Система мониторинга сейсмической активности

Система мониторинга сейсмической активности Землетрясения

Фильтры

Обеспечение взаимодействия служб и ведомств

КСА «Муниципальная платформа»

КСА «Региональная платформа

Система гидрохимического мониторинга

Система лесопожарного мониторинга

Система мониторинга атмосферного воздуха

Система мониторинга почвы и сельскохозяйственных земель

Система мониторинга сейсмической активности

Цифровой двойник ландшафта субъекта РФ

Безопасность на транспорте

Интеллектуальная транспортная система

Мониторинг состояния дорог

Управление общественным транспортом

Мониторинг работоспособности систем пожарной безопасности

Устойчивость зданий и инженерных конструкций

Экстренная связь и оповещение

Безопасность муниципальной (коммунальной) инфраструктуры

Мониторинг сетей водоснабжения и водоотведения

Мониторинг сетей газо- тепло- и электроснабжения

Система контроля уборки снега и снегоплавления

Система мониторинга объектов инженерной инфраструктуры

Система управления наружным освещением

Волна прокатившихся по Турции землетрясений взбудоражила весь мир. Тысячи погибших, миллиарды долларов экономического ущерба — все это последствия жуткого природного катаклизма, который, по мнению ученых, не так уж просто спрогнозировать. И несмотря на то что Беларусь не относится к сейсмически активной зоне, так или иначе задумываешься: а не затронет ли? Корреспондент БЕЛТА побеседовала с главным научным сотрудником Центра геофизического мониторинга НАН Беларуси доктором физико-математических наук Аркадием Ароновым о сейсмологической ситуации в Беларуси, мониторинге, последних зафиксированных землетрясениях в нашей стране и вероятности катастрофы.

Землетрясения в Беларуси — частое явление?

По словам Аркадия Аронова, сейсмологические наблюдения в Беларуси проводятся с 1965 года.

«Первые наблюдения были организованы на базе геофизической обсерватории «Плещеницы». Дальнейшее развитие происходило в ходе Единой системы сейсмологических наблюдений СССР. При этом основные этапы развития сейсмологических наблюдений связаны с созданием Национальной системы мониторинга окружающей среды, системы мониторинга чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера, а также строительством Белорусской АЭС», — сказал ученый.

Система мониторинга сейсмической активности

Он отметил, что землетрясения на территории Беларуси происходят достаточно часто. «В отдельные годы их число доходит до 100, однако они в основном все очень слабые, не носят разрушительного характера и люди их не ощущают», — заявил специалист.

Оборудованием, фиксирующим толчки земной коры, оснащены все АЭС в стране, сообщили в «Энергоатоме»

КИЕВ, 8 февраля. /ТАСС/. Незначительные толчки, вызванные землетрясением в Турции, были зафиксированы на Хмельницкой и Южно-Украинской АЭС. Об этом сообщил в среду украинский государственный концерн «Энергоатом».

«Незначительные толчки зафиксировали системы сейсмического мониторинга Хмельницкой и Южной (Южно-Украинской — прим. ТАСС) АЭС», — говорится в сообщении в Telegram-канале.

Как проинформировали в компании, оборудованием, фиксирующим толчки земной коры, оснащены все АЭС на Украине. «В режиме реального времени Главный центр специального контроля отслеживает и регистрирует отклонения от нормы сейсмической устойчивости в районе расположения атомных станций», — указали в «Энергоатоме».

По данным концерна, все АЭС, расположенные в стране, проектировались с учетом сейсмической активности региона, и при выборе площадок для строительства выбирались участки, где наиболее безопасно. Станции способны выдержать землетрясение мощностью до семи баллов по шкале Рихтера.

«Также на АЭС работает аварийная защита энергоблоков: при шести баллах блоки срочно останавливаются и переводятся в безопасное состояние», — сообщили в «Энергоатоме». Каждые 10 лет проводится оценка безопасности всех реакторов на сейсмическую устойчивость и при необходимости принимаются дополнительные меры по защите энергоблоков, добавили в компании.

Землетрясение магнитудой 7,7 произошло 6 февраля в провинции Кахраманмараш на юго-востоке Турции. Подземные толчки, за которыми последовали сотни афтершоков, ощущались в десяти провинциях страны, а также в соседних государствах, в том числе в Сирии. Согласно последним данным, в Турции погибли более 8,5 тыс. человек, пострадали свыше 49 тыс.

Землетрясение в Турции: что известно

К сожалению, данный браузер не поддерживает HTML5-видео.

Либо дома строились с расчетом на землетрясения меньшей мощности, либо потеряли нужную сейсмоустойчивость в процессе эксплуатации, считает профессор ЦНИИП Минстроя Владимир Гурьев. Даже если объект был построен правильно, через некоторое время под воздействием природных условий возникает дефицит сейсмоустойчивости. Поэтому должна работать система контроля за состоянием домов в сейсмических регионах.

Для России тема сейсмоустойчивости очень чувствительная — 29 регионов находятся в сейсмически опасных зонах. «Современная застройка российских городов — это масса сложных и уникальных объектов, включая многоквартирные жилые дома массовых типовых серий прошлого века, а это свыше 400 млн квадратных метров! — подчеркивает Гурьев. — За время эксплуатации параметры типовых зданий изменились, проектная сейсмостойкость снизилась на 2-3 балла, что соответствует превышению расчетных нагрузок на строительные конструкции до 6 раз».

