Гипоцентр землетрясения

В результате землетрясений на территории Турции и Сирии 6 февраля 2023 года погибли порядка 5 тыс. человек

ТАСС-ДОСЬЕ. 7 февраля 2023 года стало известно, что в результате землетрясения магнитудой 7,7, затронувшего 6 февраля территории Турции и Сирии, погибли порядка 5 тыс. человек. По числу жертв оно вошло в список 10 крупнейших по числу жертв землетрясений XXI века. ТАСС подготовил материал о крупнейших бедствиях такого рода с 2000 года.

2004 год, Индонезия, 225-300 тыс. погибших

26 декабря 2004 года в 00:58 UTC (Всемирное координированное время, бывшее Гринвичское) в Индийском океане произошло землетрясение магнитудой от 9,1 до 9,3. Очаг (гипоцентр) находился в 160 км к западу от острова Суматра (Индонезия), на глубине 30 км. Произошел сдвиг тектонических плит протяженностью 1 200 км. Образовавшееся цунами высотой до 10 м достигло берегов Индонезии, Таиланда, Шри-Ланки, юга Индии и восточного побережья Африки. В результате погибли, по разным оценкам, от 225 тыс. до 300 тыс. человек в 14 странах, пострадали около 2,2 млн. Землетрясение и цунами вызвали многочисленные разрушения, экономический ущерб Таиланда оценивался в $5 млрд, Индонезии — в $4,5 млрд, Индии — в $1,6 млрд, Мальдивских островов — в $1,3 млрд.

2010 год, Гаити, 100-316 тыс. погибших

12 января 2010 года в 21:53 UTC на Гаити произошло землетрясение магнитудой 7,0. Его гипоцентр находился в море, в 25 км к юго-западу от столицы Гаити, города Порт-о-Пренса, на глубине 13 км. Погибли, по разным оценкам, от 100 тыс. до 316 тыс. человек, более 300 тыс. получили ранения, 1,3 млн остались без крова. Было разрушено 97 тыс. домов (в том числе резиденция президента страны), повреждено 188 тыс. зданий. Порт-о-Пренс был практически полностью разрушен. Экономический ущерб составил $7,9 млрд.

2008 год, Китай, 87 587 погибших

12 мая 2008 года в 6:28 UTC в центральной китайской провинции Сычуань произошло землетрясение магнитудой 7,9. Эпицентр находился в уезде Вэньчуань в 80 км к северо-западу от столицы провинции, города Чэнду. Толчки ощущались в Пекине (1,5 тыс. км от эпицентра) и Шанхае (1,7 тыс. км), в этих городах началась эвакуация из офисных зданий. Землетрясение почувствовали в Индии, Пакистане, Таиланде, Вьетнаме, Бангладеш, Непале, Монголии и России. Жертвами стихийного бедствия стали 87 587 человек, более 370 тыс. получили ранения. 15 млн человек были эвакуированы из своих домов, более 5 млн остались без крова. Всего пострадали более 45,5 млн человек в 10 провинциях. Были полностью разрушены 5,36 млн зданий, более 21 млн — повреждены. Общий экономический ущерб был оценен в $86 млрд.

2005 год, Пакистан, около 87 350 погибших

8 октября 2005 года в 3:50 UTC произошло землетрясение в Южной Азии — в Пакистане, Индии и Афганистане. Магнитуда составила 7,6. Эпицентр находился в 105 км к северо-востоку от Исламабада. В Пакистане погибли порядка 86 тыс. человек, более 69 тыс. человек получили ранения. Было разрушено более 32 тыс. зданий. В Индии жертвами стали 1 350 человек, 6 266 получили ранения. Более 4 млн человек лишились крова. Правительство Пакистана оценило ущерб в $5-12 млрд. Землетрясение стало самым разрушительным в Южной Азии за последние 100 лет. В его результате образовался разлом длиной 100 км, вдоль которого были разрушены практически все сооружения. Толчки ощущались также в КНР, Таджикистане и Казахстане.

2003 год, Иран, 26 271 погибший

26 декабря 2003 года в 01:26 UTC землетрясение магнитудой 6,6 практически полностью уничтожило город Бам в юго-восточной иранской провинции Керман. По официальным данным, жертвами стали не менее 26 271 человека (почти половина населения города), порядка 30 тыс. человек получили ранения. В спасательной операции в зоне землетрясения участвовали специалисты 44 государств, в том числе РФ.

2011 год, Япония, 19 759 погибших

11 марта 2011 года в 5:46 UTC в центральной и северо-восточной Японии произошло разрушительное землетрясение магнитудой 9,0. Очаг находился на глубине 10 км под дном Тихого океана, в 130 км к востоку от порта Сендай (остров Хонсю, префектура Мияги, 373 км северо-восточнее Токио). Землетрясение вызвало сильное цунами, обрушившееся на тихоокеанское побережье Японии. Погибли не менее 19 759 человек, еще 6 242 человека получили ранения, без вести пропавшими числятся 2 553 человека. Последствием катаклизма стала авария на атомной электростанцией «Фукусима-1». Ущерб оценивался почти в $300 млрд. По оценкам экспертов, полная ликвидация последствий катастрофы займет около 40 лет.

