Предыдущая страница реферата | 1  2  3  4  5  6 | Следующая страница реферата

На объяснение природы долгосрочных предвестников претендует и гипотеза подготовки землетрясения за счет уплотнения вещества, предложенная И.П.Добровольским. Последняя стадия процесса подготовки объясняется в ней все тем же лавинно-неустойчивым трещинообразованием [9]

Дилатантно-диффузионная (ДД) модель

Модель ДД разработана американскими учеными. В ней проявление предвестников объясняется поступлением воды в очаговую зону будущего землетрясения, после того как из-за резкого роста тектонических напряжений там начинается массовое образование микротрещин. В последнее время эта модель дополнена количественными оценками. Рассматривая вариант так называемого мягкого включения, Дж. Райс показал, что состояние динамической (сейсмической) неустойчивости в реальном массиве пород должно наступать с запаздыванием, так как изменяется внутрипоровое давление и начинается фильтрация жидкости. Если исходить из предполагаемой скорости увеличения механических напряжений в сейсмоопасном районе, равной 1кг/ кв см в год, то расчетное время “запаздывания” землетрясения по сравнению с началом фильтрации воды в очаговую зону должно составлять несколько месяцев, т.е. этот эффект приложим только к долгосрочным и среднесрочным предвестникам. Вопрос о природе краткосрочных предвестников в рамках данной модели остается открытой [9].

Модель “крип” - постепенно ускоряющееся движение бортов уже существующего разлома

В разных странах широко развивается гипотеза появления землетрясения за счет крипа – постепенно ускоряющееся движение бортов уже существующего разлома. Классические лабораторные эксперименты в рамка этой гипотезы выполнил в США Дж.Дитрих. Перед подвижкой, рассматриваемой как аналог землетрясения, на лабораторной модели землетрясения последовательно наблюдались два явления. Вначале регистрировался медленный (несколько сантиметров в секунду) крип. Затем вдоль разлома или его части он экспоненциально ускорялся (до десятков и сотен метров в секунду), завершаясь динамической подвижкой и излучением сейсмических волн. Несмотря на привлекательность модели, при объяснении природы краткосрочных предвестников землетрясений она также наталкивается на ряд трудностей. Во-первых, остаются непонятными большой ареал распространения таких предвестников, а также обширность области их генерации. Во-вторых, даже в районе разлома Сан-Андрес в Калифорнии, где данная модель работает наилучшим образом, перед большинством землетрясений зарегистрировать краткосрочные предвестники не удалось. Возможно, это объясняется малой областью развития крипа, предшествующего неустойчивому распространению разрыва. В таком случае обнаружить предварительную миграцию крипа как краткосрочный предвестник принципиально возможно, но практически трудно выполнимо [9]

Можно привести еще много моделей подготовки землетрясений, таких как: модель консолидации, модель неустойчивого скольжения, модель фазовых превращений и др., но при их детальном рассмотрении оказывается, что достоинства модели перекрываются ее недостатками.

Все рассмотренные выше модели основаны на попытке воспроизвести изучаемый процесс, происходящий в природе, на модели. Но при моделировании землетрясений в лабораторных условиях следует, строго говоря, соблюсти условия подобия процессов в натуре и модели. Горные породы же в лабораторном эксперименте не могут моделировать самих себя в естественных условиях. Кроме того, бесполезно моделировать все свойства естественного процесса в одном опыте [10].

В лаборатории мы выбираем модель линейного развития процесса, но в природе не существует чисто линейных процессов. Помимо этого, для моделирования в лаборатории надо знать начальные параметры изучаемого процесса, а их определение с необходимой точностью невозможно, но даже исследование этого дает поведение системы только в определенных условиях. А значит, моделирование не дает возможности прогнозировать исследуемый процесс. В настоящее время моделирование не всегда приводит к желаемым результатам, но возможно, со временем, придет новое понятие поведения этой системы, и ученые добьются желаемого результата.

6.2. Алгоритм КН - ретроспективный анализ

Алгоритм КН предложен для среднесрочного прогноза землетрясений, т.е. прогноза, в котором тревога объявляется на несколько лет. Алгоритм КН был разработан около 20 лет назад путем ретроспективного анализа каталогов землетрясений Калифорнии и Невады., отсюда и его название. Он принадлежит к семейству алгоритмов, основанных на анализе характерных особенностей, возникающих в общем потоке землетрясений перед сильным землетрясением [6].

