Földrengés előrejelzés

Az oldal jelenlegi verzióját még nem ellenőrizték tapasztalt közreműködők, és jelentősen eltérhet a 2014. március 26-án áttekintett verziótól ; az ellenőrzések 56 szerkesztést igényelnek .

A földrengés-előrejelzés  az a feltételezés, hogy egy bizonyos erősségű földrengés egy adott helyen, egy bizonyos időpontban (vagy egy bizonyos időtartományon belül) fog bekövetkezni. A szeizmológusok jelentős kutatási erőfeszítései ellenére még nem lehet ilyen előrejelzést adni egy napos vagy egy hónapos pontossággal [1] , és biztosítani, hogy az elkerült veszteségek következetesen meghaladják a téves riasztások gazdasági kárát [2] .

Lehetetlen a földrengések okozta károkat minimálisra csökkenteni, a feladat specifikus és nagy pénzeszközöket igényel. Leggyakrabban ezek megszerzésének lehetőségét a tárgy fontossága és a megsemmisülése esetén elfogadhatónak tekinthető kockázati szint határozza meg. Minél többet tudnak a tudósok a földrengésekről, annál több lehetőség nyílik a károk mérséklésére. Speciális térképek formájában készülnek, amelyek a szeizmikus veszély térbeli és időbeli eloszlását vagy a rázás legvalószínűbb erősségét mutatják. Ezek a térképek a már bekövetkezett földrengésekre vonatkozó információk alapján készültek. Ennek megfelelően minél több adat van róluk, annál pontosabb az előrejelzés. A földrengésekről azonban nem mindig van információ, és nem azért, mert nem történtek, hanem azért, mert műszeres szeizmikus megfigyeléseket csak az elmúlt száz évben végeztek, a földrengések paramétereiről (epicentrum koordináták, fókuszmélység, teljesítmény) az előző időszakra [3] .

A tudósok még mindig nem ismerik a földrengésekkel kapcsolatos fizikai folyamatok minden részletét, és nem ismerik azokat a módszereket sem, amelyekkel ezek pontosan megjósolhatók. Számos jelenséget manapság a földrengések lehetséges előfutáraként tekintenek: az ionoszféra változásait, különféle elektromágneses indikátorokat, beleértve az infravörös és rádióhullámokat, a radonkibocsátást , az állatok furcsa viselkedését.

Az Amerikai Szeizmológiai Társaság véleménye szerint egy állítólagos előrejelzési módszernek, amelyet helyesnek kell minősíteni, biztosítania kell a várható nagyságot bizonyos hibahatárral, egy jól meghatározott epicentrumzónával , az esemény bekövetkezésének időtartamával és annak a valószínűsége, hogy valóban megtörténik. Az előrejelzés alapjául szolgáló adatoknak ellenőrizhetőnek és feldolgozásuk eredményének reprodukálhatónak kell lenniük.

A hosszú távú (évek vagy évtizedek) előrejelzések sikerének elérése sokkal valószínűbb, mint egy legfeljebb egy hónapos pontosságú előrejelzés megvalósítása. Pontos rövid távú előrejelzések (óráktól napokig) jelenleg nem lehetségesek.

A földrengések előrejelzésének problémája

A földrengések előrejelzésére irányuló tudományos munka részeként a szeizmológusok vizsgálták a közelgő földrengés kapcsolatát a földkéreg mozgásával [4] [5] , a kutak talajvízszintjének változásával [6] , a radon kibocsátásával, ill . hidrogén [7] [8] , szeizmikus hullámok gyorsulásának változásai [9] elektromágneses mezők ( szeizmoelektromágnesesség ), [10] , nagy léptékű talajhőmérsékletváltozások [11] , ionkoncentráció változásai az ionoszférában . [tizenegy]

