«Современные методы оценки сейсмической опасности
и прогноза землетрясений»
Программа | Тезисы | Резолюция | К 30-летию ИТПЗ РАН | Немного истории |
Современные методы оценки сейсмической опасности хотя и достаточно развиты, но не всегда способны подробно охарактеризовать определенный регион на предмет реальной опасности от возможного сильного землетрясения. При этом оценки, полученные классическими методами сейсморайонирования, оказались заниженными в случае всех 88 землетрясений с магнитудой не менее 7.5, которые произошли по всему миру с 1990 по 2011 годы, включая 12, сопровождавшихся наибольшими человеческими жертвами землетрясений в период с 2000 по 2011 годы.
Доклады, представленные на конференции, затрагивали актуальные фундаментальные научные задачи совершенствования существующих и разработку новых методов адекватной оценки сейсмической опасности, нацеленные на решение важнейшей проблемы сокращения потерь, связанных с природными катастрофами, а также другие направления исследований, перечисленные ниже.
Вызовам времени, ставящим новые задачи как для науки в целом, так и в области наук о Земле и геофизике в частности, посвящен доклад Гвишиани А.Д. «Системный анализ геофизических данных: Big Data, Open Data and FAIR data». Обзорный доклад Ismail-Zadeh A.T. «30+ years of mathematical and scientific excellency in earthquake prediction and seismic risk assessments» посвящен развитию применения в ИТПЗ РАН современных математических методов к исследованию критических (экстремальных) явлений в твердой Земле.
Работы по прогнозу землетрясений включают создание теоретических основ прогноза, поиск предвестников землетрясений и разработку алгоритмов прогноза, применение разработанных алгоритмов с целью оперативного прогноза землетрясений и оценку достоверности получаемых результатов, а также исследование возможностей применения результатов прогноза. Эти исследования отражены в докладах Wu Z.L. и др. «Ideas and spirits of forensic seismology applied to earthquake forecasting» и «Scientific products of earthquake forecast for seismic disaster resilience: practice in China»; Соболева Г.А. «Проблемы краткосрочного прогноза землетрясений»; Peresan A. и др. «Forecasting earthquakes and related ground shaking: testing and validation issues». Оценку минимальной области тревоги методом машинного обучения, предназначенным для обнаружения редких аномальных объектов, Гитис В.Г. и Дерендяев А.Б. представили в докладе «Обобщение метода минимальной области тревоги для прогноза магнитуд землетрясений». Примеры успешного прогноза при ведении горных работ отражены в докладе Германа В.И. «Прогноз обрушений на рудниках по данным сейсмического мониторинга на примере Жезказганского медного месторождения».
Исследования по оценке сейсмической опасности и риска включают распознавание мест возможного возникновения сильных землетрясений, построение многомасштабной модели сейсмичности и анализ макросейсмических данных, определение максимальной возможной магнитуды землетрясений и альтернативных параметров в рассматриваемом регионе, применение распределений с тяжелыми хвостами для описания эмпирических распределений величин ущерба от катастроф, определение значений параметров Общего закона подобия для землетрясений и их применение для оценки сейсмической опасности, а также разработку подхода к оценке сейсмической опасности на основе совместного анализа исторических и наблюденных землетрясений и полученных в результате моделирования динамики системы блоков и разломов рассматриваемого региона событий большой магнитуды.