В России есть карты сейсмического районирования. При проектировании конкретного объекта параметры конкретизируются, делается детальное районирование и микрорайонирование, поскольку на месте строительства может оказаться грунт, который добавит баллов к общей сейсмичности, поясняет Гурьев. «Если объекты проектируются с учетом сейсмики, с усиленными конструкциями, диафрагмами жесткости, скользящими опорами и т.д. — они выдержат землетрясение. Если была ошибка в расчетах или не учтены условия — здание при землетрясении, конечно, разрушится. Высотные дома менее устойчивы, здания с большими пространствами тоже, что учитывается при проектировании», — говорит профессор. В России уделяется особое внимание мониторингу за состоянием зданий, разработаны современные приборы контроля.

В нашей стране, пожалуй, сильнейшая школа в части сейсмостойкого строительства, считает эксперт Общественного совета при Минстрое Илья Пономарев. В годы СССР существовала серьезнейшая система мониторинга, были созданы карты сейсмической активности различной детализации, разработаны десятки методов снижения негативного воздействия, такие, как сейсмоизоляционные пояса, специальные конструкции оснований и фундаментов, расчет размещения зданий с учетом параметров грунтов (микросейсморайонирование). «На этих разработках в значительной мере базируется современное проектирование в Китае, где даже небоскребы успешно пережили ряд серьезных землетрясений в последние десятилетия», — отмечает он. В Турции на безопасности экономят, что уже не раз проявлялось, отмечает Пономарев. После Стамбульского землетрясения, когда так же рассыпались многоэтажки, новые районы Баку, где работали турецкие девелоперы, перепроверяли с применением советских СНиПов, были выполнены работы по усилению конструкций.

В Турции дом обрушился уже после землетрясения

В России существует целая госпрограмма сейсмостойкого строительства, к сожалению, достаточно незначительная по объемам финансирования, добавляет он. Тем не менее, несмотря на отмену обязательных норм, российские проектировщики традиционно учитывают максимальную прогнозную сейсмику, особенно на особо сложных и опасных объектах. Риски в большей степени связаны со старой или исторической застройкой.

На фотографиях и видео легко заметить, что рядом находятся здания практически без разрушений и здания, которые превратились в кучу мусора, говорит член Общественного совета при Минстрое России, президент Координационного совета Ассоциации «Инженерные изыскания в строительстве» Михаил Богданов. «Зданиями-убийцами» стали те, которые были запроектированы без учета сейсмической опасности. В России есть проблема в том, что используются устаревшие карты сейсмоопасных регионов, составленные в начале 1990-х годов, а с тех пор ситуация могла измениться, считает Богданов. «Сейчас подготовлены новые карты сейсмической опасности, — отмечает он. — При использовании достоверной информации о сейсмической опасности у нас в стране, несомненно, могут и проектировать, и строить здания и сооружения в сейсмоопасных районах. Диалог по этому вопросу с Минстроем России идет и все правильные решения уверен, будут приняты».

Для Камчатки и Кавказа, наиболее сейсмически активных регионов, в России установлены нормативы сейсмической активности до 9 баллов, говорит президент Национального объединения строителей (НОСТРОЙ) Антон Глушков. Они должны быть учтены в проекте, так что в случае землетрясения более низкой балльности здания выстоят и не пострадают. Перед началом строительства заказчик должен дополнительно провести специализированные сейсмологические и сейсмотектонические исследования. К традиционным способам повышения сейсмостойкости зданий и сооружений можно отнести создание бетонных армированных рубашек, усиление торкрет бетоном, введение дополнительных железобетонных и металлических рам, применение систем внешнего армирования на основе углеволокна, перечисляет Глушков. И, конечно, не стоит забывать про входной контроль стройматериалов, поступающих на площадки.

В Турции произошло землетрясение магнитудой 7,7, есть жертвы и крупные разрушения

Сейсмический мониторинг относится к технологиям уменьшения риска опасных природных явлений. Он базируется на организации сети непрерывных долговременных наблюдений на исследуемой территории. В современной трактовке мониторинг включает не только регистрацию, но и дальнейшую оперативную обработку и интерпретацию сейсмологических данных с выходом на прогнозные оценки. В зависимости от размеров охватываемой мониторингом территории он может подразделяться на уровни: мировой, региональный, локальный.

Сейсмический мониторинг является неотъемлемой частью жизнеобеспечения населения регионов с выраженной сейсмической активностью. Он позволяет автоматически детектировать, определять местоположение и наносить на карту даже очень слабые сейсмические события, что способствует изучению динамики тектонических разломов.

Сейсмический мониторинг являются также неотъемлемой частью систем обеспечения безопасности ответственных сооружений (в частности, атомных электростанций, скважин, шахт, мостов и др.). Соединенные со средствами коммуникаций, системы мониторинга позволяют осуществлять уведомление населения и официальных лиц о происходящих землетрясениях или других сейсмических событиях.

В настоящее время сейсмический мониторинг осуществляется практически во всех странах Европейского континента и во многих странах мира, при этом, не обязательно расположенных в сейсмически-активных поясах Земли.

В связи с развитием промышленности, особенно энергетической сферы, возникла необходимость сейсмического контроля тех участков земной коры, на которых расположены объекты энергетики.

Обычно, для сейсмического мониторинга используется сеть сейсмических станций, равномерно распределённая на площади исследований или охватывающая исследуемый участок. Кроме отдельных сейсмических станций, в некоторых странах Европы, используются также сейсмические группы (seismic array), которые можно назвать сейсмическими «антеннами». Сейсмические группы есть в некоторых странах Скандинавии и северной Европы — в Норвегии, Швеции, Финляндии, Германии, России.