A földrengési folyamatok rejtélye gyakran arra készteti a képzetlen embereket, hogy azt állítsák, hogy megtalálták a megoldást a földrengés-előrejelzés problémájára. Fantasztikus földrengés-előrejelzési elméleteik közé tartoznak az időjárási körülmények és a szokatlan felhők , a holdfázisok. [12] De ezek mind áltudományos elméletek. [13]

Kutatási programok története

Az Egyesült Államokban

Az Egyesült Államokban az 1960-as évek közepén vetették fel a földrengések előrejelzésének problémáját . Számos konferenciát tartottak Japánnal , de komoly eredmények nem következtek egészen az Országos Földrengésveszély -csökkentési Program 1977 -es létrehozásáig . [14] . Egyik feladata a földrengés-előrejelző technikák és a korai figyelmeztető rendszerek fejlesztése volt. [15] A hangsúly azonban 1990 -ben az előrejelzésről a mérséklésre helyeződött át. [16] 

1984- ben elindult a Parkfield kísérlet [17] , de nem tudta helyesen megjósolni a földrengést a San Andreas -törésnél . [18] 1995 - ben a Nemzeti Tudományos Akadémia kollokviumot tartott "Földrengés-előrejelzés: Kihívás a tudomány számára", amely nem tudott új információt szolgáltatni az előrejelzésekhez. [19]

Japánban

Japánban 1964 - ben indult egy földrengés-előrejelzési program [20] , ötéves tervvel. [21] 1978-ban a program 8-nál nagyobb földrengést kezdett jósolni a Tokió melletti Tokaiban , amely Japán és az egész világgazdaság történetének legnagyobb katasztrófája lehet. Ma Japán rendelkezik a világ legjobb rendszerével a szeizmikus hullámok rögzítésére, a földkéreg deformációinak kimutatására, a talajvíz tulajdonságainak és az elektromágneses változások vizsgálatára. [22] Mindez annak a hatalmas erőfeszítésnek a része, hogy megértsük a földrengések előkészítési folyamatait.

Németországban

Német tudósok, akik hosszú ideje tanulmányozták a hangyák viselkedését a szeizmikus aktivitás különböző időszakaiban, arra a következtetésre jutottak, hogy csak egy földrengés előestéjén változtatták meg radikálisan élettervét, amelynek erőssége legalább 2 pont. A Duisburgi Egyetem tudósai szerint a hangyák viselkedésében folyamatos változást tapasztaltak az aktivitás és a nyugalom fázisaiban: néhány órával a földrengés előtt az alvási fázis helyett aktivitási kitörés következett, majd a következő aktivitási fázis nem következett be a nap folyamán. A szakértők szerint ez annak köszönhető, hogy egy földrengés előtt mérgező gáz szabadulhat fel, az ember számára észrevehetetlen, de hatással van a hangyák viselkedésére. [23]

Kínában

2013 - ban a kínai Szecsuán tartományban egy erős földrengés után több mint 300 millió dollárt fektettek be a szeizmikus sokkok előrejelzésébe: 5000 megfigyelőállomásból álló hálózatot hoznak létre az ország legveszélyesebb területein, a melynek célja egy erős földrengés korai figyelmeztetése. [24]

Oroszországban

Orosz tudósok átfogó módszert fejlesztettek ki a földrengések előfutárainak elemzésére, amely lehetővé teszi egy működő rendszer létrehozását az erős földrengések rövid távú előrejelzésére. Szergej Pulints , az Orosz Tudományos Akadémia Űrkutatási Intézetének főkutatója szerint a műholdtechnológiákat az ionoszféra teljes elektrontartalmának , valamint a légkör alsó részének hőmérsékletének és számos egyéb paraméter figyelésére használják. közeledő sokkok jelei. Ebben a szakaszban a tudósok ötnapos pontossággal megjósolhatják az 5,5-nél nagyobb földrengéseket, és a statisztikák szerint az előrejelzések csak 60%-a végződik sikerrel. [25]