2001 год, Индия, 13,8-20 тыс. погибших

26 января 2001 года в 03:16 UTC на юго-западе Индии в штате Гуджарат произошло землетрясение магнитудой 7,6. Подземные толчки ощущались почти на всей территории Индии, в Непале, Пакистане и на западе КНР. Жертвами землетрясения стали, по разным оценкам, от 13,8 до 20 тыс. человек, около 166,8 тыс. человек пострадали. Землетрясение было самым разрушительным в Индии за полвека.

2015 год, Непал, 8 964 погибших

25 апреля 2015 года в 5:54 UTC в центральной части Непала произошло землетрясение магнитудой 7,9. Погибли 8 964 человека, пострадали более 17,5 тыс. человек. Разрушены более 500 тыс. жилых домов, ущерб нанесен еще не менее 269 тыс. строений. На Эвересте землетрясение вызвало сход снежных лавин, в результате погибли 24 альпиниста. В Катманду обрушилась историческая смотровая башня Дхарахара, построенная в 1824-1832 годах. Подземные толчки также ощущались в столице Индии и ее восточных, северных и северо-восточных штатах (там погибли более 60 и пострадали 250 человек), а также в Мьянме и Бангладеш. 7 мая 2015 года в деревне Лантанг обнаружены тела двух погибших российских дипломатов — сотрудников посольства в Пакистане, супругов Алексея Липеева и Марии Яковлевой (в Непале они проводили отпуск).

2006 год, Индонезия, более 5 700 погибших

27 мая 2006 года в 05:54 по местному времени (22:54 UTC 26 мая) на индонезийском острове Ява произошло землетрясение магнитудой 6,4. Зона бедствия охватывала административный округ Джокьякарта, южные районы провинции Центральная Ява и ряд соседних с ними районов провинции Восточная Ява. В результате удара стихии погибли, по разным оценкам, от 5 749 до 5 778 человек. От 38 до 137 тыс. человек получили ранения. Было разрушено более 150 тыс. жилых домов, порядка 600 тыс. человек остались без крова. По оценкам властей Индонезии, стихия нанесла ущерб на сумму $3,1 млрд.

2023 год, Турция и Сирия, более 5 тыс. человек

6 февраля 2023 года в 01:17 UTC землетрясение магнитудой 7,7 произошло в провинции Кахраманмараш на юго-востоке Турции. Подземные толчки ощущались в 10 провинциях страны, а также в близлежащих государствах, в том числе в Сирии, где также были зарегистрированы крупные разрушения. С момента первого удара стихии было зарегистрировано более 20 повторных подземных толчков, большая часть которых имела магнитуду от 3 до 6. Президент Турции Реджеп Тайип Эрдоган назвал землетрясение самым крупным стихийным бедствием в стране с 1939 года. Тогда подземные толчки разрушили город Эрзинджан, погибли более 32 тыс. человек.

Землетрясение в Турции унесло больше 41 тысячи жизней ― и это не окончательное число жертв. Афтершоки не прекратились до сих пор, их число уже достигло нескольких тысяч. Что спровоцировало все эти толчки? Можно ли было их предвидеть? Как скоро будет другое мощное землетрясение в этом районе — и можно ли вообще говорить о глобальном росте сейсмической активности?

Если коротко, то ничего утешительного сказать на это сейсмология и геофизика не могут. Давайте разберемся, почему.

Удар снизу

Первый толчок с магнитудой 7,8 произошел 6 февраля в 04:17 по местному времени. Его эпицентр находился в 33 километрах от города Газиантеп и в 26 километрах от города Нурдаги. Гипоцентр, по оценке Геологической службы США (USGS), был на глубине 17,9 ± 3,7 километра. Через 11 минут последовал первый афтершок магнитудой 6,7.

Через девять часов в 95 километрах к северу произошел третий мощный толчок ― рядом с городом Экинёзю. Очаг был ближе к поверхности, на глубине 10 ± 1,8 километра, а магнитуда толчка достигла 7,5.

К концу дня сейсмологи зарегистрировали уже 183 афтершока; из них более 30 ― магнитудой 4,5 и выше.

Поскольку гипоцентры обоих сейсмических событий располагались неглубоко, интенсивность землетрясений оказалась очень велика и достигла 9 баллов по 12-балльной шкале Меркалли.

Магнитуда по Рихтеру, интенсивность по Меркалли

Очаг землетрясения в самом обобщенном виде описывается таким параметром, как магнитуда (в переводе с латыни «величина»). Волна от очага распространяется во все стороны, вызывая сотрясения на поверхности Земли. Их интенсивность оценивается по 12-балльной шкале: американские сейсмологи используют шкалу Меркалли, российские — шкалу MSK-64, которую в Европе не так давно сменили на EMS-98. Все они, в принципе, близки.

Магнитуда (а именно эту шкалу придумал Чарльз Рихтер) применяется для оценки силы землетрясения в очаге ― по выделившейся в виде сейсмических волн энергии. Это безразмерная величина (поэтому говорить «баллы по шкале Рихтера» неверно) и вычисляется как логарифм от количественных показателей землетрясения.

При описании крупных землетрясений применяют моментную магнитуду. Она основана на сейсмическом моменте, который характеризует вызванные землетрясением деформации в зоне тектонического разрыва. Такая магнитуда тоже рассчитывается в логарифмической шкале. Приведенные для землетрясений в юго-восточной части Турции величины ― это именно моментные магнитуды.