Прикладными задачами сейсмического мониторинга являются изучение региональной или локальной сейсмической активности данной территории или локального участка (например района АЭС, ГЭС, рудников, шахт, открытых карьеров и т.д.).

В результате локации сейсмических источников и определения их параметров (времени в очаге, координат эпицентра, глубины гипоцентра — в случае землетрясения и магнитуды) появляются новые, инструментальные данные о современных землетрясениях. Эти данные, совместно данными об исторических землетрясениях, используются для сейсмического районирования. На основе пространственного распределения гипоцентров землетрясений, оценки их параметров (сейсмической активности, максимальной магнитуды землетрясения) оконтуривают сейсмогенные зоны и оценивают сейсмический риск территории.
С 2010 года в странах Евросоюза предполагается внедрение новых стандартов по оценке сейсмических условий — Eurocode-08.

Другая практическая цель использования сейсмического мониторинга — создание системы сигнализации и предупреждения о сейсмической опасности от тектонических землетрясений вокруг крупных инженерно-технических и экологически-опасных объектов, таких как атомные гидроэлектростанции и речные дамбы. Игналинская система сигнализации и предупреждения о сейсмической опасности в Литве является примером решения такой задачи.
Результаты сейсмического мониторинга используются и в научных целях — для изучения внутреннего строения Земли, физических свойств вещества недр и т.д.

Системы мониторинга, совмещенные с мобильными сейсмическими группами, эффективно используются для различного рода научных и прикладных исследований, включая картирование магматических тел, геотермальных ресурсов и залежей гидрокарбонатов.

Автоматический сейсмический мониторинг реального времени является не только важнейшей, но и одновременно сложнейшей задачей сейсмологической практики. Его важность определяется такими потребностями, как:

  • Оперативная корректировка карт тектонической активности региона, карт балльности и
  • сотрясаемости.
  • Необходимость принятия экстренных мер и исполнения оперативных мероприятий в зависимости от текущей сейсмической обстановки на основе автоматических уведомлений, обеспечиваемых системой мониторинга.
  • Автоматическое формирование баз сейсмологических данных, включая их наполнение непрерывными волновыми формами наблюдаемых процессов, бюллетенями сейсмическими событий и прочей сопроводительной информацией.
  • Обмен информацией с другими сейсмологическими центрами и сетями сбора данных.
  • Автоматическое использование непрерывных данных реального времени от других сейсмических сетей с целью улучшения локации сейсмических событий и оценки их параметров.

Для реализации эффективной системы сейсмического мониторинга реального времени требуется высокоразвитое аппаратное и математическое программное обеспечение, отвечающее современным требованиям.

Одним из примеров проведения сейсмического мониторинга является построение в 2006 г. в районе эпицентра Урэг-Нурского землетрясения локальнай сети временных сейсмологических станций. Целью проведения работ было получение информации об особенностях фоновой сейсмичности в этом районе Алтая. Важно было получить первые сведения о глубинах землетрясений в этом районе, уточнить информацию о пространственной приуроченности землетрясений к тем или иным тектоническим структурам, изучить механизмы очагов землетрясений. Пример сети станций приведен на рисунке.

Система мониторинга сейсмической активности

Для построения сетей сейсмического мониторинга могут использоваться автономные регистраторы сейсмических сигналов АРСС.

Автономный регистратор сейсмических сигналов

Используется для изучения микросейсмического волнового фона при обследовании различных наземных и прибрежных районов и объектов, а так же для регистрации и оперативной оценки характеристик сейсмических сигналов от различных источников. Предназначен для сейсмического мониторинга и проведения наземных и мелководных геолого-геофизических работ.

Система мониторинга сейсмической активности

Диапазон регистрируемых частот (Гц) 0,5 – 40

Динамический диапазон – 120 Дб

Чувствительность (на частоте 1 Гц) – 0,4х10-9 м/с

Рабочая глубина до 20 м

Время непрерывной работы до 20 суток

Результаты интеллектуальной деятельности, программное обеспечение и информационные сайты

Что спровоцировало Голоустненское землетрясение 8 июня? Чем отличались эти подземные толчки? Какие бывают предвестники сильных сейсмических событий? Может ли Иркутск оказаться в эпицентре катаклизма? Этим журналисты интересовались у ученых Института земной коры СО РАН во время открытия нового подразделения ИЗК. Оно появилось благодаря комплексному проекту цифрового мониторинга Байкальской природной территории (БПТ).

Система мониторинга сейсмической активности

Что мерить в баллах?

После каждого ощутимого сейсмического события тема землетрясений врывается в мейнстрим. Так вышло и на этот раз. 8 июня жители Иркутской области, Бурятии и даже частично Забайкальского края в очередной раз ощутили дрожь земли. Сайт Байкальского филиала Единой геофизической службы РАН завалили запросами, мессенджеры и соцсети – комментариями, а ученых – телефонными звонками. Первый вопрос, на сколько баллов потрясло.

– Сразу скажу, что магнитуда и интенсивность – это разные вещи, – подчеркнула старший научный сотрудник ИЗК СО РАН, кандидат геолого-минералогических наук Наталья Радзиминович. – Магнитуда – характеристика очага землетрясения,т.е. характеризует его относительную силу. Она может быть только одна, это безразмерная величина, просто цифра. Магнитуда этого землетрясения была 5,2. А интенсивность – это то, как мы ощущаем сейсмическое событие на разных расстояниях от очага. Она измеряется по 12-балльной шкале. В Иркутске землетрясение 8 июня мы ощущали на 5 баллов, а в Большом Голоустном – ближе к очагу – интенсивность была 7 баллов.

