провісників землетрусів

Землетрус в місті Кобе (Японія). 1995 рік. Будівля в діловій частині міста.

Землетрус в місті Кобе (Японія). 1995 рік. Тріщина в землі у Теплохідна пристані.

Землетрус в Сан-Франциско (США). 1906 рік.

<

>

Щороку на земній кулі відбуваються кілька сотень тисяч землетрусів, і близько ста з них - руйнівні, що несуть загибель людям і цілим містам. Серед найстрашніших землетрусів, що минає ХХ століття - землетрус в Китаї в 1920 році, який забрав життя більше 200 тисяч людей, і в Японії в 1923 році, під час якого загинули понад 100 тисяч осіб. Науково-технічний прогрес виявився безсилий перед грізною стихією. І через більш ніж п'ятдесят років під час землетрусів продовжують гинути сотні тисяч людей: у 1976 році під час Тянь-Шаньского землетрусу загинули 250 тисяч осіб. Потім були страшні землетруси в Італії, Японії, Ірані, США (в Каліфорнії) і у нас - на території колишнього СРСР: в 1989 році в Спітаку і в 1995 році в Нефтегорську. Зовсім недавно - в 1999 році стихія наздогнала і похоронила під уламками власних будинків близько 100 тисяч осіб під час трьох страшних землетрусів в Туреччині.

Хоча Росія - не саме сейсмонебезпечній місце на Землі, землетрусу і у нас можуть принести чимало бід: за останні чверть століття в Росії сталося 27 значних, тобто силою понад сім балів за шкалою Ріхтера, землетрусів. Положення частково рятує малонаселенность багатьох сейсмічно небезпечних районів - Сахаліну, Курильських островів, Камчатки, Алтайського краю, Якутії, Прибайкалля, чого, однак, не скажеш про Кавказ. Проте в зонах можливих руйнівних землетрусів в Росії в цілому проживають 20 мільйонів чоловік.

Є відомості, що в минулі століття на Північному Кавказі бували руйнівні землетруси інтенсівнос ма в сім-вісім балів. Особливо сейсмічно активний район Кубанської низовини та нижньої течії річки Кубань, де в період з 1799 по 1954 рік відбулося вісім сильних землетрусів силою шість-сім балів. Також активна Сочинська зона в Краснодарському краї, оскільки вона розташована на перетині двох тектонічних розломів.

Останні півтора десятка років виявилися сейсмічно неспокійними для нашої планети. Чи не склала виняток і територія Росії: основні сейсмічно небезпечні зони - Далекосхідна, Кавказька, Байкальська - активізувалися.

Більшість вогнищ сильних поштовхів знаходиться поблизу від найбільшої геологічної структури, перетинаю щей Кавказький регіон з півночі на південь, - в Транскавказького поперечному піднятті. Це підняття розділяє басейни річок, що течуть на захід - в Чорне море і на схід - в Каспійське море. Сильні землетруси в цьому районі - Чалдиранской 1976, Параванское 1986 року, Спітакський 1988 року, Рача-Джавському 1991 року, Барісахское 1992 року - поступово поширювалися з півдня на північ, з Малого Кавказу на Великий і нарешті досягли південних кордонів Російської Федерації.

Північне закінчення Транскавказького поперечного підняття розташовується на території Росії - Ставропольського і Краснодарс кого країв, тобто в районі Мінеральних Вод і на Ставропольському склепінні. Слабкі землетрусу силою два-три бали в районі Мінеральних Вод - явище звичайне. Сильніші землетрусу тут відбуваються в середньому раз в п'ять років. На початку 90-х років досить сильні землетруси інтенсивністю три-чотири бали були зареєстровані в західній частині Краснодарського краю - у Лазаревському районі і в Чорноморській западині. А в листопаді 1991 року аналогічне за силою землетрус відчувався в місті Туапсе.

Найчастіше землетруси відбуваються в районах швидко мінливого рельєфу: в області переходу острівної дуги до океанологічних жолобу або в горах. Однак багато землетрусів буває і на рівнині. Так, наприклад, на сейсмічно спокійній Російської платформі за весь час спостережень зафіксовано близько тисячі слабких землетрусів, велика частина з яких сталася в районах видобутку нафти в Татарії.

Чи можливий прогноз землетрусів? Відповідь на це питання вчені шукають протягом багатьох років. Тисячісейсмостанцій, щільно огорнули Землю, стежать за диханням нашої планети, і цілі армії сейсмологів і геофізиків, озброївшись приладами і теоріями, намагаються спрогнозувати ці страшні стихійні лиха.

Земні надра ніколи не бувають спокійні. Процеси, в них відбуваються, викликають рухи земної кори. Під їх впливом поверхню планети деформується: вона підніметься і опускається, розтягується і стискається, на ній утворюються гігантські тріщини. Густа мережа тріщин (розломів) покриває всю Землю, розбиваючи її на великі і малі ділянки - блоки. По розломах окремі блоки можуть зміщуватися відносно один одного. Отже, земна кора - неоднорідний матеріал. Деформації в ній накопичуються поступово, призводячи до локального розвитку тріщин.

Щоб прогноз землетрусу був можливий, треба знати, як воно виникає. Основу сучасних представле ний про виникнення вогнища землетрусу складають положення механіки руйнувань. Згідно з підходом засновника цієї науки Гріффітса, в якийсь момент тріщина втрачає стійкість і починає лавиноподібно
поширюватися. У неоднорідному матеріалі перед освітою великої тріщини обов'язково з'являються різні передують цей процес явища - провісники. На цій стадії збільшення з яких-небудь причин напружень в області розриву і його довжини не призводить до порушення стійкості системи. Інтенсивність провісників з часом знижується. Стадія нестійкості - лавиноподібне поширення тріщини виникає слідом за зменшенням або навіть повним зникненням провісників.

