосточного отделения РАН. В феврале 2006 г. КамО ФЦПЗ было реорганизовано и продолжает свою работу как Камчатский филиал Российского экспертного совета (КФ РЭС).
Основная функция КФ РЭС — оперативная оценка сейсмической опасности, прогноз землетрясений и извержений вулканов, возможных последствий их воздействий. На этом этапе мониторинга производится комплексирование более 20 методик прогнозирования [Гордеев и др., 2004, 2006а; Серафимова, 2010; Чебров, 2008; Чебров и др., 2006, 2009].
В работе КФ РЭС регулярно принимали и принимают участие следующие научно-исследовательские организации:
— Камчатский филиал Геофизической службы (КФ ГС) РАН (до 2005 г. Камчатская опытно-методическая сейсмологическая партия (КОМСП) ГС РАН);
— Институт вулканологии и сейсмологии (ИВиС ) ДВО РАН (до 2004 г. Институт вулканологии (ИВ) ДВО РАН и Институт вулканической геологии и геохимии (ИВГиГ) ДВО РАН);
— Институт космофизических исследований и распространения радиоволн (ИКИР) ДВО РАН;
— ОАО "Камчатгеология";
— Институт физики Земли (ИФЗ) РАН, г. Москва;
— Физико-технический институт (ФТИ) РАН, г. Санкт-Петербург;
— Камчатский государственный университет им. Витуса Беринга (КамГУ) (до 2005 г. Камчатский государственный педагогический университет (КГПУ)).
В 2006 г. в состав КФ РЭС включен представитель Центра мониторинга и прогнозирования чрезвычайных ситуаций ГУ МЧС по Камчатскому краю.
Заседания КФ РЭС проводятся еженедельно. При нештатной обстановке (усиление сейсмической и вулканической активности или прогнозы сильных землетрясений от других организаций и физических лиц) заседания проводятся так часто, как это необходимо. Заключения о сейсмической и вулканической опасности в Камчатском крае передаются в РЭС, Координационный прогностический центр (КПЦ) ИФЗ РАН, краевую и городскую администрации, Главное Управление МЧС России по Камчатскому краю, Геофизическую службу РАН, центр "Антистихия" МЧС РФ, управление ФСБ по Камчатскому краю, командующему войсками и силами на северо-востоке РФ. Передача заключений в средства массовой информации осуществляется через пресс-центр ГУ МЧС по Камчатскому краю. На рис. 1 представлена схема организации работ по оценке сейсмической и вулканической активности Камчатки.
При еженедельной оценке сейсмической опасности рассматриваются заключения о сейсмической обстановке по данным наблюдений за предвестниками сильных землетрясений, которые можно разделить на несколько групп в соответствии с природой используемых полей: сейсмологические, геофизические, геохимические, геодезические. Большинство методик подробно рассмотрено в [Чебров и др., 2011], там же приведены примеры их применения. В настоящей статье приводится только перечень рассматриваемых методик с указанием литературных источников. В скобках указаны авторы заключений о сейсмической опасности и организации, в которых выполняются исследования, в кавычках даны сокращенные названия методик, используемые далее в тексте.
Сейсмологические:
— вариации крутизны спада огибающей коды слабых местных землетрясений (А.А. Гусев, И.Р. Абубакиров, КФ ГС РАН, ИВиС ДВО РАН) [Абубакиров и др., 1998; Gusev, 1997];
— алгоритм M6 — комплексное использование большой совокупности различных сейсмологических и космофизических параметров ("Алгоритм М6") (В.А. Широков, КФ ГС РАН) [Широков, 2001];
— обнаружение сейсмических затиший по методикам RTL и Z-тест ("RTL" и "Z-тест" соответ-
Рис. 1. Схема организации работ по оценке сейсмической и вулканической активности Камчатки [Чебров, 2008].
ственно) (В.А. Салтыков, Н.М. Кравченко, КФ ГС РАН) [Кравченко, 2005; Салтыков, Кравченко, 2004; Салтыков, Кугаенко, 2000; Соболев, Тюпкин, 1996; Wyss, НаЪегшапп, 1988];
— обнаружение зон сейсмической активизации по методике ДS и кластеризации землетрясений (В.А. Салтыков, КФ ГС РАН) [Соболев, Тюпкин, 1996];
— мониторинг пространственного распределения наклона графика повторяемости землетрясений у (В.А. Салтыков, КФ ГС РАН) [Соболев, Пономарев, 2003];
— параметр т (вариации отношения скоростей сейсмических волн УР/У^) ("Параметр т (УР/У^)") (Л.Б. Славина, ИФЗ РАН) [Славина и др., 2004];
— мониторинг сдвиговых напряжений по азимутальным вариациям отношения скоростей сейсмических волн ("Данные поля напряжений") (И.А. Гарагаш, ИФЗ РАН) [Гарагаш, 1998];
— прогноз магнитуды и времени землетрясения методом "Критическое ускорение сейсмичности (КУС)" (Г.А. Соболев, ИФЗ РАН) [Соболев, Пономарев, 2003];
— изменения средних значений временных интервалов между сейсмическими событиями и их коэффициент вариации ("Вариации временных интервалов") (Н.Г. Томилин, ФТИ РАН) [Томи-лин и др., 2005];
— методика ГЛОБАС, ориентированная на оценку развития мировой сейсмичности (В.А. Широков, КФ ГС РАН) [Широков, 2010].
Геофизические:
— вариации параметров высокочастотного сейсмического шума (ВСШ), связанные с изменением приливного отклика чувствительности среды перед сильными землетрясениями ("Методика ВСШ") (В.А. Салтыков, КФ ГС РАН) [Рыку-нов и др., 1998; Салтыков и др., 2008];
— скважинные гидрогеодинамические (вариации уровня воды, атмосферного давления) (" Скважинные гидрогеодинамические наблюдения") (Г.Н. Копылова, КФ ГС РАН) [Копылова, 2001,
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.