2010 - ben Gennagyij Szobolev, az Orosz Tudományos Akadémia Földfizikai Intézetének szeizmológiai osztályának vezetője a "Földrengés-előrejelzés Oroszországban" című konferencián kijelentette, hogy Oroszországban nincsenek állomások a földkéreg mozgásának megfigyelésére. szeizmikusan legveszélyesebb régiókban. Szerinte a szeizmológusok nem rendelkeznek elegendő felszereléssel a földalatti tevékenység megfigyelésére. [26]

2011- ben Jevgenyij Rogozhin , a Föld Fizikai Intézetének igazgatóhelyettese a "Földrengés előrejelzése: Oroszország és a világ készen áll rájuk?" kijelentette, hogy a prekurzorok vizsgálatának gyenge oldala, hogy hazánkban nincs olyan speciális szolgálat, amely az összes prekurzort átfogóan ellenőrizné. [27]

2012- ben az Orosz Tudományos Akadémia Szibériai Osztályának és a Szibériai Földtani, Geofizikai és Ásványi Erőforrások Kutatóintézetének szakemberei olyan aktív megfigyelési módszert fejlesztettek ki, amely akár 100 tonna kapacitású rezgésforrásokat is használ a földrengések előrejelzésére. A rezgésforrások lehetővé teszik a földkéreg szerkezetére vonatkozó adatok beszerzését. Magának a földrengés-előrejelző rendszernek a létrehozásán azonban még mindig folyik a munka a Bystrovka tesztterületen . [28]

Harbingers

Sok, különösen nagy földrengést megelőztek olyan jelenségek, amelyek nem jellemzőek a térségre. A 17-21. századi nagy földrengésekre vonatkozó adatok, valamint a földrengésekkel kapcsolatos eseményeket megemlítő évkönyvek rendszerezése eredményeként számos olyan tipikus jelenséget állapítottak meg, amelyek a földrengések működési előfutáraiként szolgálhatnak. Mivel a földrengések különböző előfordulási mechanizmusokkal rendelkeznek, különböző geológiai körülmények között, különböző nap- és évszakokban fordulnak elő, az előfutárként szolgáló kísérő jelenségek is eltérőek lehetnek.

A 2010-es évek elejétől szinte minden jelenség előhírnöke tudományos magyarázattal rendelkezik. Ennek ellenére rendkívül ritka, hogy azonnali értesítésre használják őket, mivel a prekurzor jelenségek nem jellemzőek a földrengésekre. Például a légköri fényjelenségek előfordulhatnak geomágneses viharok időszakában, vagy ember okozta természetűek, az állatok tömeges zavarását pedig egy közelgő ciklon okozhatja.

Jelenleg a következő jelenségeket különböztetjük meg, amelyek a földrengések előfutáraként szolgálhatnak: előretörések, rendellenes légköri jelenségek, talajvízszint-változások, állatok nyugtalan viselkedése.

Egy 2020-as tanulmány rögzített állati viselkedésérzékelőkkel – hat tehénnel , öt báránnyal és két kutyával – Olaszország egyik szeizmikusan aktív régiójában kimutatta, hogy legkésőbb 20 órával a földrengés előtt megváltozik a viselkedésük, és minél közelebb van az epicentrum, annál korábban. A legérzékenyebbek a kutyák, őket követik a tehenek [29] [30] .

Foreshocks

Az előretörések  mérsékelt földrengések, amelyek megelőzik az erős földrengést. A magas foreshock aktivitás más jelenségekkel kombinálva működési előfutárként szolgálhat. Így például a Kínai Szeizmológiai Iroda ezen az alapon egy 1975 - ös erős földrengés előtti napon kezdte meg egymillió ember evakuálását [31] . [egy]

Bár a nagy földrengések felét előrengések előzik meg, az összes földrengésnek csak 5-10%-a előrengés. Ez gyakran hamis figyelmeztetéseket generál. [1] [32] [33]

