Рефераты | Рефераты по геологии | Опыт краткосрочного прогноза времени, места и силы камчатских землетрясений 1996-2000 гг. Опыт краткосрочного прогноза времени, места и силы камчатских землетрясений 1996-2000 гг. Категория реферата: Рефераты по геологии Теги реферата: контрольная работа 2, реферат на экономическую тему Добавил(а) на сайт: Потапов. Предыдущая страница реферата | 1  2  3  4  5  6  7  8  9 | Следующая страница реферата	55,07	165.23	34	6,0	1
9	2000	06.03	03 : 54	52,00	159,10	59	5,6	10

Указанные в таблице данные об основных параметрах землетрясений (кроме магнитуд, которые более точно определяются удаленными сетями России и мира), взяты из определений КОМСП ГС РАН. Условно принимается, что когда после сделанного прогноза на Камчатке происходит сильное землетрясение с М=6 и более, тревожный период заканчивается, даже если прогноз магнитуды или места события сделаны с некоторой ошибкой. В последней графе табл.1 указано реальное время тревоги, т.е. длительность интервала, соответствующего периоду времени от даты подачи прогноза (начала тревожного времени) до времени возникновения землетрясения. Рассмотрим каждый прогноз и соответствующее ему событие отдельно.

Карымское землетрясение 1 января 1996 г. с М=7.

Это близповерхностное землетрясение (Н=1 км), произошедшее вблизи вулкана Карымский, было самым сильным коровым землетрясением в континентальной части Камчатки за весь период инструментальных сейсмологических наблюдений. Значение магнитуды дано по данным ОМЭ ОИФЗ РАН. Энергетический класс К=14,3 [5]. Ярко выраженная сейсмическая активизация в области очага этого землетрясения началась за несколько часов до главного события. Землетрясения с К>12 происходили почти по всей очаговой зоне будущего землетрясения. 4 землетрясения с М>4,5 произошли в течение последнего часа до главного толчка. Землетрясение ощущалось в г.Петропавловск-Камчатский (расстояние около 100-130 км) силой 4-5 баллов.

В период сентябрь-декабрь 1995 г. для сейсмического процесса на Камчатке в широком диапазоне энергии землетрясений были характерны черты упорядоченности и самоорганизации, что проявлялось, главным образом, в суточной, двухсуточной и 10-суточной цикличности камчатских землетрясений, а также в синхронизации глобальной и региональной сейсмичности. Приведем конкретные данные.

10-суточная цикличность. В период сентябрь-декабрь 1995 г. на Камчатке произошло 17 землетрясений с К=11 и более (точнее, с К>10,8). Из них 3 могут считаться одиночными событиями, а остальные образуют 4 группы с временными интервалами между последовательными землетрясениями не более 3 суток. Выбрав в качестве реперов одиночные землетрясения и наиболее сильные события в группах, получим следующую временную последовательность землетрясений: 11 сентября (К=12,7), 20 сентября (К=11,8), 30 сентября (К=13,0), 20 октября (К=10,8), 19 ноября (К=12,7), 11 декабря (К=12,6), 31 декабря (К=13,1). С точностью до суток длительность интервалов между этими последовательными событиями образует следующий ряд значений: 9, 10, 20, 30, 21 и 20 суток, т.е. землетрясения происходили с интервалами, кратными периоду Т=10 суток с отклонением от этого значения не более, чем на одни сутки. Первоначально было сделано предположение, что эта величина соответствует одной трети лунного синодического месяца Т=29,53 суток, т.е. равна 9,84 суток. Возможны и другие объяснения, о чем будет сказано позже. Существенно то, что 10-суточная цикличность связана с откликом сейсмического процесса в Камчатском регионе на внешние воздействия и указывает на упорядоченность процессов выделения сейсмической энергии во времени в виде циклически возникающих сильных землетрясений. Были предприняты попытки выявить другие черты цикличности и самоорганизации сейсмического процесса.