По данным на 15 февраля, которые приводятся в официальных турецких источниках, подземные толчки и вызванные ими афтершоки унесли жизни свыше 35 тысяч человек, ранено более 105 тысяч. Стихийное бедствие ударило и по северо-западным районам Сирии, где число погибших уже превысило 5,8 тысячи человек. Особенно сильно пострадал Алеппо, расположенный в 200 километрах от эпицентра первого землетрясения.

Когда плитам тесно

Турция ― сейсмически активная область. Риск землетрясений здесь есть всегда. Но нынешняя катастрофа неординарна для этого региона, считает сейсмолог Рубен Татевосян, заместитель директора Института физики Земли имени Шмидта.

«Магнитуда 7,8 очень велика для зоны, где взаимодействуют между собой континентальные плиты, ― говорит ученый в беседе с N + 1. ― Сейсмические события в Тихоокеанском огненном кольце могут быть еще сильнее, значения их магнитуд могут превышать 8,0 и даже 9,0. Но там совершенно другие тектонические условия ― они связаны с процессом субдукции, то есть подползания океанической литосферной плиты под континентальную. А среди внутриконтинентальных землетрясений — нынешнее Газиантепское близко к максимально сильным из достоверно установленных сейсмических событий».

В этом регионе сходятся и взаимодействуют сразу три литосферные плиты: Анатолийская, Аравийская и Африканская.

Землетрясение в Турции было сдвиговым: земля смещалась в основном по горизонтали, вдоль границ литосферных плит. «Но это ни в коем случае не означает, что сдвинулась вся плита целиком. Она остается зацепленной, смещение происходит только на ограниченном участке», ― добавляет ученый.

Анатолийская плита движется на юго-запад со скоростью 21 миллиметр в год, поворачиваясь против часовой стрелки относительно Евразии. В то же время ее соседи, Аравийская и Африканская плиты, ползут на север-северо-запад со скоростями 15 и 5 миллиметров в год соответственно. Но, как поясняет еще один собеседник N + 1 Владимир Саньков, заместитель директора Института земной коры СО РАН, эти цифры показывают, как меняется положение плиты в масштабах миллионов лет. Средняя скорость плит более или менее равномерна, и ее колебания на больших промежутках времени ничего не говорят о механике землетрясений.

Между тем движение плиты ― это сложный процесс, разбитый на локальные события. Плита деформируется неоднородно: где-то участок плиты чуть ползет, в другом месте застревает, накапливая механическое напряжение. А где-то это напряжение превосходит предел прочности и участок проскальзывает — происходит разрыв и смещение. И в этот момент скорость участка плиты изменяется очень заметно. Такие события характерны для разломов, зон контакта между плитами. Они как раз и являются зонами высокой сейсмичности.

Ученые полагают, что толчок магнитудой 7,8 стал следствием

сдвигового разрыва на одном из участков Восточно-Анатолийского разлома.

Восточно-Анатолийский разлом идет с юго-запада на северо-восток по границе Анатолийской и Аравийской плит, лишь на западе касаясь стыка Анатолийской с Африканской. В целом его можно характеризовать как трансформный: континентальные блоки смещаются относительно друг друга преимущественно горизонтально либо испытывают косое сжатие. Соответственно, среди сейсмических явлений здесь большую роль играют сдвиговые процессы.

Впрочем, сейсмологи пока не уверены в том, каким именно был механизм Газиантепского землетрясения ― из-за сложного строения разломной зоны.

Возможно, землетрясение вызвал правосторонний разрыв участка Анатолийской плиты по направлению с юго-востока на северо-запад в пределах разлома, тянущегося от Мертвого моря. Так ли это, покажут будущие исследования. По горячим следам сейсмологи оценили размеры области, затронутой сдвигом при толчке под Газиантепом, в 100 × 70 километров, определили величину сдвига ― около

. А 10 февраля британский Центр наблюдения и моделирования землетрясений, вулканов и тектоники (COMET) сообщил, что зоны разрывов, по данным спутника Sentinel-1, достигают длины 300 и 125 километров. Первый разрыв образовался после землетрясения магнитудой 7,8, второй ― после толчка магнитудой 7,5.

Разрядка напряжения в сейсмическом очаге не проходит бесследно. Напряжения перераспределяются в толще пород земной коры и нередко возникают на значительном удалении, становясь источником многочисленных афтершоков.

Они очень опасны во время спасательных работ после главного землетрясения, нередко приводят к обрушению уцелевших построек и могут угрожать жителям районов, не затронутых во время первого толчка. Газиантепское землетрясение наглядно продемонстрировало всю опасность афтершоков.

Так уже было

Подобной катастрофы в Турции не случалось с 27 декабря 1939 года, когда на северо-востоке страны, вблизи города Эрзинджан, произошло сейсмическое событие магнитудой 7,8 и максимальной интенсивности — 12 баллов по шкале Меркалли. Землетрясение тогда убило почти 33 тысячи человек, а 100 тысяч было ранено. Такое число жертв было вызвано, в частности, тем, что землетрясение, как и нынешнее, случилось зимой: многие люди просто замерзли в 30-градусные морозы. Это землетрясение, впрочем, не было связано с геологической структурой, в которой произошло нынешнее, хотя Северо-Анатолийский (землетрясение 1939-го) и Восточно-Анатолийский разломы (землетрясение 2023-го) часто рассматриваются, как сопряженные системы.