Прежде чем презентовать возможности Центра мониторинга опасных геологических процессов, ученые ИЗК снова напомнили о причинах высокой сейсмичности региона.

Земля не стоит на месте

Большую часть нашего континента занимает Евразийская литосферная плита, к ней относится Сибирская платформа, на краю которой стоит Иркутск. И по формирующейся Байкальской рифтовой зоне (системе) – глубинному разлому земной коры длиной около 2 тыс. км – она граничит с Амурской плитой.

– В Байкальской рифтовой системе происходит растяжение за счет того, что Амурская плита – это Забайкалье и часть Монголии – отодвигается от северной Евразии в юго-восточном направлении. В центральной части Монголии происходит сдвиговое движение. Амурская плита движется со скоростью 3–4 мм в год относительно северной Евразии, и в Монголии происходят сдвиговые движения со скоростью 3–5 мм в год, – пояснил замдиректора ИЗК СО РАН, кандидат геолого-минералогических наук Владимир Саньков. – Причиной землетрясений являются деформации земной коры, они связаны с тектоническими явлениями. Деформации мы можем исследовать с помощью различных современных методов. В частности, методом спутниковой геодезии можем показать, с какой скоростью и в каком направлении движутся блоки земной коры.

Растяжение земной коры происходит поперек простирания Байкала. Блоки не только растягиваются со скоростью 3–4 мм в год, но и опускаются. Сотрудники института считают, что Голоустненское землетрясение 08.06.2022 произошло под действием этого механизма.

Его очаг располагался на склоне Посольской банки. Эпицентр был в достаточно давно сформированной полосе. Июньское трясение земли не было уникальным для этого района. Но ученых все равно удивило.

– Хотя его энергия была меньше, чем, например, у Кударинского землетрясения в декабре 2020 года, но по длительности сотрясений было больше. Коллеги из Бурятии нам звонили и говорили, что даже амплитуда на сейсмической станции в Улан-Удэ для этого землетрясения – в три с лишним раза больше, чем у Кударинского. Это землетрясение было очень высокочастотным, нетипичным для наших региональных землетрясений. Здесь были пики частот до 20 герц, а обычно частотное излучение находится в диапазоне от 0,5 до максимум 6 герц. Возможно, это было поверхностное землетрясение, хотя обычно они у нас происходят на глубине 10–25 км, – отметила ученый секретарь ИЗК СО РАН, кандидат физико-математических наук Анна Добрынина.

Сейчас данные по этому сейсмическому событию собираются со всех сейсмостанций региона. Предстоит ответить еще на много вопросов. В то же время, если рассматривать всю Байкальскую рифтовую зону, то ее сейсмичность за последние годы не увеличилась. Просто землетрясения, по словам Анны Добрыниной, «перекочевали» на наш край рифтовой системы. И у нас стало беспокойнее. А запустило процесс, похоже, Быстринское землетрясение в сентябре 2020 года. Оно было еще и шумным, звуковые волны записала инфразвуковая станция. Гул издавало горное обрамление Тункинской впадины, хребет Хамар-Дабан.

Глина как литосфера

– Следующим было Кударинское землетрясение (в дельте Селенги, примерно в том же месте, где в 1862 году после катастрофического землетрясения образовался залив Провал). Тогда было зарегистрировано порядка 70 афтершоков. В январе 2021 года произошли знаменитые монгольские Хубсугульские землетрясения, с несколькими тысячами афтершоков. И уже после достаточно большого периода времени, 8 июня этого года, сейсмическое событие произошло в южном Байкале. На сейсмограмме виден главный толчок и афтершоки, первый, сильный, произошел через 7 минут, но между ними было около десятка более слабых сейсмических событий, – продолжила тему Анна Добрынина.

Ученые считают, что последние землетрясения связаны между собой. Они продолжают работать над гипотезой происхождения Байкальской рифтовой зоны в результате перемещения блоков сдвигового типа. В лаборатории ИЗК провели эксперимент – воспроизвели процесс формирования структуры растяжения при сдвиговых нагрузках с помощью влажной глины. В короткое время она, оказывается, ведет себя, как литосфера в процессе крупномасштабного разломообразования. Глинистую пасту накладывали на два штампа, граница между ними была не прямолинейной, а содержала изгиб – прообраз краевого выступа Сибирской платформы.

В этом эксперименте одна минута опыта равнялась одному миллиону лет в природе. Один миллиметр на поверхности модели – одному километру в реальности. Штампы перемещали по принципу движения литосферных плит, и в итоге на куске глины образовались трещины, подобные впадинам Байкала. Фото эксперимента в сравнении с трехмерным изображением рельефа Байкальской рифтовой зоны это наглядно демонстрировало.

Крупный проект ИЗК

Система мониторинга сейсмической активности

В каталоге Байкальского филиала Единой геофизической службы СО РАН с начала года по 20 июня занесено 98 землетрясений. Информацию о сейсмических событиях теперь собирает и Центр комплексного мониторинга опасных геологических процессов. Он открыт в рамках крупного проекта Минобрнауки России «Фундаментальные основы, методы и технологии цифрового мониторинга и прогнозирования экологической обстановки Байкальской природной территории».