2-суточная и 1-суточная цикличности землетрясений. Было обращено внимание на то, что большинство камчатских землетрясений с К=10 и более в ноябре 1995 г. происходили по нечетным дням. Наиболее отчетливо этот эффект проявился в декабре, после землетрясения 3 декабря с М=7,9 (NEIC) в южной части Курильских островов. Все землетрясения энергетического класса К>10,0 регистрировались только в нечетные дни (имеются ввиду четные и нечетные юлианские даты): 5, 7, 11, 15, 17, 17, 21, 25, 25, 31 декабря. Вероятность случайного возникновения подряд 10 таких событий составляет около 0,001. Сходный результат преимущественнной приуроченности событий к нечетным дням выявлен по мировым данным для землетрясений с М более 5,5. Это, во-первых, указывает на глобальную природу обнаруженного явления и, во-вторых, на фазовую синхронизацию глобального и регионального сейсмических процессов для двухсуточного цикла. Подобного рода самоорганизация и упорядоченность выделения сейсмической энергии могла быть связана, на наш взгляд, с синхронной подготовкой сильных событий как в регионе, так и в мире. Анализ сейсмичности Камчатки на более низком энергетическом уровне показал, что в период 6-22 декабря ярко проявлялась неравномерность внутрисуточного распределения землетрясений с К>,0. За указанный период лишь одно землетрясение произошло в 11-часовом по длительности интервале суток от 8 часов до 19 часов (здесь и везде далее указывается Гринвичское время), тогда как вне этого интервала суток зарегистрировано 20 землетрясений. Обратим внимание на то, что эти 20 землетрясений произошли в "неопасное" время суток, из чего можно было сделать вывод (в тот период это казалось нам маловероятным), что ожидавшееся сильное землетрясение готовится не в сейсмофокальной зоне, как это произошло в действительности. Столь ярко выраженная суточная цикличность рассматривалась нами как краткосрочный предвестник возможного сильного землетрясения на Камчатке. Что еще принималось во внимание перед тем, как был дан прогноз сильного землетрясения с М=7-7,8?

Последняя в 20-м веке активная фаза для камчатских землетрясений с М>7 согласно формуле (1) соответствует интервалу ноябрь 1995 - декабрь 1998 г., т. е. с ноября 1995 г. почти на порядок возросла вероятность возникновения событий указанной силы [31,33,34]. В этой активной фазе с вероятностью 0,6 в период июль 1996 - июль 1998 г. согласно оправдавшемуся впоследствии долгосрочному прогнозу в северной части камчатского участка субдукции в широтной полосе 53,0o -56,0o N ожидалось землетрясение с М=7,5 и более [31,33]. Было обращено также внимание на то, что 3 декабря в южной части Курильских островов произошло сильное землетрясение с моментной магнитудой М=7,9 (NEIC). Это означало, что в ближайший месяц повысилась вероятность возникновения сильного камчатского землетрясения и необходимо было более детально анализировать региональную сейсмичность (см. раздел 1). Характерно, что как отклик на это событие спустя 2-3 суток после этого землетрясения стали в хорошо выраженной форме проявляться суточная и 2-суточная цикличности камчатских землетрясений во всем регионе. В соответствии с алгоритмом Мантия была сделана приближенная оценка места возникновения ожидаемого землетрясения. Поскольку аномальные вариации сейсмичности в верхней мантии в районе г.Петропавловск-Камчатский отсутствовали, был сделан вывод, что в ближайшие 3 недели в радиусе 120 км от областного центра землетрясения с М>6 маловероятны. На основании комплексного анализа сейсмологических данных 29 декабря 1995 г. в региональный экспертный совет нами был представлен официально зарегистрированный прогноз (обсуждавшийся в тот же день) следующего содержания: "На основании комплексного анализа сейсмологических данных в соответствии с алгоритмом М6 сделан вывод, что землетрясения с М=6,5 и более на расстоянии до 120 км от г.Петропавловск-Камчатский в ближайшие 3 недели не ожидаются На Камчатке в период до августа 1996 г. повысилась вероятность возникновения землетрясений с М=7-7,8 (p=0,3). В период март-июль 1996 г. вероятность возникновения землетрясения с М=7,6-7,8 составляет 0,2". Этот прогноз был одновременно краткосрочным и среднесрочным. В ближайшие 3 недели была повышенной вероятность землетрясений с М=7-7,8 на расстоянии более 120 км от областного центра и в дальнейшем до августа на Камчатке ожидались землетрясения с М=7-7,8.

Спустя 3 дня после подачи прогноза в районе Карымского вулкана 1 января 1996 г. вне сейсмофокальной зоны Заварицкого-Беньофа произошло вулкано-тектоническое землетрясение с М=7 на расстоянии около 100-130 км от областного центра. Точность определения координат гипоцентров землетрясений такой силы в этом районе составляет около 10-30 км, так как в радиусе 80 км от гипоцентра расположена только одна сейсмическая станция. До августа 1996 г. в соответствии со сделанным прогнозом на Камчатке произошло 3 землетрясения с М=7, причем последнее было как раз в июле. Кроме того, учитывая наш методический подход, можно считать неслучайным, в связи с отмеченной также синхронизацией глобальной и региональной сейсмичности с периодом цикла 2 суток, что в один и тот же день с Карымским землетрясением, за 2 часа до него, произошло сильное землетрясение с М= 7,9 (NEIC) в районе экватора к югу от Филиппин. Этот первый прогноз автора в реальном времени можно считать относительно удачным, поскольку он оправдался по времени, месту и магнитуде ожидаемых событий, хотя формулировка прогноза была не очень четкой.