Последнее крупное землетрясение в области, за сейсмичность которой отвечает Восточно-Анатолийский разлом, произошло 3 апреля 1872 года на территории вокруг города Антакья. Его магнитуда составила 7,2, пострадало несколько городов, 38 деревень были уничтожены.

Последний раз землетрясение в непосредственной близости от Газиантепа было больше 200 лет назад, всего в 50 километрах от города. Магнитуда этого события оценивается в 7,0.

Почему опять внезапно

Мы знаем, какие тектонические процессы приводят к землетрясениям, знаем, как часто они происходили в прошлом, — значит, можем предсказывать будущее?

И да, и нет. Долгосрочные прогнозы, которые оперируют промежутками в десятки и сотни лет, ученые делать умеют. Это, в принципе, может сделать кто угодно, исходя просто из сейсмической истории местности, ― если где-то однажды было землетрясение большой силы, логично предположить, что оно может случиться вновь.

Физическое выражение такого прогноза ― карты сейсмического районирования, которые указывают, как часто здесь бывают землетрясения и какой они достигают интенсивности. Они регулярно корректируются в соответствии со свежими данными сейсмического мониторинга. Например, согласно такой карте, на территории Москвы землетрясение интенсивности более 4 баллов происходит раз в пять тысяч лет, а интенсивности в 3 балла — не больше одного за 100 лет. Все они — сейсмическое эхо землетрясений на Карпатах или в других регионах.

На основании этих карт разрабатываются нормы сейсмической устойчивости для зданий и сооружений.

По словам Татевосяна, еще один смежный метод ― процедура оценки сейсмической опасности для конкретного объекта. Например, перед строительством АЭС проводят геологические и сейсмотектонические исследования, проверяют реакцию грунта на нагрузку. В результате получают оценку того, какие сейсмические движения можно ожидать на площадке.

Есть и среднесрочные прогнозы ― они предсказывают, какие землетрясения могут произойти в интервале от года до десятилетия. Но их точность уже не слишком велика.

Например, директор Института теории прогноза землетрясений и математической геофизики (ИТПЗ РАН) Петр Шебалин заявил на пресс-конференции 7 февраля, что один из прогнозов института допускал катастрофическое землетрясение в Турции.

По его словам, для этого прогноза использовался алгоритм М8.0, который должен предсказывать землетрясения магнитудой 8 и выше. Этот метод разрабатывается с 1990-х годов, в качестве входных данных используется информация о более слабых землетрясениях ― их магнитуде, частоте, повторяемости,  группируемости по времени и другие характеристики ― в зоне диаметром примерно 800 километров.

Шебалин сообщил, что два года назад в прогнозе, полученном алгоритмом на пять лет вперед, был риск землетрясения магнитудой 8,0 в одной из 800-километровых зон на территории Турции. Прогнозы алгоритма институт публикует — но в ограниченном доступе, мотивируя это тем, что его результаты остаются предметом научного анализа, а алгоритм не следует считать реальным инструментом предупреждения землетрясений.

Практическую ценность мог бы иметь краткосрочный прогноз — на период от месяца до года, — но надежной методики для него пока не существует.

Ученые еще слишком мало знают о том, что происходит внутри массива напряженных пород в малых масштабах времени. Поэтому они привлекают дополнительные геофизические данные, которые могли бы служить индикаторами приближающегося события, — например, аномальные возмущения в атмосфере и ионосфере. Таким образом исследователи пытаются повысить точность среднесрочных прогнозов, основанных на теории

, и приблизить их во временном масштабе к краткосрочным.

Однако надежного метода краткосрочного и оперативного прогнозирования нет. Чтобы принести реальную пользу, прогноз должен быть на 100 процентов верифицированным, объясняет N + 1 сейсмолог Анна Добрынина, ученый секретарь Института земной коры СО РАН. Не должны вызывать сомнений ни место, ни время, ни магнитуда прогнозируемого события ― потому что, в отличие от прогноза погоды, прогноз сильного землетрясения подразумевает необходимость эвакуации населения и остановку производств, а это влечет за собой экономический ущерб и оказывает серьезное психологическое воздействие на людей. Это слишком большая ответственность.

Единственная успешная попытка такого рода ― прогноз землетрясения магнитудой 7,3 в Хайчэне (Китай) в 1975 году, когда своевременная эвакуация предотвратила гибель нескольких сотен тысяч человек, рассказывает Добрынина. Хайчэнское землетрясение удалось спрогнозировать по предвестникам, в частности, по сильному толчку, который был правильно квалифицирован как форшок (foreshock) ― событие, предваряющее основной сейсмический удар (как правило, их находят ретроспективно, после того, как основное землетрясение уже случилось). Но уже в следующем году Таншаньское землетрясение, тоже в Китае, спрогнозировать не удалось, и оно погубило более 242 тысяч человек. Каждое землетрясение уникально, даже те, которые происходят в одном и том же месте в разные годы, потому что геологическая среда в сейсмоактивной зоне после любого толчка перестраивается, а как именно ― ученые определить пока не могут.

Привлечение таких показателей, как колебания концентрации радона или изменение уровня грунтовых вод, их химизма и изотопного состава, электромагнитных явлений, поведения животных, может сработать — но в той же мере может и обмануть прогнозистов. Ни один из них не может интерпретироваться как универсальный предвестник. В качестве примера Добрынина приводит радон, который выделяется из разломов в земной коре: «Его выход уменьшается при сжатии среды и возрастает при растрескивании, появлении новых разломов. То есть предвестниками могут быть как отрицательные, так и положительные аномалии концентрации. Кроме того, на радоновый сигнал накладывают шум внешние факторы. Например, высокое атмосферное давление понижает выход радона, а низкое ― повышает. И среди множества показателей нет такого, который можно было бы считать более надежным, чем другие».