Якщо застосувати положення механіки руйнувань до процесу виникнення землетрусів, то можна сказати, що землетрус - це лавиноподібне поширення тріщини в неоднорідному матеріалі - земній корі. Тому, як і в випадку матеріалу, цей процес передують його провісники, а безпосередньо перед сильним землетрусом вони повинні повністю або майже повністю зникнути. Саме ця ознака найбільш часто використовує ся при прогнозуванні землетрусу.

Прогноз землетрусів полегшується ще й тим, що лавиноподібне утворення тріщин відбувається исключитель але на сейсмогенних розломах, де вони вже неодноразово відбувалися раніше. Так що спостереження і вимірювання з метою прогнозування ведуть в певних зонах відповідно до розробленим картах сейсмічного районування. Такі карти містять відомості про осередках землетрусів, їх інтенсивності, періодах повторюваності і т.д.

Передбачення землетрусів зазвичай ведеться в три етапи. Спочатку виявляють можливі сейсмічно небезпечні зони на найближчі 10-15 років, потім складають середньостроковий прогноз - на 1-5 років, і якщо ймовірність землетрусу в даному місці велика, то проводиться короткострокове прогнозування.

Довгостроковий прогноз покликаний виявити сейсмічно небезпечні зони на найближчі десятиліття. В його основі лежить вивчення багаторічної циклічності ходу сейсмотектонічного процесу, виявлення періодів активізації, аналіз сейсмічних затишшя, міграційних процесів і т.д. Сьогодні на карті земної кулі окреслені всі області і зони, де в принципі можуть трапитися землетруси, а значить, відомо, де можна будувати, наприклад, атомні електростанції і де треба будувати сейсмостійкі будинки.

Середньостроковий прогноз базується на виявленні провісників землетрусів. У науковій літературі зафіксовано більше сотні видів середньострокових провісників, з яких близько 20 згадується найбільш часто. Як зазначалося вище, перед землетрясе нями з'являються аномальні явища: зникають постійні слабкі землетруси; змінюються деформація земної кори, електричні і магнітні властивості порід; падає рівень підземних вод, знижується їх температура, а також змінюється їх хімічний і газовий склад тощо. Складність середньострокового прогнозування полягає в тому, що ці аномалії можуть виявлятися не тільки в зоні вогнища, і тому жоден з відомих середньострокових провісників не можна віднести до універсальних .

Але людині важливо знати, коли і де конкретно йому загрожує небезпека, тобто потрібно пророкування події за кілька днів. Саме такі короткострокові прогнози поки складають для сейсмологів головну трудність.

Основна ознака прийдешнього землетрусу - зникнення або зменшення середньострокових провісників. Існують і короткострокові провісники - зміни, що відбуваються внаслідок вже почався, але поки що прихованого розвитку великої тріщини. Природа багатьох видів провісників ще не вивчена, тому доводиться просто аналізувати поточну сейсмічну обстановку. Аналіз включає вимірювання спектрального складу коливань, типовість або аномальність перших вступів поперечних і поздовжніх хвиль, виявлення тенденції до групування (це називають роєм землетрусів), оцінку ймовірності активізації тих чи інших тектонічно активних структур та ін. Іноді в якості природних індикаторів землетрусу виступають попередні поштовхи - форшоки. Всі ці дані можуть допомогти спрогнозувати час і місце майбутнього землетрусу.

За даними ЮНЕСКО, така стратегія вже дозволила передбачити сім землетрусів в Японії, США і Китаї. Найбільш вражаючий прогноз був зроблений взимку 1975 року в місті Хайчен на північному сході Китаю. Район спостерігали протягом декількох років, зростання числа слабких землетрусів дозволило оголосити загальну тривогу 4 лютого в 14 годин. А о 19 годині 36 хвилин стався землетрус силою понад сім балів, місто опинилося зруйнованим, але жертв практично не було. Ця удача дуже обнадіяла вчених, проте за нею пішов ряд розчарувань: передбачені сильні землетруси не відбулися. І на сейсмологів посипалися докори: оголошення сейсмічної тривоги передбачає зупинку багатьох промислових підприємств, в тому числі безперервної дії, відключення електроенергії, припинення подачі газу, евакуацію населення. Очевидно, що невірний прогноз в цьому випадку обертається серйозними економічними втратами.

У Росії до недавнього часу прогнозування землетрусів не знаходило свого практичного втілення. Першим кроком в організації сейсмічного моніторингу в нашій країні було створено в кінці 1996 року Федерального центру прогнозування землетрусів Геофізичної служби РАН (ФЦП РАН). Тепер Федеральний центр прогнозування включено до світової мережі аналогічних центрів, і його дані використовують сейсмологи всього світу. У нього стікається інформація з сейсмічних станцій або комплексних пунктів спостережень, розташованих по всій країні в сейсмонебезпечних районах. Цю інформацію обробляють, аналізують і на її основі складають поточний прогноз землетрусів, який щотижня передається до Міністерства надзвичайних ситуацій, а воно в свою чергу приймає рішення про проведення відповідних заходів.

Служба термінових донесень РАН використовує зведення 44 сейсмічних станцій Росії і СНД. Надходили прогнози були досить точні. У минулому році вчені завчасно і правильно спрогнозували грудневе землетрус на Камчатці силою до восьми балів в радіусі 150-200 км.

Проте вчені змушені визнати, що головне завдання сейсмології ще не вирішена. Можна говорити лише про тенденції розвитку сейсмічної обстановки, але рідкісні точні прогнози вселяють надію, що в недалекому майбутньому люди навчаться гідно зустрічати одне з найбільш грізних проявів сили природи.
Фото О. Белоконева.