Землетрясение 21 июня 1996 г. с М=7

Гипоцентр этого землетрясения, ощущавшегося в г.Петропавловск-Камчатский как 4-5-балльное, был удален к юго-востоку от него на расстояние около 150 км (см. рис.3). Магнитуда оценена по данным станции Обнинск. Сейсмическая подготовка события по многим параметрам была достаточно типичной для землетрясений такой силы. В течение 2,5 месяцев до события в той части сейсмофокальной зоны, где произошло это землетрясение, отмечалось сеймическое затишье по данным землетрясений с К=9,5 и более, Н=0-200 км. Со 2-го по 15 июня была отмечена форшоковая активизация (Кмакс=11,8) к северу от области очага будущего землетрясения. Анализ сейсмичности на глубинах 70-150 км в соответствии с алгоритмом Мантия показал, что в исследуемом цилиндрическом объеме с радиусом 60 км в период 3 апреля - 15 июня сформировалась сейсмическая аномалия в виде 7 землетрясений с Кмакс=10,4. Анализ сейсмичности в зоне сейсмического затишья и прилегающей территории показал, что в течение трех месяцев, с 17 марта по 17 июня в одной половине суток, с 6 час 45 мин до 18 час 04 мин, произошло 14 землетрясений из 15 с К>9,1 и глубиной очага 0-150 км. В этой так называемой "опасной" половине суток произошли все 6 землетрясений в период 2-15 июня, когда имела место форшоковая активизация с Кмакс=11,8. Для периода 24.04.-15.06.1996 г. все 11 землетрясений с К=7,0 и более, Н=70-150 км, зарегистрированные в северной части зоны сейсмического затишья, произошли в интервале суток от 6 до 20 часов. Была выявлена пространственно-временная упорядоченность землетрясений с энергетическим классом К>7 на глубинах до 150 км, что выразилось в возникновении пространственно-временных цепочек землетрясений (на плановой проекции), вытянутых в широтном и меридиональном направлениях. Эти направления цепочек были превалирующими по отношению к другим. Ранее это явление отмечалось по ретроспективным данным накануне других сильных камчатских землетрясений. Указанные региональные аномалии можно было также связывать с подготовкой и возникновением 10 июня землетрясения на Алеутских островах с М=7,9 (NEIC). Кроме того, 17 июня произошло землетрясение с М=7,9 (NEIC) в районе экватора, в Молуккской зоне. Имеющиеся данные позволили 20 июня представить в региональный экспертный совет прогноз следующего содержания: "Анализ данных по алгоритму М6 показал, что сформировался предвестник землетрясения с М=5-6,5, которое ожидается в широтной полосе 52,0o -54,0o N. 3 из 4-х контролируемых параметров превысили пороговый уровень. Сделан вывод, что в ближайшие 3 месяца в районе Авачинского залива повышена вероятность землетрясения с М=5-6,5". Ожидаемое с М9,0 , в том числе 5 землетрясений с К>10,0. В предыдущие 12 суток было отмечено только 2 события. Другая существенная особенность сейсмичности Камчатки заключалась в том, что в период 01.04.-10.07.1996 г. все 8 землетрясений с К=13,0 и более, зарегистрированные в сейсмофокальной зоне Заварицкого-Беньофа, оказались приурочены к узкому ("опасному") интервалу суток длительностью менее 5 часов, от 10 час 49 мин до 15 час 36 мин. Как мы уже отмечали, большинство этих сильных событий произошли после землетрясения 21 июня с М=7. Таким образом, сейсмотектонические напряжения в регионе после этого события не пошли на спад, а нарастали. Опыт прогноза двух предыдущих камчатских землетрясений позволил нам дать краткосрочный прогноз ожидаемого землетрясения с временем упреждения 3 недели. В результате анализа данных 11 июля был представлен краткосрочный прогноз следующего содержания: "До конца июля на Камчатке повышена вероятность возникновения землетрясения с М=6-7,3". В соответствии с нашими заключениями о сейсмической опасности, поданными до и после 11 июля, в районе г. Петропавловска-Камчатского, на расстояниях до 150 км от него, в том числе в Авачинском заливе, землетрясения с М>6,5 не ожидались. 11 июля сообщение от КЦМСиВА об ожидаемом и неопасном для областного центра землетрясении было передано в администрацию Камчатской области.

Ожидаемое землетрясение произошло через 5 дней после даты подачи прогноза. Поскольку событие с М>6,5 не ожидалось в районе г.Петропавловск-Камчатский (что и было в действительности), можно сделать вывод, что прогноз землетрясения оправдался по времени, месту и силе события.