Вопросам оценки сейсмической опасности посвящен обзорный доклад Kijko A. и Smit A. «Seismic hazard analysis – in 50 years perspective». Доклад Panza G.F. «NDSHA: a new paradigm forreliable seismic hazard assessment» посвящен неодетерминистскому подходу для оценки сейсмической опасности. Определение мест возможного возникновения землетрясений методом EPA представили в своем докладе Дзебоев Б.А., Гвишиани А.Д., Агаян С.М., Белов И.О. «Вариативный метод EPA и оценка сейсмической опасности». Проблема существования человеческого общества в условиях сейсмической опасности и риска с точки зрения сейсмической безопасности рассмотрена Завьяловым А.Д. и Перетокиным С.А. в докладе «От сейсмической опасности к сейсмической безопасности: прогноз землетрясений, сейсмическое районирование и сейсмостойкое строительство». Метод построения карт сейсмической опасности представлен в докладе Некрасовой А.К. и Кособокова В.Г. «Общий закон подобия для землетрясений: оценка сейсмической опасности и ассоциированных рисков». Григорян В.Г. и Карапетян Дж.К. в докладе «Карты сейсмической опасности территории Армении: этапы развития, новые нормативные карты ОСР РА» представили разработанную в ИГИС НАН РА вероятностную карту ОСР территории Армении в масштабе 1:500000. Результаты работ по распознаванию образов для идентификации сейсмогенных структур во внутриплитных районах представлены в докладе Gorshkov A.I., Novikova O.V., Gaudemer Y., Mandal P., Hassan H. «Identifying potential earthquake sources in the continental environments».
Изучение сейсмичности состоит в построении моделей очагов современных землетрясений, решении прямых и обратных задач сейсмологии, исследовании точности локализации сейсмических событий по данным сетей наблюдения, создании алгоритмов повышения точности и надежности интерпретации сейсмических наблюдений. Этим темам были посвящены: обзорный доклад Shapiro N. «Seismology beyond earthquakes» о методах, используемых в структурной сейсмологии; доклад Фомочкиной А.С. и Букчина Б.Г. «Проблемы определения параметров очагов землетрясений по записям поверхностных волн»; доклад Середкиной А.И., Голубевой В.А., Филиппова С.В. «Температурный режим литосферы Северного Прибайкалья по геомагнитным, геотермическим и сейсмологическим данным». Переопределение координат гипоцентров землетрясений Кавказа с идентификацией наряду с коровыми землетрясениями достаточно глубоких мантийных землетрясений представили в своем докладе «Землетрясения Кавказа» Бурмин В.Ю., Шемелева И.Б., Аветисян А.М., Казарян К.С. Новый метод исследования поля когерентности шумовой составляющей высокочастотных временных рядов GPS отражен в докладе Lyubushin A.A. «Earth tremor coherence field». В докладе Новикова Р.Г. «Глобальная единственность в пассивной обратной задаче гелиосейсмологии» рассмотрена обратная задача восстановления сферически-симметричных скорости звука, плотности и поглощения на Солнце из наблюдений акустического поля, случайно возбуждаемого турбулентной конвекцией.
Применению статистических методов для изучения сейсмических процессов и поиску закономерностей афтершоковых последовательностей были посвящены доклады Narteau С. «Complex geophysical systems» и Peresan A., Varini E., Zhuang J. «Earthquake clusters identification and characterization by different methods». Степенному закону распределения продуктивности афтершоков посвящен доклад Шебалина П.Н. «Новые закономерности в сейсмическом режиме», также закон продуктивности рассмотрен в контексте способности техногенных землетрясений вызывать последующие толчки (Шебалин П.Н., Баранов С.В., Корчак П.А., Жукова С.А. «Закон продуктивности в условиях техногенной сейсмичности»). Количественные оценки воздействия морских приливов с изменением уровня сейсмической активности представлены в докладе Баранова А.А., Шебалина П.Н., Баранова С.В. «Оценка воздействия морских приливов на активность афтершоков в сейсмически активных районах». Новая составная модель распределения магнитуд землетрясений, статистически удовлетворительно описывающая их распределение как в диапазоне слабых и умеренных землетрясений (закон Гутенберга–Рихтера), так и в области сильнейших событий, представлена в докладе Писаренко В.Ф., Родкина М.В., Рукавишниковой Т.А. «Стабильная модификация закона повторяемости землетрясений и перспективы её применения в сейсморайонировании». Результаты построения и анализа обобщенной окрестности сильного землетрясения (Родкин М.В. «Обобщенная окрестность сильного землетрясения, приложение к физике сейсмического процесса и прогнозу землетрясений») выявляют типовую аномалию, проявляющуюся для значительного числа различных характеристик сейсмического режима. Единый механизм процесса разрушения горных пород на различных масштабных уровнях, являющийся физическим основанием теории подобия структуры сейсмичности, представлен в докладе Германа В.И. «Единая теория подобия структуры сейсмичности и ее применение для анализа каталогов землетрясений».
