ОБ ОБЪЕКТИВНЫХ ПРОБЛЕМАХ ДОЛГОСРОЧНОГО СЕЙСМИЧЕСКОГО ПРОГНОЗА

 

Приходовский Михаил Анатольевич

(кандидат физико-математических наук, Томск) prihod1@mail.ru

 

ГЛАВА 1

НЕДЕТЕРМИНИРОВАННОСТЬ ФАКТОРОВ, ВЛИЯЮЩИХ НА ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЯ И НЕВОЗМОЖНОСТЬ ТОЧНОГО ДОЛГОВРЕМЕННОГО ПРОГНОЗА

 

В сейсмологии 20 века, да и в современной тоже, множество исследований сконцентрировано на изучении внутренних процессов в земной коре, моделировании их и т.д.. Предполагается, что таким образом может быть разработана модель землетрясений и далее получены методы прогноза землетрясений. О влиянии внешних факторов, таких как фазы Луны или солнечная активность, в принципе известно, но такое впечатление что они сейчас не считаются определяющими. Однако Земля не является изолированной системой в космосе, ни гравитационно (так как постоянно подвергается приливным воздействиям со стороны Луны и Солнца), ни в электромагнитном смысле, так как любая вспышка на каком-либо участке фотосферы солнца немедленно отражается на колебаниях магнитного поля Земли.

Предположим на секунду, что на Землю не действуют никакие силы и поля. В этом случае, изучив строение коры, можно было бы надеяться на построение теории, которая могла дать возможность заранее на большой период рассчитать перераспределения энергии и была бы гипотетическая возможность составить прогнозы землетрясений, например, на несколько месяцев с указанием даты, времени и места конкретного землетрясения. Однако даже такие методы расчёта сейчас ещё не разработаны.

Но на самом деле, как уже было отмечено, Земля – не изолирована от внешних воздействий. Понятно, что колебания магнитного поля, вызываемые процессами на Солнце, сразу отражаются на электропроводности и прочих свойствах пород земной коры и порождают сейсмические процессы. То есть сейсмические процессы на Земле сами по себе не являются детерминированными.

Поэтому даже если будет построена полная теория землетрясений, и мы достоверно будем знать, что происходит в очаге землетрясения, то для прогноза землетрясений на сколько-нибудь значимый период времени потребуется знание информации обо всех процессах на Солнце за этот же период. То есть должна быть решена задача предсказания конкретных солнечных вспышек и подобных явлений, которая аналогична прогнозу землетрясений в том смысле что требуется рассчитывать все энергетические потоки, только уже не для недр планеты, а для недр звезды. Такая задача ещё более сложна.

Кроме того, нужно будет по рассчитанным процессам на Солнце достоверно вычислить, в каких точках Земли и в какое время они приведут к зарождению сейсмического процесса.

Итак, на пути к точному долговременному прогнозу получаем по меньшей мере три ещё не решённые задачи:

1.     Проблема вычисления процессов в земной коре.

2.     Проблема вычисления процессов на Солнце.

3.     Проблема вычисления места и времени землетрясения, к которому приводят конкретные вспышки на Солнце.

На данным момент не решена ни одна из этих проблем.

Можно сначала ОТДЕЛИТЬ ДЕТЕРМИНИРОВАННЫЕ ФАКТОРЫ, ВЛИЯЮЩИЕ НА ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЯ, такими например являются приливные воздействия Луны и Солнца. Эти параметры можно рассчитывать на большой период времени, также как солнечные или лунные затмения.

Однако кроме приливных воздействий есть фактор влияния солнечной активности. Известны  периодические закономерности активности Солнца в целом, но не конкретные факты, которые произойдут в заданную минуту через несколько месяцев.

Таким образом, составление календарей предстоящих землетрясений на сколько-нибудь значительный период с указанием конкретного места и времени скорее всего так и останется невозможным. По крайней мере до того, как наука сможет в мельчайших деталях предсказывать все процессы на Солнце в каждой точке его поверхности.

 Невозможность решения проблемы сейсмического прогноза в глобальном смысле связана во многом именно с тем, что она имеет решение не в рамках исследования коры планеты, а только в рамках более сложной задачи - предсказания всех процессов внутри солнца, приводящих к усилению солнечной активности.

Необходимо конкретизировать постановку задачи прогноза землетрясений, не надеясь на то что она может быть решена в глобальном смысле – получение точных прогнозов на большой промежуток времени практически невозможно, так как сталкивается с непредсказуемыми причинами влияния, лежащими за пределами системы «Земля - Луна». 