Владимир Саньков указывает, что вклад в сейсмичность могут оказывать даже такие глобальные явления, как приливное воздействие Луны. Это вклад очень слабый, но нельзя полностью исключать того, что в сцеплении с более мощными факторами он может послужить триггером землетрясения.

В Италии не так давно судили шестерых сейсмологов и одного чиновника, которых обвинили в непредумышленном убийстве 29 человек. 6 апреля 2009 года в городе Аквила произошло землетрясение магнитудой 6,3. Обвиняемые сочли не заслуживающим доверия прогноз сейсмолога-любителя Джампаоло Джулиани, который на аппаратуре собственного изготовления зарегистрировал рост концентрации радона в атмосфере.

Неясно, насколько конкретны были предсказания Джулиани, так как сообщения о них появились в СМИ уже после землетрясения. Обвиняемые же накануне бедствия заявляли, что риск подземного толчка высок, но точного прогноза дать нельзя. Это успокоило некоторых жителей Аквилы, они решили не эвакуироваться и погибли при обрушении домов. Обвиняемых приговорили к шести годам тюремного заключения. Правда, затем апелляционный суд признал сейсмологов невиновными, а чиновнику срок заключения сократил до двух лет.

Будет еще, но это неточно

Для точных прогнозов нужны модели земных недр с высоким пространственно-временным разрешением. Но при их построении геофизикам приходится решать обратную задачу.

В прямой задаче есть начальные условия (входной сигнал), есть законы природы, выраженные в формулах (по которым сигнал преобразуется), требуется рассчитать результат (выходной сигнал). А в обратной задаче неизвестны ни законы — это черный ящик, — ни начальные условия. Есть только результат в виде, например, записи сейсмографа. Но для того чтобы спрогнозировать будущие выходные сигналы, устройство черного ящика нужно знать максимально подробно.

Решение у обратной задачи всегда не одно, в общем случае их вообще бесконечно много. Кроме того, абсолютной точности эта модель не добьется никогда. Все модели строятся по усредненным величинам, и потому в ней всегда есть область неопределенности. Ее можно только сужать: увеличивать количество наблюдений и их качество с помощью все более продвинутых технологий, таких как вейвлет-преобразование и инверсия сейсмического сигнала (о том, что такое вейвлеты и как с ними работают, можно почитать в нашем материале «Всплеск, который быстро затухает»). А для введения ограничений ученые привлекают дополнительные данные из смежных областей.

Примером построения сейсмотектонических моделей может служить работа турецких исследователей, посвященная моделированию сейсмоопасных зон Восточно-Анатолийского разлома. Отчет о ней был опубликован летом 2022 года. Ученые использовали каталог из 26 тысяч землетрясений за период с 2007 по 2019 год, статистику исторических землетрясений и данные о тектоническом строении и динамике на разных сегментах разлома. На этой основе они построили глубинный разрез сейсмичности и модель распределения напряжений внутри разлома.

Итогом исследования стало выделение пяти зон повышенной сейсмичности на разных сегментах разлома. Примечательно, что в их число вошла близкая к эпицентру Газиантепского землетрясения область Пазарджика, последнее крупное событие в которой случилось 228 лет назад, в 1795 году. Сейсмическое поведение каждого из этих районов неодинаково, и для них были вычислены приблизительные периоды повторяемости.

Для Пазарджика такой временной интервал оказался определен очень расплывчато: подземные толчки магнитудой выше 7,0 должны повторяться здесь с периодом от 237 до 772 лет. И, хотя нижняя временная граница довольно близка к реальному 228-летнему интервалу между 1795 и 2023, ясно, что модель, которая делает прогноз с разбросом в полтысячелетия, нуждается в серьезной доработке.

И еще одна причина, которая мешает ученым строить адекватные модели, ― сложная, не до конца понятная физика процесса подготовки землетрясения. Исследователи имеют дело с околокритическими состояниями среды, когда небольшие изменения внешних условий могут привести к внезапной подвижке по разлому.

Широко распространено утверждение, что наука больше знает о процессах внутри Солнца, чем о том, что происходит в недрах нашей планеты. И это действительно так, потому что, в отличие от твердой Земли, Солнце описывается законами гидродинамики. И земную атмосферу мы знаем гораздо лучше, чем литосферу, ― ведь она прозрачна и во всем диапазоне доступна для прямых наблюдений и измерений. А вся информация о литосфере поступает к ученым только из косвенных измерений: нельзя засунуть глубоко в земные недра градусник, а если в редких случаях это и получается, нет возможности откалибровать данные, чтобы потом получать информацию дистанционно.

Геофизики не могут прямо наблюдать внутренние движения в земной коре, измерить скорости и давления. Причем трудности есть и при прогнозе таких атмосферных явлений, как торнадо. Легко представить себе, насколько они были бы больше, если бы ученым пришлось на основе косвенных данных, не зная в точности состава атмосферы, предсказывать зарождение и поведение торнадо.