– В рамках проекта изучаются вопросы экологической стабильности и безопасности существования экосистем, а также объектов производственной и социальной инфраструктуры на БПТ. Ученые по шести основным направлениям изучают лесной покров территории, водные ресурсы, атмосферу, влияние экологии на здоровье человека. Отдельный блок выполняется с участием ИЗК СО РАН. Цель проекта – создать в Прибайкалье систему комплексного мониторинга нового поколения с применением цифровых технологий, которая потом будет масштабирована на всю страну. Сейчас мониторинг выполняется различными государственными и производственными организациями, однако координация по этим вопросам практически отсутствует, – отметил директор ИЗК СО РАН член-корреспондент РАН Дмитрий Гладкочуб.

Институт земной коры занимается сейсмологическими исследованиями Прибайкалья и Забайкалья с 1950-х годов. За это время выявлены многие закономерности сейсмического процесса – периодичность проявления землетрясений разной силы, выделены их места. К примеру, в районе Иркутске очага быть не может, поскольку до ближайших разломов 80–100 км.

Данные сводят воедино

Давать средне- и краткосрочный прогноз подземных бурь ученые в мире еще не могут. Это вообще потенциально нобелевская тема. Правда, определенные предвестники им известны. Однако все данные для получения длинных рядов наблюдений должны собираться одномоментно, с одних пунктов и на одном комплексном оборудовании.

– О таком прогнозе речь может идти, когда есть система мониторинга, причем не только сейсмической активности, но и многих геофизических полей, в которых проявляются процессы подготовки и реализации землетрясений, – заверил научный руководитель проекта, доктор геолого-минералогических наук Константин Семинский. – Если говорить, к примеру о активности радона, то его флуктуации принимают аномальный характер. Совершенно очевидно, что таких предвестников землетрясений может быть много, необходим комплексный подход для их изучения. Для этого нужен мониторинг серии полей – сейсмической, радоновой активности, современного движения земной коры, деформации земной поверхности, изменения удельного электрического сопротивления на глубине. Такие системы наблюдений в регионе были организованы достаточно давно. Но эти сети в нашем регионе, как правило, не совпадают по пунктам наблюдений. А наиболее эффективен мониторинг, когда эти совпадения есть.

С 2020 года ИЗК организует ключевые пункты мониторинга. Они действуют в Бугульдейке, Листвянке, Приольхонье. Пункты оборудованы широкополосными сейсмическими станциями, приемниками GPS, станциями магнитотеллурического зондирования, датчиками радона и измерения температур грунтов, лазерными дальномерами. Аппаратура уже регистрирует различные предвестники землетрясений, но для получения точных данных нужны длинные ряды наблюдений и системный анализ.

В планах у ученых – подключить к поиску предвестников землетрясений искусственный интеллект – нейронную сеть. В будущем она сама будет искать аномальное поведение в геофизических полях и даже рассылать предупреждения.

Искусственный интеллект предупредит о подземных бурях

– В институте накоплен уникальный материал, и наша задача объединить эту базу данных, обеспечить дистанционную работоспособность пунктов мониторинга через телеметрию, – уточнил начальник Центра комплексного мониторинга ИЗК СО РАН, кандидат геолого-минералогических наук Игорь Семинский. – Нам необходимо создать структуру bigdata (больших данных) для объединения рядов наблюдений на едином планшете, чтобы можно было их сравнивать и анализировать. Для этого создана онлайн-платформа, с ее помощью можно визуализировать данные мониторинга на едином планшете, подгружать новую информацию о землетрясениях.

Сейчас в базе можно проводить несколько видов математических операций, осуществлять фильтрацию данных. В скором времени в Максимихе и на южном Байкале ученые откроют новые пункты мониторинга. А в планах у ученых – подключить к поиску предвестников землетрясений искусственный интеллект – нейронную сеть. В будущем она сама будет искать аномальное поведение в геофизических полях и даже рассылать предупреждения. Это дальние перспективы, однако тестирование нейронных сетей на данных ИЗК уже началось совместно с Институтом вычислительной математики и математической геофизики СО РАН.

Директор ИЗК Дмитрий Гладкочуб в конце акцентировал внимание журналистов на том, что в нашем сейсмически неспокойном регионе нужна областная программа по сейсмобезопасности. Тем более, что землетрясения часто являются триггерами других явлений – оползней, обвалов и пр. Да и карты сейсмического районирования, которые необходимы для того же строительства, нужно обновить. Актуальная информация там давно не менялась – где-то с 2016-го, а где-то и с 1997 года.

Система мониторинга сейсмической активности

Как отслеживается сейсмическая обстановка

Сейсмические наблюдения в нашей стране осуществляет Центр геофизического мониторинга НАН Беларуси. Всего на территории расположено 18 сейсмических станций. Они находятся в зонах, где наблюдается наибольшая сейсмическая активность, а также в районах расположения особых объектов.

Система мониторинга сейсмической активности

Так, восемь станций находятся в Солигорском горнопромышленном районе, еще восемь — в районе размещения Белорусской атомной электростанции, а также у нас есть две широкополосные обсерватории — «Плещеницы» и «Нарочь». Аркадий Аронов подчеркнул, что широкополосные станции располагаются достаточно равномерно по всему земному шару, а их задача — изучать геодинамические процессы и глубинное строение земной коры в глобальном масштабе.

Где можно ознакомиться с информацией о сейсмологической обстановке в Беларуси

Ученый рассказал, что ознакомиться с информацией о сейсмологической обстановке в Беларуси можно на сайте Центра геофизического мониторинга НАН, однако она достаточно ограниченного характера. При этом в центр можно отправлять письменные обращения со своими вопросами.