Дадим качественное описание алгоритма КН. Сильное землетрясение определяется условием М>Мо, где М-магнитуда, а Мо выбирается так, чтобы средний интервал времени между сильным землетрясением в исследуемом регионе был достаточно большим, практически 7-10 лет. Тревога объявляется, если группирование землетрясений велико, сейсмическая активность высока и продолжает расти, и рост сейсмической активности предварялся затишьем [6,7].

Результаты испытаний алгоритма КН на независимом материале следующий: за рассмотренный период времени в исследованных регионах произошло 29 сильных землетрясений, диагностированы 23 из них; средняя продолжительность тревоги на сильное землетрясение – 1,8 года [6,7] .

Глава 7. Специальное заседание Отделения геологии, геофизики, геохимии и горных наук АН СССР 1989 года

Академик В.И.Кейлис-Борок.

Почему долгосрочные прогнозы пока не точны? И почему не удаются краткосрочные прогнозы? Главная причина – хаотический характер динамики сейсмо-активных разломов в том масштабе времени, который как раз и интересен для прогноза, т.е. годы и месяцы. В системе разломов действуют много механизмов, создающих сильную неустойчивость. Например, миграция флюидов – циркулирующих в земной коре насыщенных газами растворов – способна снизить прочность разлома на целых пять порядков. Значит, вторжение флюидов может спровоцировать землетрясение почти неожиданно, отразившись в электропроводности или слабой сейсмичности. Неустойчивость создают и химическое разупрочнение пород, и фазовые переходы с потерей объема, а также чисто механические явления – растрескивание, смятие пород и т.д. Действуя вместе, все эти механизмы превращают литосферу в хаотическую нелинейную систему, а в такой системе, как известно, прошлое не определяет будущее. Отсюда трудность прогноза [11].

Поведение нелинейной системы можно предсказать ценой ее сглаживания – с потерей деталей. И чем больше сглаживание, тем крупнее становятся пространственные и временные масштабы, в которых прогноз, не скажу – возможен, но, по крайней мере, не невозможен. Так что задача прогноза становится как последовательное сужение пространственно-временного объема, где следует ожидать сильного землетрясения. Поэтому, я думаю, нам нужно воспринимать прогноз землетрясений как некий процесс сглаживания неопределенности, а не как неожиданное объявление тревоги. Точные и малоточные прогнозы позволяют предотвращать большой ущерб за счет экономических мероприятий “ранней готовности” [11].

Что же необходимо для успешного предсказания землетрясений [11]?

Прежде всего, новая теория. Не имея ее, мы пытались давать прогнозы: краткосрочный и сильных повторных толчков. И тут же остро почувствовали, что одной феноменологии недостаточно. А ведь прогноз сильных повторных толчков – это критическая задача, особенно если говорить не буквально об этих толчках, а вообще о землетрясениях неподалеку [11].

Член-корреспондент АН СССР В.Н.Страхов.

Что касается прогноза землетрясений, то его не следует рассматривать как некий не разрешимый в будущем вопрос. Этому помогут сейсмостатика, геология, тектоника, сейсморайонирование [11].

В нашей стране 20 институтов Академии наук занимаются проблемой прогноза, а вместе с другими министерствами и ведомствами число таких организаций составляет 50. Для сравнения скажу, что во всем мире этой проблемой занимаются тоже 50 институтов и университетов [11].

Если мы выделим разумный масштаб времени для исследований такого направления, учтем прогресс, существующий сейчас в сейсмологии, и не будем вкладывать в термин “прогноз” административный смысл, мы сможем добиться успеха. Но при одном условии: нужна служба унифицированных наблюдений, оснащенная современной аппаратурой, и хорошая инспекция, и мощный алгоритм обработки [11].

Глава 8. Совещание “Оценка проектов по прогнозу землетрясений”1996 года в Лондоне

На совещании “Оценка проектов по прогнозу землетрясений”, проводившемся в Лондоне 7-8 ноября 1996 года Королевским Астрономическим Обществом совместно с Объединенной Ассоциацией геофизики рассматривались принципиальные вопросы эффективности проектов прогнозирования в наиболее общей, в некоторой степени, философской постановке. На совещании господствовал глубокий пессимизм не только по поводу состояния проблемы на сегодня, но и относительно планов на обозримое будущее. По существу участники совещания вторили доводам J.B.Maceiwane и C.F/Richter, доказывавшим невозможность прогнозирования землетрясений. За истекшие 50 лет, по мнению участников конференции, этому, практически, нечего противопоставить [5].

Основные аргументы совещания 1996 года сводились к следующему:

Рекомендуем скачать другие рефераты по теме: найти реферат, диплом государственного образца.



Предыдущая страница реферата | 1  2  3  4  5  6 | Следующая страница реферата

Поделитесь этой записью или добавьте в закладки