Составляя долгосрочные вероятностные прогнозы, основанные на циклических закономерностях, что тоже необходимо, нужно в первую очередь уделить большое внимание изучению предвестников землетрясений с целью получения точных краткосрочных прогнозов. Более глобальную задачу, видимо, ставить пока невозможно. Необходимо создание единой системы полного мониторинга и анализа всех известных краткосрочных предвестников. Все сейсмостанции должны быть объединены в единую сеть наподобие Интернет, чтобы любая информация могла мгновенно обрабатываться. Создание такой системы реально в ближайшие 5-10 лет.

 

ГЛАВА 2

ОТСУТСТВИЕ ЕДИНОЙ УНИВЕРСАЛЬНОЙ МОДЕЛИ ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЯ И ОЧАГА ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЯ

 

Современный подход к исследованию землетрясения как центрального, важного процесса в земной коре, процесса, для которого есть некая модель, которую можно построить, скорее всего является односторонним подходом. Сейсмология стремится к построению единой модели землетрясений. А возможна ли в принципе такая модель? Землетрясение нельзя рассматривать как отдельно взятый процесс, землетрясения – это внешние следствия совершенно разных по своей природе процессов. Корреляция с солнечной активностью и с литосферными приливами свидетельствует о том, что существуют по меньшей мере два базисных механизма, под влиянием которых происходят землетрясения. Это сброс накопленной механической энергии и термическое электроразрядное расширение. На самом деле процессов гораздо больше.

Процессы совершенно разной природы и порождённые разными причинами могут приводить к появлению сейсмических волн. Например:

1.     Сброс накопленной механической энергии;

2.     Термическое расширение при подземном электроразряде, обусловленном колебаниями магнитного поля при повышении солнечной активности;

3.     Сдвиг литосферных плит и образование трещин в породах;

4.     Подземные ядерные взрывы;

5.     Выброс магмы через трещины в коре  в районах вулканической активности.

Единой модели, как и единого предвестника этих процессов не существует. Каждое явление должно рассматриваться отдельно. Они порождаются различными факторами и им соответствуют различные явления. Нужно постепенно стремиться к описанию всех возможных моделей процессов, приводящих к землетрясениям, одновременно понимая, что единой модели землетрясения в природе нет и в принципе быть не может.

Также, например, волны в океане образуются за счёт разных процессов – ветра, приливов, подводных извержений вулканов (цунами). Все эти волны имеют разный характер происхождения, поэтому какая-либо «единая модель» образования волны отсутствует. Аналогичное утверждение скорее всего применимо и для сейсмических волн.

Итак, совершенно разные процессы внешне проявляются как землетрясения. В этом причина того, что долго не удавалось построить единую модель очага или разработать универсальный метод предсказания землетрясений. Универсальных моделей и методов просто не могло быть. Тектонические, вулканические, инверационные и электроразрядные землетрясения вызваны различными причинами. Всего же явлений, сопровождающихся землетрясениями могут быть более десяти различных видов.

Таким образом, спор о том, какая модель землетрясений правильная а какая нет, не имеет смысла. Взаимодействуют несколько моделей, и разные землетрясения могут быть вызваны разными причинами.

 

ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЕ – ТОЛЬКО ПОБОЧНОЕ ЯВЛЕНИЕ БОЛЕЕ ГЛОБАЛЬНЫХ ПРОЦЕССОВ.

Не вся накапливаемая энергия выходит на поверхность в виде сейсмических волн. Количество энергии, приходящейся на них, незначительно для энергетического баланса в целом, а сейсмические волны могут появляться, а могут и не появляться в ходе перераспределения энергии. В виде землетрясений проявляется всего 0,5% энергии подземных процессов, поэтому для природы в целом они носят незначительный характер.

Следовательно, правильно будет рассматривать землетрясение или серию землетрясений ТОЛЬКО КАК ПОБОЧНОЕ ЯВЛЕНИЕ процессов, происходящих в земной коре и мантии.

Землетрясение ошибочно было бы всегда рассматривать как некоторое кульминационное явление. Это скорее не какое-то центральное, уникальное явление, к которому приводят некоторые процессы, а лишь одно из побочных следствий, в общем-то, разрушительное только для многоэтажных строений и не очень разрушительное для природы. Другие побочные следствия, которые могут иногда происходить, обычно и называются предвестниками.

Кроме того, процессы, приводящие к землетрясению, в момент самого землетрясения не заканчиваются. Они влияют на земную кору и в период отсутствия землетрясений, постепенно изменяя её структуру и определяя будущее развитие сейсмических процессов в данном районе.