«Сейсмические данные могут нанести большой ущерб, если ими неправильно распорядиться. Уже было много случаев, когда из-за неправильной интерпретации результатов начиналась паника. Все это может привести к определенным проблемам. Так, в Италии был суд над сейсмологами, которых обвинили в том, что они якобы знали, когда случится землетрясение, но не предупредили об этом. Либо наоборот, население предупредили о землетрясении, эвакуировали, а катастрофы не произошло. Вот и получится большой экономический ущерб. Поэтому пока на 100% не будет решена проблема прогнозов, до тех пор нельзя вольно обращаться с этими данными», — считает Аркадий Аронов.

Мониторинг в регионах страны и за рубежом

Как рассказал ученый, белорусская сеть сейсмических станций регистрирует сильные землетрясения магнитудой больше 6 по всему земному шару. Кроме того, наши специалисты отслеживают землетрясения регионального типа.

«Хорошо определяем местоположения практически всех землетрясений, которые происходят на территории Беларуси с магнитудой 2 и выше, регистрируем региональные землетрясения с магнитудой 4 в радиусе 2-2,5 тыс. км», — отметил Аркадий Аронов.

Говоря о передаче информации по сейсмологическим наблюдениям, специалист добавил, что в этой области идет работа с центрами данных по всему миру.

Система мониторинга сейсмической активности

«Так, мы сотрудничаем с Геофизической службой Российской академии наук, а также рядом других ведущих российских академических организаций и корпораций. Из крупных организаций сотрудничаем с Международным сейсмологическим центром, который расположен в Англии, а также с Европейско-средиземноморским сейсмологическим центром во Франции. К тому же обмениваемся информацией по запросу и с другими странами-соседями. В целом для того, чтобы получить точные данные, нужно очень большое количество информации. Для этого в настоящий момент по всему земному шару распределено порядка 8 тыс. сейсмических станций, по которым можно изучать глубинное строение земли. При этом слабые землетрясения каждая страна изучает уже собственными силами», — подчеркнул главный научный сотрудник Центра геофизического мониторинга НАН Беларуси.

Когда в Беларуси были последние ощутимые землетрясения

«Если говорить о первых упомянутых землетрясениях на территории западной части Восточно-Европейской платформы, то мы располагаем информацией с 1616 года. При этом дошли до нас и сведения о землетрясениях на территории Беларуси. Есть информация о землетрясениях в районе Могилева в 1893-1896 годах и в районе Борисова в 1887 году. Кроме того, землетрясение, которое вызвало достаточно большой интерес, произошло в 1908 году в районе Ошмянского разлома в деревне Гудогай. На данный момент в этой местности находится БелАЭС», — рассказал главный научный сотрудник Центра геофизического мониторинга НАН Беларуси.

Система мониторинга сейсмической активности

По его словам, ощутимых землетрясений за годы наблюдений в Беларуси было всего пять, и все они произошли в районе Старобинского месторождения калийных солей. Верхний порог их магнитуды был 3 и слабее. А последнее наиболее ощутимое землетрясение было зафиксировано в 1998 году.

Со стихией на «вы»

Землетрясения непредсказуемы, но наука находит все
больше ответов на актуальные вопросы

Недавно Коашву
ощутимо тряхнуло, там произошло землетрясение интенсивностью 5,7 балла.

— В три часа ночи
я не спал и почувствовал, как начало шатать дом. Я бывший взрывник, не
испугался, а вот жене стало страшно. Продолжалось это секунд пять. А наши собака
и кошка даже не проснулись, — рассказал Григорий Ходос из Коашвы.

Неординарное событие
вызвало обсуждение среди местных жителей. Мы побеседовали на эту тему с
директором Кольского филиала ФИЦ «Единая геофизическая служба Российской
академии наук» кандидатом физико-математических наук Андреем Федоровым.

— Андрей Викторович, что произошло языком протокола?

— 5 марта 2022
года в 3 часа 13 минут 26 секунд в Хибинском горном массиве было зарегистрировано
ощутимое сейсмическое событие интенсивностью 5,7 балла, магнитудой — 3,7
единицы. Интенсивность колебаний — это то, что мы воспринимаем физически, магнитуда
же характеризует выделившуюся энергию. Глубина очага приповерхностная — до 500
метров, местонахождение — в 6,5 километра от поселка Коашва.

Ощутили колебания
земной поверхности и те, кому не спалось той ночью в Кировске (в 20 км от
очага) — 4 балла, Апатитах (33 км) — 3 балла, Мончегорске (60 км) — 2,5 балла,
Полярных Зорях (76 км) — 2 балла, Мурманске (150 км) — 1 балл.

— Событие, без сомнения, ощутимое, а насколько оно
уникальное для нас?

— Землетрясения
происходят в Хибинском горном массиве довольно регулярно, правда, нечасто такой
интенсивности. С начала года это первое значительное землетрясение на
территории области. На сайте нашей службы упомянуто предыдущее подобное событие
— в Кандалакшском районе утром 1 апреля 2020 года, магнитуда там составила 3
единицы.

А в окрестностях
Кировска наиболее запомнившееся землетрясение произошло 21 октября 2010-го, его
магнитуда была 3,2 единицы. Очевидцы помнят, что тряхнуло тогда город и
Кировский рудник довольно сильно.

— Очевидцы говорят, что страшновато было. Особенно
тем, у кого жилье на верхних этажах домов.