Косвенные данные, которые могли бы помочь ответить, будет землетрясение или нет, ученые вытаскивают из разных источников: анализ фоновой сейсмичности (для него нужна плотная сеть станций), смещения поверхности земли (для этого требуются GPS и сеть деформометров), эманация газов, например, радона (нужна сеть датчиков), магнитные измерения, поведение грунтовых вод. На основе этих наборов данных получаются временные ряды, и любой из них может содержать сигнал о предстоящем событии ― а может и не содержать. Он спрятан в шумах, а его нужно выделить из фона, не зная в точности, как готовится землетрясение.

Алексей Иванов, заместитель директора Института земной коры СО РАН

Модели, разумеется, строят и по только что случившимся событиям: они необходимы для лучшего понимания структуры и поведения сейсмоопасных зон.

Лучше, чем прогноз

Сейчас, рассказывает Анна Добрынина, основное направление в области прогноза землетрясений ― это накопление статистики. Нужны длинные ряды геофизических данных из регионов с разными геодинамическими условиями.

«Минимальное статистически достоверное количество измерений ― 100. То есть нам необходим интервал, в течение которого произошло 100 сильных, с магнитудой выше 5,0, землетрясений, ― объясняет ученая. ― Более слабые события просто не проявятся в рядах наблюдений. Современное оборудование, например широкополосные сейсмические станции с цифровой регистрацией сигнала, позволяют вести полноценный сбор данных в полном диапазоне частот, анализировать шумы. Но такие технологии начали внедряться 40–30 лет назад. Поэтому нигде, даже в Японии, которая вся покрыта густой сетью сейсмостанций, нет достаточного объема данных».

При этом расширение научного инструментария сейсмологов уже повлияло на глобальный уровень сейсмичности, отмечает Владимир Саньков. В последние десятилетия выросло количество регистрируемых землетрясений ― но не оттого, что трясти стало по-настоящему чаще, а просто за счет расширения сети станций и усовершенствования оборудования.

Рубен Татевосян убежден, что на текущем этапе приоритет должен принадлежать не столько прогнозу событий, сколько прогнозу рисков. Их уже можно рассчитать достаточно надежно на основе оценок сейсмической опасности, и в этом прочной опорой служит подробное сейсмическое районирование.

Землетрясение, даже очень сильное, само по себе никого не губит, подчеркивает Татевосян. Люди страдают и гибнут оттого, что из-за толчков рушатся постройки. А проектирование сейсмоустойчивых сооружений не требует привязки к конкретному времени: для него необходимо знать масштабы урона, грозящего той или иной местности в случае стихийного бедствия.

В этой связи запоздалым предостережением выглядит исследование уязвимости построек города Газиантеп, опубликованное турецкими специалистами по гражданскому строительству в марте 2022 года. Они рассчитали коэффициенты ущерба для различных участков в центральной части города, где сосредоточены наиболее старые кирпичные дома, и установили, что эти сооружения рискуют обвалиться при землетрясениях магнитудой 6,5 или 6,6 на близлежащих активных разломах.

Не менее уязвимы оказались здания в некоторых других районах Газиантепа. Между тем реальное землетрясение 6 февраля 2023 года было гораздо сильнее расчетного, и в Газиантепе рухнули сотни домов, не считая древней крепости и исторической мечети.

Но завтрашняя беда всегда кажется нам далекой. Да и сейсмостойкое строительство очень дорого. И оно, увы, не всегда по-настоящему сейсмостойкое: например, после Измитского землетрясения 1999 года на северо-западе Турции были обнаружены серьезные нарушения в технологии возведения некоторых зданий.

Будущее покажет, повлияет ли трагедия в Турции и Сирии на решение проблемы сейсмостойкого строительства. А пока в пострадавших от стихии районах продолжаются афтершоки, которые мешают спасателям разбирать завалы и искать пострадавших.

УщербПравить

• ↑ 1 2 3 4 5 6 7 . Издательство Кембриджского университета. Дата обращения: 21 июня 2022. Архивировано 31 января 2019 года.
• Zhongwen Zhan, Hiroo Kanamori, Victor C. Tsai, Donald V. Helmberger, Shengji Wei. Rupture complexity of the 1994 Bolivia and 2013 Sea of Okhotsk deep earthquakes. Дата обращения: 21 июня 2022. Архивировано 21 июня 2022 года.
• Julie Wakefield. Scientists get a closer look at mechanism of Deep Bolivian Quake (10 января 1995). Дата обращения: 21 июня 2022. Архивировано 21 июня 2022 года.
• ↑ 1 2 3 NCEI Hazard Earthquake Information. NOAA. Дата обращения: 21 июня 2022.
• Major Earthquake in Bolivia Is Felt as Far Away as Toronto. Los Angeles Times. Дата обращения: 22 июня 2022. Архивировано 22 июня 2022 года.

Гипоцентр

Магниту́да землетрясе́ния (от лат. magnitudo «важность, значительность, крупность, величие») — величина, характеризующая энергию, выделившуюся при землетрясении в виде сейсмических волн. Первоначальная шкала магнитуды была предложена американским сейсмологом Чарльзом Рихтером в 1935 году, поэтому в обиходе значение магнитуды называют шкалой Рихтера.

Эпице́нтр (от греч. ἐπι «над-, при-» + лат. centrum «центр») — перпендикулярная проекция центральной точки очага ядерного взрыва или землетрясения на поверхность Земли (сравните Гипоцентр). Событие может быть подземным (подводным) или надземным.