Кроноцкое землетрясение 5 декабря 1997 г. с магнитудой Мw=7,8 (NEIC)

Сильнейшее за последние 40 лет по величине моментной магнитуды М=7,8 и размерам области афтершоков [1,8] Кроноцкое землетрясение произошло вдали от населенных пунктов восточного побережья Камчатки. Макросейсмический эффект землетрясения, сопровождавшегося многоактным вспарыванием вдоль очаговой зоны протяженностью более 200 км, был ниже, чем у других камчатских землетрясений такой силы и не привел к каким-либо разрушениям в населенных пунктах области. Главный толчок был удален на расстояние 360 км от г.Петропавловск-Камчатский, в котором событие ощущалось силой 5-6 баллов. Как уже отмечалось, сделанный нами долгосрочный прогноз этого землетрясения [31,33], в соответствии с которым с вероятностью 0,6 ожидалось событие с М=7,5 и более в широтной полосе 53,0o-56,0o N в период июль 1996-июль 1998 г., оправдался по всем трем параметрам. Значительно сложнее было сделать в реальном времени по сейсмологическим данным краткосрочный прогноз времени, места и силы этого события. Основная сложность заключалась в том, что на заключительной стадии сейсмической подготовки этого землетрясения в течение трех месяцев до него черты упорядоченности и цикличности проявлялись, как правило, в менее выраженной форме, чем при предыдущих более слабых камчатских землетрясениях 1996 г с М=7, поэтому ожидалось более слабое событие. Уровень сейсмичности в первые 11 месяцев 1997 г. был настолько низким, что за это время не произошло ни одного события с К> 13,0. В соответствии с алгоритмом Мантия в районе областного центра опасные землетрясения с М>6,5 не ожидались. Были выявлены месячная, полумесячная и суточная цикличности землетрясений. Не была выявлена в реальном времени в действительности имевшая место в очаговой зоне Кроноцкого землетрясения область сейсмического затишья в связи с отсутствием опыта ее идентификации для таких сильных событий.Менее, чем за месяц до Кроноцкого землетрясения 8 ноября в северном полушарии Земли (35o N, 87o E) произошло событие с М=7,9 (NEIC), совпавшее по времени с мощной вспышкой на Солнце и вызванной ей большой магнитной бурей с резким началом, самой мощной за последние 2 года. До и после этого землетрясения уровень сейсмичности значимо различался. В течение месяца со 2.10 по 2.11.1997 г. на глубине 0-100 км севернее 52o N произошло 21 землетрясение с К=9,8 и более, тогда как в последующие 3 недели ни одного. В октябре-ноябре был значимо выраженным суточный ход землетрясений. 17 и 31 октября в региональный экспертный совет были даны 2 по существу аналогичных по содержанию прогноза. Второй из них подтверждал первый и был следующего содержания: "Продолжает развиваться аномалия суточного хода ( > 52,0o N, l < 165o E). За последний месяц все 16 землетрясений с К> 10,0 произошли в одной ("опасной") половине суток 07-20 часов Гринвичского времени. Это указывает на изменение напряженного состояния в регионе по сравнению с прошлым периодом и на более высокую вероятность землетрясений с К 13 (что ориентировочно соответствует М=6). В Авачинском блоке (район г.Петропавловск) в ближайшую неделю землетрясения с М>6,5 не ожидаются". Сделанный прогноз, как и все предыдущие, до возникновения события не снимался. Это был прогноз с открытой датой, так как время окончания тревожного периода не было указано. Продолжительность времени тревоги предполагалось уточнить в процессе текущего анализа данных. Отметим, что в последующих еженедельных заключениях о сейсмической опасности события с М>6,5 в Авачинском заливе не ожидались и в дальнейшем, а прогноз ожидаемого события не уточнялся. Спустя 34 дня после сделанного прогноза произошло Кроноцкое землетрясение, которое по оперативным данным КОМСП соответствовало К=14,5, а по окончательным - значению К=15,5, т. е. ошибка прогноза по энергии события составила 2 порядка.  

К сожалению, в день землетрясения автор находился за пределами областного центра и не имел информации о начавшемся в области очага будущего землетрясения интенсивном форшоковом рое (К макс=12,6), предварявшем 3-5 декабря Кроноцкое землетрясение. Основываясь на этих данных, сделанный прогноз можно было уточнить. Нам представляется, что важным был вывод о том, что в Авачинском заливе, вблизи областного центра, землетрясения с М>6,5 не ожидались.

Рекомендуем скачать другие рефераты по теме: диплом система, понятие реферата.



Предыдущая страница реферата | 1  2  3  4  5  6  7  8  9 | Следующая страница реферата

Поделитесь этой записью или добавьте в закладки