Современное моделирование сейсмичности развивается в двух направлениях: построение и изучение абстрактных моделей и совершенствование модели динамики системы блоков и разломов и вызванной ею сейсмичности, а также применение этой модели к изучению конкретных сейсмоактивных регионов. Исследования долгосрочных закономерностей накопления деформации и возникновения сильных землетрясений в Гималаях представлены в докладе Воробьевой И.А., Горшкова А.И., Mandal P. «Блоковая модель Гималайской дуги: моделирование сейсмического цикла, дефицита проскальзывания и сильнейших землетрясений».
Исследования по геомагнетизму включают построение и изучение моделей магнитного динамо, восстановление магнитного поля Земли по данным измерений, анализ расхождений между данными геомагнитных наблюдений и моделями магнитного поля Земли, а также разработку методов статистической инверсии для палеомагнитных данных. Обзор развития теории гидромагнитного динамо в применении к планетарным динамо был представлен Желиговским В.А. в докладе «Всё, что надо знать о геодинамо, за 15 минут».
Описание теории гетероклинических циклов, а также их применимость при исследовании изменений климата Земли представлены в докладе Подвигиной О.М. «Гетероклинические циклы в геофизике и гидродинамике».
Исследованиям в области геодинамики посвящен доклад Гатинского Ю.Г. и Прохоровой Т.В. «Связь интенсивности сейсмичности Центральной Азии с современной геодинамикой региона».
Возможности аппаратурных разработок отражены в докладе Гравирова В.В., Лиходеева Д.В., Кислова К.В. «Отдельные вопросы разработки и применения прецизионных электронных термодатчиков сверхвысокой точности».
Электронная версия «Современные методы оценки сейсмической опасности и прогноза землетрясений: тезисы докладов и программа всероссийской научной конференции с международным участием. 27-28 ноября 2019 г. Москва: ИТПЗ РАН, 2019» опубликована на сайтах ИТПЗ РАН и научной электронной библиотеки eLIBRARY.RU (eLIBRARY ID: 41438009).
Запись докладов конференции размещена на YouTube — канале ИТПЗ РАН. Отдельные результаты, представленные на конференции, вошли в № 1 журнала ФИЗИКА ЗЕМЛИ 2020 Январь–Февраль, ISSN: 0002-3337. Организационный комитет Председатель — к.ф.-м.н. Некрасова А.К. Заместитель председателя — Тимофеева В.А. Винберг Ф.Э., Каберов В.Х., Ливинский А.И., Никитина М.А., к.ф.-м.н. Скоркина А.А., к.т.н. Фомочкина А.С., Щепалина П.Д. Программный комитет Председатель — чл-корр. РАН Соловьев А.А. Заместитель председателя — д.ф.м.н. Шебалин П.Н. Академик РАН Адушкин В.В. (ИДГ РАН), чл-корр. РАН Трубицын В.П. (ИФЗ РАН), академик Панца Д.Ф. (Италия), д.ф.-м.н. Горшков А.И., д.ф.-м.н. Желиговский В.А., д.ф.-м.н. Завьялов А.Д. (ИФЗ РАН), к.г.н. Карапетян Д.К. (Армения), д.ф.-м.н. Кособоков В.Г., проф. Пересан А. (Италия), д.ф.-м.н. Подвигина О.М., д.ф.-м.н. Родкин М.В.