Интенси́вность землетрясе́ния — мера величины сотрясения земной поверхности при землетрясении на охваченной им территории. Не следует путать с магнитудой землетрясения (шкалой Рихтера).

Шкала интенсивности землетрясений Меркалли применяется для определения интенсивности землетрясения по внешним признакам, на основе данных о разрушениях. Может быть применена в том случае, когда отсутствуют прямые данные об интенсивности подземных толчков, например, из-за отсутствия соответствующего оборудования. В шкале Меркалли для определения степени интенсивности землетрясения используются римские цифры.

Форшок (англ. Foreshock) — англицизм, означающий землетрясение, произошедшее до более сильного землетрясения и связанное с ним примерно общим временем и местом. Обозначение форшоков, основного землетрясения и повторных толчков (афтершоков) возможно только после всех этих событий.

Упоминания в литературе

Очаг, или , землетрясения – это область возникновения подземного удара в толще земной коры или верхней мантии, являющегося причиной землетрясения.

Объяснить это можно только одним способом: материки действительно дрейфуют за счет разрастания морского дна в зонах срединно-океанических хребтов. В глубоководных желобах океаническая кора, напротив, «ныряет» в мантию, где производит глубокофокусные (с на глубинах до 600–700 км) землетрясения, весьма ощутимые на больших площадях (чего не скажешь о мелкофокусных землетрясениях, подчас разрушительных, но затрагивающих лишь небольшие участки земной коры). Причина глубокофокусных землетрясений – внезапный и резкий отлом части плиты, изогнутой при погружении.

Землетрясение у восточного побережья острова Хонсю в Японии – магнитудой, по текущим оценкам, от 9,0 до 9,1, произошло 11 марта в 14:46 по местному времени (8:46 по московскому). Эпицентр был определен в точке восточнее острова Хонсю, в 130 км к востоку от города Сендай и в 373 км к северо-востоку от Токио. наиболее разрушительного подземного толчка (произошедшего в 5:46) находился на глубине 32 км ниже уровня моря в Тихом океане.

Связанные понятия (продолжение)

Разжижение грунтов — процесс, вследствие которого грунт ведёт себя не как твёрдое тело, а как плотная жидкость (флюид). Разжижение более характерно для насыщенных влагой сыпучих грунтов, таких как илистые пески или пески, содержащие прослойки непроницаемых для воды отложений.

Тихоокеанское вулканическое огненное кольцо (Тихоокеанское огненное кольцо, Тихоокеанское кольцо, Тихоокеанский огненный пояс) — область по периметру Тихого океана, в которой находится большинство действующих вулканов и происходит множество землетрясений. Всего в этой зоне насчитывается 328 действующих наземных вулканов из 540 известных на Земле.

Тихоокеа́нская плита́ — самая обширная литосферная плита, почти полностью сложенная корой океанического типа. Размер плиты и, соответственно, размер Тихого океана постепенно уменьшается.

Трансформный разлом — тип разлома, который располагается вдоль границы литосферной плиты. Относительное движение плит является преимущественно горизонтальным и направленным вдоль разлома, то есть кора в месте разлома не создаётся и не уничтожается. Направление сдвига бывает левое (sinistral) и правое (dextral). Не все разломы являются трансформными, и не все границы плит имеют трансформные разломы.

Австралийская плита — литосферная плита, состоит из континента Австралия и окружающего его океана, простирается на северо-западе до границы с Индостанской плитой и прилегающих вод. Недавние исследования предполагают, что Индо-Австралийская плита может находиться в процессе разлома на две отдельные плиты под действием напряжения, вызванного столкновением Индо-Австралийской плиты с Евразийской вдоль Гималаев. Эти две субплиты обычно называют Индостанской и Австралийской плитами.

Сброс (в структурной геологии) — разлом, по которому один блок земной коры опускается относительно другого..

Извержение вулкана — процесс выброса вулканом на земную поверхность раскалённых обломков, пепла, излияние магмы, которая, излившись на поверхность, становится лавой. Извержение вулкана может иметь временной период от нескольких часов до многих лет.

Лахар (индон. lahar, грязевой вулканический поток, грязевая лава) — грязевой поток на склонах вулкана, состоящий из смеси воды и вулканического пепла, пемзы и горных пород.

Шкала вулканической активности (также VEI, от англ. Volcanic Explosivity Index) — показатель силы извержения вулкана, основанный на оценке объёма извергнутых продуктов (тефра) и высоте столба пепла. Предложен К. Ньюхоллом (C. A. Newhall) и С. Селфом (S. Self) в 1982 году для оценки воздействия извержений на земную атмосферу.

Система предупреждения о цунами (СПЦ) состоит из двух одинаково важных компонентов: сети датчиков, которые обнаруживают цунами, и системы коммуникаций, с помощью которой о нём заблаговременно предупреждается население прибрежных районов в опасных участках. СПЦ бывают международные и региональные.

Вулканы — геологические образования на поверхности коры Земли или другой планеты, где магма выходит на поверхность, образуя лаву, вулканические газы, камни (вулканические бомбы и пирокластические потоки). Слово «вулкан» происходит от имени древнеримского бога огня Вулкана.

Стратовулка́н (от лат. stratum «слой»), или слоистый вулкан — тип вулкана, имеющий коническую форму и сложенный из множества затвердевших слоёв лавы, тефры и вулканического пепла. Характеризуется высокой, крутой формой и периодическими взрывными извержениями.