Optikai jelenségek a légkörben

Ősidők óta megfigyelhető, hogy sok nagy földrengést megelőznek a légkörben az adott területen szokatlan optikai jelenségek: az aurórákhoz hasonló villanások, fényoszlopok, furcsa alakú felhők. Úgy jelennek meg, mint közvetlenül a sokk előtt, de néha több napig is előfordulhatnak. Mivel ezeket a jelenségeket általában véletlenül veszik észre speciális képzettséggel nem rendelkezők, akik a mobil fotó- és videóeszközök tömeges megjelenése előtt nem tudnak tárgyilagos leírást adni, az ilyen információk elemzése nagyon nehézkes. Csak az elmúlt évtizedben, a légkör műholdas megfigyelésének, a mobil fényképezésnek és az autós videorögzítőknek a fejlődésével szokatlan optikai jelenségek voltak a földrengés előtt megbízhatóan rögzítve, különösen a szecsuáni földrengés előtt .

A modern elképzelések szerint a légkörben előforduló szokatlan optikai jelenségek olyan folyamatokhoz kapcsolódnak a jövőbeli földrengés zónájában, mint:

  1. Gázok kibocsátása gőzökből a feszültség alatt álló kőzetekből a légkörbe. A jelenségek típusa és jellege a kiáramló gázoktól függ: az éghető metán és kénhidrogén lángokat adhat, amit például a krími földrengések előtt is megfigyeltek, a radon saját radioaktivitásának hatására kék fénnyel fluoreszkál és okoz. más légköri gázok fluoreszcenciája, a kénvegyületek kemilumineszcenciát okozhatnak.
  2. Feszült kőzetek villamosítása, amely elektromos kisüléseket okoz a föld felszínén és a légkörben a jövő fókuszában. [34]

Talajvízszint változás

Post factum megállapítást nyert, hogy sok nagy földrengést a talajvíz szintjének rendellenes változása előzött meg, mind a kutakban és kutakban, mind a forrásokban és forrásokban. Különösen a csuji földrengés előtt a talaj felszínén néhány helyen hirtelen több forrás jelent meg, amelyekből a víz meglehetősen gyorsan elkezdett folyni. A földrengések jelentős része azonban nem okozott előzetes változást a víztartó rétegekben.

Nyugtalan állatok viselkedése

Megbízhatóan bizonyított, hogy sok erős földrengés fő sokkját az állatok megmagyarázhatatlan nyugtalansága előzi meg nagy területen. A legvalószínűbb, hogy az állatok szokatlan rezgéseket éreznek, vagy reagálnak az infrahang rezgéseire. Ezt figyelték meg például az 1927-es krími földrengések , az asgabati földrengés és a csuji földrengés előtt . De a Spitak földrengés és a Neftegorsk földrengés előtt nem figyeltek meg az állatok tömeges rendellenes viselkedését.

Megpróbálja megjósolni

Olaszország

2011. szeptember 20-án hat olasz vulkángeofizikus állt bíróság elé azzal a váddal, hogy nem jósolták meg a L'Aquila (2009) földrengés katasztrofális következményeit [1] .

Kína

Haicheng evakuálása

Egy sor előretörés után (amelyek némelyike ​​az épületekben is kárt okozott) néhány helyi vezető evakuálta a lakosságot. Nem sokkal később egy nagy földrengés volt az M7.3 felől . És bár néhány évvel ezelőtt szó esett egy ilyen földrengés lehetőségéről Északkelet-Kínában, konkrét előrejelzést nem fogalmaztak meg. [35]

A hivatalos adatok szerint 242 000 ember életét követelő tangshani földrengést azonban nem lehetett előre megjósolni. Ez egy ideig kétségbe vonta a földrengés-előrejelzési kutatásokat.