— Что касается
нынешнего землетрясения, то угрозы людям и ближайшим поселениям оно не
представляло. При интенсивности в 5,7 балла могут открываться дверцы, перемещаться
мебель, падать посуда. Это способно вызвать страх, конечно. В Кировске было 4
балла, что проявляется в дребезжании посуды и стекол, какие-то неустойчивые предметы
могут упасть. В Апатитах интенсивность была 3 балла — это как грузовик под окнами
проехал.

— Из школьного курса многие помнят, что Кольский
полуостров расположен на Балтийском щите, и недоумевают: вроде нам природа обещала
сейсмическую безопасность.

— Все
относительно. Если сравнивать, например, с районом Курильских островов или с
Кавказом, то у нас сейсмически стабильный регион. Но он неоднородный. Хибинские
горы — это особый геологический объект, который представляет собой интрузию, то
есть магматическое внедрение в кристаллический Балтийский щит. Хибины — одно из
наиболее сейсмоактивных мест в области, хотя есть и потенциально более
сейсмоопасные, например, район Кандалакшского залива и Мурманское побережье.

— Невольно возникает вопрос о безопасности
площадки, на которой расположена Кольская АЭС.

— Станция
строилась из расчета оценок сейсмичности, которые существовали на тот момент. И
хотя потом они пересматривались в большую сторону, запас прочности позволяет
говорить о безопасности этого объекта при нынешней сейсмической активности.
Сейчас при строительстве используются карты общего сейсмического районирования,
они являются приложением к СНИПам, которые являются руководством для проектировщиков.
Эти карты построены на основе специализированной базы данных, включающей
информацию не только о землетрясениях, что инструментально были зарегистрированы,
но и исторических источников — от летописей до газет, а также геологические
сведения.

Вернемся к
разговору об объектах использования атомной энергии. Их немало в нашем регионе,
в основном они расположены на Мурманском побережье, КАЭС — единственная в
центре области. При этом реально озабочены проблематикой сейсмического мониторинга
только на Кольской АЭС, остальные организации, эксплуатирующие такие объекты,
отстраняются от ведения мониторинга на своих площадках.

С одной стороны,
не стоит нагнетать обстановку и преувеличивать опасность сейсмических событий
на территории Мурманской области. А с другой стороны, уж точно не стоит их
недооценивать, особенно когда речь идет о строительстве таких объектов и их
эксплуатации.

— А горнорудные предприятия?

— Горная
промышленность может являться всем примером. Так, «Апатит» — передовая
организация в этом плане. У них десятилетиями действует собственная система
мониторинга в горных выработках, поскольку Хибины — специфический массив, там
довольно сильные напряжения в горной породе и добыча руды сопряжена с рисками
сейсмических проявлений.

Имеет место выбор
больших объемов рудной массы, ее перемещение, складирование, а структура Земли
блочная. Если мы из одного блока вынимаем, а на соседний блок нагружаем, то
возникает перераспределение напряжений, проявляющееся в сейсмических событиях
различных масштабов. Во всем мире, где ведутся масштабные горные работы,
сталкиваются с этим. На рудниках вблизи шведского города Кируна, например,
огромные подземные выработки, и там достаточно регулярно происходят землетрясения,
сравнимые с тем, с которого у нас сегодня начался разговор.

Но, если мы хотим
добывать полезные ископаемые, нужно быть готовыми, что перераспределение
напряжений может приводить к сейсмическим явлениям. Необходимо вести детальный
мониторинг таких процессов, чтобы лучше управлять рисками, проводить
специальные работы, чтобы минимизировать обрушения и их последствия, применять
максимально безопасные схемы планирования горных выработок. Для этого
существуют специальные инженерные решения. Горный институт КНЦ РАН много лет
этим успешно занимается.

— Коли мы уж говорим о горнорудной промышленности,
затронем вопрос терминологии. Горный удар и землетрясение — есть разница?

— Я бы говорил
скорее об игре слов. Все, что не вызвано промышленным взрывом, можно назвать
землетрясением. Горный удар — это сейсмическое явление небольшого масштаба.
Если проявления нелокальные, то я бы называл это техногенным или природно-техногенным
землетрясением. В любом случае происходит подвижка по разломам, все землетрясения
— это результат подвижки блоков по разломам, которые и представляют собой
границы блоков. О блоках мы уже чуть раньше говорили, из них состоит земная
кора.

Когда
землетрясение происходит в горной выработке или рядом с ней, то с высокой долей
вероятности можно утверждать, что на эту подвижку повлияла человеческая активность.
Возможно, землетрясение все равно бы произошло, но позже или с иной энергией. И
еще замечу: нет однозначных оценок, как именно техногенная человеческая активность
влияет на энергию землетрясений, на магнитуду. Существуют исследования, которые
показывают, что промышленные массовые взрывы, наоборот, снимают часть напряжений.

— Сейсмостанции появились у нас сравнительно недавно,
ваша — первая в регионе?

— Да, станция
«Апатиты» была построена в 1956 году, с тех пор землетрясений с магнитудой
около 4 единиц было зафиксировано очень мало.

— Итак, ученые далеко не все еще знают о
землетрясениях, здесь по-прежнему много предположений. Предсказать
землетрясение невозможно. А в ретроспективе можно оценить тенденцию — в нашем
регионе сейсмическая активность повышается или идет на спад?