Бирманская плита — маленькая тектоническая плита или микроплита, расположенная в Юго-Восточной Азии. Имеет площадь — 0,01270 стерадиан. Обычно рассматривается в составе Евразийской плиты.

Африканская плита содержит Африканский континент и океаническую кору, слагающую дно Атлантического и Индийского океанов. Большинство границ плиты дивергентные, представлены зонами спрединга. То есть большинство плит двигаются от Африканского континента.

Кальде́ра (от исп. caldera — большой котёл) — обширная циркообразная котловина вулканического происхождения, часто с крутыми стенками и более или менее ровным дном. Такое понижение рельефа образуется на вулкане после обрушения стенок кратера или в результате его катастрофического извержения.

Сдвиг — смещение одних блоков горных пород относительно других преимущественно в горизонтальном направлении по разлому. При образовании сдвига главные нормальные сжимающее и растягивающее напряжения субгоризонтальны. Для сдвига характерна субвертикальная ориентировка сместителя.

Землетрясения в Новой Зеландии происходят вследствие географического расположения страны в геологически активной зоне Тихоокеанского вулканического огненного кольца. Ежегодно в Новой Зеландии регистрируется порядка 20 000 землетрясений, большинство которых являются слабыми. Около 200 из них являются ощутимыми. В целях обеспечения безопасности и предупреждения катастрофических последствий в Новой Зеландии действуют строгие строительные правила и нормативы.

Систе́ма разло́мов Ма́рлборо — совокупность четырёх больших правосторонних сдвигов и связанных с ними геологических структур в северной части Южного острова Новой Зеландии. Это система трансформных разломов, проходящих от Альпийского разлома до жёлоба Кермадек, вдоль конвергентных границ которых происходит относительное движение Австралийской и Тихоокеанской литосферных плит.

Пирокласти́ческий пото́к — смесь высокотемпературных вулканических газов, пепла и обломков пород, образующаяся при извержении вулкана. Скорость потока достигает иногда 700 км/ч, а температура газа — 100—800 °C. Характерен для пелейского (по названию вулкана Мон-Пеле) и плинианского типов извержений.

Супервулкан — вулкан, извержение которого может спровоцировать изменение климата на планете (8 баллов по VEI). На Земле существует около 20 известных науке супервулканов. В среднем извержения происходят раз в 100 000 лет.

Островные дуги — цепочки вулканических островов над зоной субдукции, возникающие там, где одна океаническая плита погружается под другую.

Сейсмотерминология — свод наиболее важных терминов и понятий, используемых в практике антисейсмического проектирования.

Разло́м Хо́уп (англ. Hope Fault) — активный правосторонний сдвиговый геологический разлом, в северо-восточной части Южного острова Новой Зеландии. Он является частью системы разломов Марлборо, проходящей вдоль конвергентной границы Индо-австралийской и Тихоокеанской плит. Разлом Хоуп проходит от Альпийского разлома до зоны субдукции во впадине Хикуранги.

Шлаковый конус — небольшой вулканический аппарат конической формы с усечённой вершиной. Образуется за счёт нагромождения пирокластических отложений (обломочного материала) вокруг жерла.

Аравийская платформа (плита) — одна из древних платфоорм, устойчивых блоков земной коры, географически соответствующая Аравийскому полуострову. Площадь Аравийской платформы — 0,12082 стерадиан или примерно 2 млн км².

Цунами в Зондском проливе — стихийное бедствие, произошедшее 22 декабря 2018 года в Зондском проливе в юго-западной части Индонезии. В результате цунами, предположительно вызванного извержением вулкана Анак-Кракатау, на яванском и суматранском берегах пролива погибло, по меньшей мере, 222 человека, более 800 были ранены.

Глубоководный жёлоб, или океанический жёлоб, — глубокая и длинная впадина на дне океана (5000–7000 м и более). Образуется в результате субдукции, то есть продавливания океанической коры под другую океаническую или континентальную кору (схождение плит). Геологически океанические желоба являются современными геосинклинальными структурами. По этой причине районы желобов часто являются эпицентрами землетрясений, а дно является основанием многих вулканов.

Фумаро́ла (итал. fumarola , от лат. fumare — дымить(ся)) — трещина или отверстие, располагающееся в кратерах, на склонах и у подножия вулканов и являющееся источником горячих газов. Различают первичные фумаролы, по которым поднимаются выделяющиеся из магмы газы, и вторичные фумаролы, в которых источником газов служат ещё не остывшие лавовые потоки и пирокластические отложения, не имеющие прямой связи с жерлом вулкана.

Подробнее: Список крупнейших вулканических извержений

Антаркти́ческая плита́ — одна из больших литосферных плит. Занимает южную сторону Земли, состоит из континента Антарктиды и окружающей её океанической коры, включая Кергеленское плато. Размер плиты составляет около 60,900,000 кв. км.

Всеми́рное координи́рованное вре́мя (англ. Coordinated Universal Time, фр. Temps Universel Coordonné; UTC) — стандарт, по которому общество регулирует часы и время. Отличается на целое количество секунд от атомного времени и на дробное количество секунд от всемирного времени UT1.

Маар — относительно плоскодонный кратер взрыва с жерлом без конуса, но окружённый невысоким валом из рыхлых продуктов извержения, представляющих собой горные породы, слагающие стенки жерла.