Japán

1892- ben a japán kormány létrehozta a Birodalmi Földrengéskutató Bizottságot , válaszul a pusztító Nobi földrengésre (1891) (Mino-Owari) az M8.0-val. [36]

Jegyzetek

  1. 1 2 3 Earthquake Prediction Archiválva : 2009. október 7. a Wayback Machine -nél . Ruth Ludwin, az Egyesült Államok Geológiai Szolgálata.
  2. Mikhail Rodkin Földrengés- előrejelzés: a remények összeomlása? // Tudomány és élet . - 2017. - 2. sz. - S. 50-55. — URL: http://www.nkj.ru/archive/articles/30653/ Archiválva : 2017. február 12. a Wayback Machine -nél
  3. Katasztrófák a természetben: földrengések - Batyr Karryev - Ridero . ridero.ru Letöltve: 2016. március 14. Az eredetiből archiválva : 2018. július 24.
  4. Sato, H. Precursory Land Tilt before the Tonankai Earthquake of 1944 // Some Precursors before Recent Great Earthquakes along the Nankai  Trough . - 1977. - 1. évf. 25 (Melléklet). - P. 115-121.
  5. Mogi, K. A földkéreg deformációjának időbeli változása a tolóerő-típusú nagy földrengést megelőző napokban – The 1944 Tonankai earthquake of magnitude 8,1  //  Pure and Applied Geophysics : Journal. - 1984. - 1. évf. 122 . - P. 765-780 .
  6. Roeloffs, E. et al. Vízszint- és feszültségváltozások az 1985. augusztus 4-i, kaliforniai Kettleman Hills-i földrengést megelőzően és azt követően  //  Pure and Applied Geophysics : Journal. - 1997. - 1. évf. 149 . - P. 21-60 . - doi : 10.1007/BF00945160 .
  7. Tsunogai, U. & Wakita, H. Előzetes kémiai változások a talajvízben: Kobe földrengés, Japán  //  Science : Journal. - 1995. - 1. évf. 269 ​​, sz. 5220 . - 61-63 . o . - doi : 10.1126/tudomány.269.5220.61 . — PMID 17787705 .
  8. Wakita, H. Earthquake chemistry II, összegyűjtött iratok,  szerk . - Földrengések Kémiai Laboratóriuma, Természettudományi Kar, Tokiói Egyetem, Tokió, 1996. - Vol. II.
  9. Talwani et al. Földrengés előrejelzése a Blue Mountain-tónál (be kell fejezni)  (angolul)  : folyóirat. – 1971.
  10. Fraser-Smith, AC, Bernardi, A., McGill, PR, Ladd, ME, Helliwell, RA és Villard Jr., OG Alacsony frekvenciájú mágneses tér mérések az Ms 7.1 Loma Prieta   földrengés epicentrumának közelében / Geophysical Research Letters : folyóirat. - 1990. - 1. évf. 17 , sz. 9 . - P. 1465-1468 . - doi : 10.1029/GL017i009p01465 . - .
  11. 1 2 De Swaaf, Kirt. Da rumort es ständig im Untergrund", Interjú Pier Francesco Biagival  (német)  // Der Standard : bolt. - 2011. - március 22.
  12. Földrengés-előrejelzés: Elment és újra . Föld magazin (a részleges lista megerősítése) (2009. április 7.). Letöltve: 2011. augusztus 8. Az eredetiből archiválva : 2009. április 30..
  13. Alden, Andrew A földrengés-előrejelzés bogeymanja . Geológia. about.com . Letöltve: 2011. február 25. Az eredetiből archiválva : 2012. augusztus 24..
  14. Scholz, C., Mi történt valaha a földrengés-előrejelzéssel? Geotimes, 17. évf., 1997. március
  15. NEHRP honlapja . Letöltve: 2011. augusztus 8. Az eredetiből archiválva : 2011. augusztus 7..
  16. . Mervis, Jeffrey, a földrengéstudósok remélik, hogy a közelmúltbeli dübörgés több finanszírozáshoz vezet  (hivatkozás nem érhető el) , The Scientist , 1990. április 2.