— До возможности
давать краткосрочные прогнозы сейсмологии еще далеко. Мы не можем сказать,
когда, где и какой силы произойдет сейсмическое событие. Для сильных
землетрясений есть подтвержденные предсказания о том, в какой период (речь о
десятилетии), на какой примерно площади (огромной) и с какой энергией
(магнитудой) они будут. Наука может пока говорить только о таком успехе. А с
точностью хотя бы до недели и сотен квадратных километров — нет, никто не скажет.

Сейчас масштабы
гляциоизостатического поднятия снизились, и сейсмичность, возможно, уменьшилась
по сравнению с тем, что наблюдалось 10 тысяч лет назад. Но даже датирование тех
палеосейсмодислокаций (то, что на поверхности отражает какое-то мощное
сейсмическое событие в далеком прошлом) — задача очень сложная, плюс-минус
тысяча лет. И полнота каталога таких событий также вызывает вопросы: сколько
выявлено, а сколько нет?

Поэтому говорить о
том, что сейсмический режим как-то меняется не то что в последние годы, а
десятилетия — неправильно. Он стабилен на протяжении тысяч лет. То, что мы
сейчас регистрируем больше сейсмических событий, свидетельствует о хорошей сети
сейсмостанций и современном чувствительном оборудовании. Если в 1956 году наша
станция была первой (у стран-соседок дела обстояли очень похоже, кстати), то
теперь только в районе Восточного рудника наш филиал обслуживает 12 станций, у
АО «Апатит» в Хибинах десятки станций. Это вопрос диагностики, как говорится.

Как в Беларуси обнаружили сейсмические зоны

«Для поиска сейсмических зон белорусские ученые совместно с прибалтийскими и украинскими специалистами проводили ряд исследований. Основная работа проходила на западной части Восточно-Европейской платформы. В нее как раз и входит территория Беларуси, а также западные регионы России, часть Украины и прибалтийские страны. Тогда как раз и было выделено 18 сейсмогенных зон, в том числе и в нашей стране», — пояснил главный научный сотрудник Центра геофизического мониторинга НАН Беларуси.

Он добавил, что одна из наиболее активных зон в нашей стране относится к Припятскому прогибу.

Система мониторинга сейсмической активности

«Землетрясения на территории Беларуси в основном происходят в районе Солигорска. Они вызваны горнопромышленной деятельностью. Как правило, такие землетрясения характерны практически для всех месторождений, где идет активная добыча шахтным образом. В основном они небольшой энергии и не оказывают сильных сейсмических воздействий, однако требуют определенного контроля. Это важно, поскольку на некоторых месторождениях наблюдались проявления и достаточно сильных событий. Поэтому наш центр постоянно следит за текущей геодинамической обстановкой», — заверил Аркадий Аронов.

Доходят ли до нас волны из других стран

Территория Беларуси подвержена волнам землетрясений, которые происходят в основном в зоне Восточных Карпат в Румынии.

«В Восточных Карпатах есть тектоническая зона взаимодействия литосферных плит — зона субдукции, которая генерирует землетрясения на глубине от 70 до 200 км. При этом сейсмические волны от них доходят до нашей территории. В итоге мы тоже чувствуем ощутимые колебания интенсивностью до 5 баллов по 12-бальной шкале. Такие волны доходили до Беларуси в 1940, 1977, 1986 и в 1990 годах», — отметил специалист.

Система мониторинга сейсмической активности

Кроме того, по его словам, одно из самых сильных землетрясений было в сентябре 2004 года в районе Калининграда. Тогда произошло семь толчков, три из которых были довольно мощными и ощущались в западных районах Беларуси — силой до 4-5 баллов. При этом каких-либо разрушений или повреждений не было.

Какой максимальной силы могут быть землетрясения в Беларуси

Аркадий Аронов отметил, что Беларусь находится на западе древней Восточно-Европейской платформы, а это достаточно слабоактивный регион. Именно поэтому в нашей стране и не может быть очень сильных землетрясений.

«Практически все инструментальные наблюдения, исследования и расчеты доказывают этот факт. Верхний порог интенсивности землетрясения, который может быть в Беларуси, — это 7 баллов по 12-бальной шкале, а величина максимально возможной магнитуды составляет 4,5. Так что в этом отношении нам повезло. Мы живем в достаточно спокойном регионе», — подчеркнул он.

Точность прогнозов

Прогноз землетрясения имеет несколько составляющих — сила, место и время, когда оно может произойти. Что касается места и силы землетрясения, то сейсмологи научились достаточно точно определять эти критерии. Так, практически по каждой территории имеется информация о вероятности возникновения там землетрясения и его силе. Все это отражается на картах сейсмического районирования, которые делаются отдельно для гражданского и высотного строительства, а также для особо ответственных объектов.

«Что касается времени возникновения землетрясения, то тут все сложнее. Несмотря на то, что есть какие-то единичные удачные прогнозы, в целом сейсмологи пока не научились предсказывать этот показатель. Конечно, над точностью прогнозов сейчас много работают. Однако человечество еще слишком мало прожило по отношению к этим геологическим процессам, чтобы разработать достаточно точные критерии такого прогноза. Наверное, когда-нибудь эта проблема все же решится», — подчеркнул ученый.

Система мониторинга сейсмической активности

Говоря о ситуации в Турции, он добавил, что там очень хорошо развита сейсмическая сеть.

«В Турции очень сильные ученые и хорошо развита наука. Конечно, они наверняка знали, что это землетрясение может произойти, и примерно знали, какой силы оно будет. Но когда — не смогли сказать», — отметил специалист.

Землетрясения:  Срочные новости: советы Google по отслеживанию землетрясений и безопасности
Оцените статью
Землетрясения