  17. Bakun, W.H. & Lindh, A.G. The Parkfield, California, földrengés-előrejelzési kísérlet, Science 229, no., 619-624, 1985
  18. Roeloffs, E. & Langbein, J., The earthquake prediction experiment at Parkfield, California, Reviews of Geophysics 32, no., 315-335, 1994.
  19. Earthquake Prediction: The Scientific Challenge, Proceedings of The National Academy of Science, v. 93. sz. 1996. 9.
  20. Bormann, P., 2011, "From Earthquake Prediction Research to Time-Variable Seismic Hazard Assessment Applications", Pure and Applied Geophysics 168 (2011), 329-366, DOI 10.1007/s00024-04-0-0
  21. Rikitake, T. (1966) "Ötéves terv a földrengések előrejelzésére irányuló kutatásokhoz Japánban", Tectonophysics, 3, 1-15.
  22. Japan Meteorological Survey (1991), "Földrengés- és szökőár-megfigyelés és ellenintézkedések", 27. o.
  23. Irina Semchishina. A hangyák új módszert fedeztek fel a földrengések előrejelzésére (2013. április 12.). Letöltve: 2013. április 22. Az eredetiből archiválva : 2013. április 29..
  24. Arkagyij Szimonov. Kína 300 millió dollárt különít el a földrengések előrejelző rendszerére (2013. április 24.). Letöltve: 2013. április 24. Az eredetiből archiválva : 2013. április 25..
  25. A Földrengés-előrejelző szolgáltatás hamarosan megjelenhet Oroszországban (2013. április 11.). Letöltve: 2013. április 22. Az eredetiből archiválva : 2013. április 29..
  26. Oroszországnak nincs mit megfigyelnie a földrengéseket (2010. március 4.). Letöltve: 2013. április 22. Az eredetiből archiválva : 2012. április 14..
  27. Szakértő: Vannak földrengéshírnökök, de nincsenek összetett megfigyelések (2011. március 18.). Letöltve: 2013. április 22. Az eredetiből archiválva : 2011. augusztus 11..
  28. Alekszej Khadaev. Geofizikusok megrázták a földet (2012. szeptember 13.). Letöltve: 2013. április 22. Az eredetiből archiválva : 2012. szeptember 15..
  29. Az állatok a földrengések előrejelzői // Tudomány és élet . - 2021. - 2. sz . - S. 72-73 .
  30. Martin Wikelski et al. Potenciális rövid távú földrengések előrejelzése haszonállatok megfigyelésével  (angol)  // Etológia. - 2020. - 1. évf. 126 , iss. 9 . - P. 931-941 .
  31. Glenn Richard. Földrengés előrejelzése: Haicheng, Kína - 1975 (nem elérhető link) . Földtudományi Oktatási Forrásközpont (2001). Letöltve: 2006. október 22. Az eredetiből archiválva : 2012. augusztus 24.. 
  32. Szakértő: Nehezen megjósolható földrengések. Mindent figyelembe véve (2009. április 6.). Letöltve: 2011. augusztus 11. Az eredetiből archiválva : 2012. augusztus 24..
  33. Megjósolhatják a tudósok, hogy mikor csapnak le a földrengések? . Letöltve: 2011. augusztus 11. Az eredetiből archiválva : 2012. augusztus 24..
  34. Eric Vance. Földrengések az égen // A tudomány világában . - 2018. - 12. sz . - S. 68-74 .
  35. Wang K., Qi-, Chen Fu, Sun Shihong, Wang Andong.  Az 1975-ös haichengi földrengés  előrejelzése // Az Amerikai Szeizmológiai Társaság közleménye : folyóirat. - 2006. - Vol. 96 . - P. 757-795 .
  36. RJ Geller, Haladás nélkül nincs finanszírozás , Természeti viták, 1999. május 18 . Letöltve: 2011. augusztus 21. Az eredetiből archiválva : 2011. június 29.

Lásd még