Разработан новый подход к краткосрочному прогнозу землетрясений
Прогноз сейсмических событий остаётся одной из самых сложных и актуальных задач современной геофизики. В лаборатории геофизической информатики Института вычислительной математики и математической геофизики СО РАН разработан и внедрён новый подход к краткосрочному прогнозированию сейсмических событий на основе анализа электрической анизотропии земной коры в зоне активных разломов. Методика апробирована на данных, полученных в течение 40 лет наблюдений в Международном научно-исследовательском центре — геодинамическом полигоне РАН в Бишкеке (Кыргызстан).
Как рассказала участница исследования, научный сотрудник лаборатории геофизической информатики ИВМиМГ СО РАН Дарья Евменова, в основе метода лежит анализ электрической анизотропии земной коры, выявляемой с помощью данных метода становления поля: в земную кору подаётся импульсный ток, а на поверхности регистрируется затухание электрического сигнала, позволяющее рассчитать кажущееся сопротивление среды.
Ключевое открытие заключается в том, что за 7–10 дней до сильных землетрясений (M ≥ 5,5–6,0) в зоне активных разломов происходит системное увеличение анизотропии сопротивления — разницы между горизонтальным и вертикальным электрическим сопротивлением, что связано с миграцией минерализованной воды и перегруппировкой трещин в породах. Эти изменения фиксируются только после точной инверсии данных с учётом геологической модели разломной зоны, что исключает ложные срабатывания.
Для обработки более 100 000 измерений, накопленных за 40 лет на Бишкекском полигоне, разработана уникальная цифровая платформа с автоматизированным анализом временных рядов, визуализацией и пороговой системой фиксации срабатывания индикаторов сейсмических событий, зарегистрированная как результат интеллектуальной деятельности.
«Метод отличается от существующих подходов тем, что выявляет физическое изменение в земной коре, позволяющее дать краткосрочный прогноз за 5–10 дней — оптимальный интервал для эвакуации населения, отключения критической инфраструктуры и подготовки спасательных служб, — пояснила Дарья Евменова. — Технология успешно апробирована на данных сильного землетрясения 2017 года и демонстрирует высокую воспроизводимость на Бишкекском полигоне, ранее подобная методика была успешно применена на данных с Байкальского полигона. Ограничением метода является необходимость мощных источников тока и подготовки детальной геологической модели, однако в условиях Средней Азии, Алтая, Камчатки и Южного Кавказа возможна реализация методики. В настоящее время команда работает над автоматизацией инверсии в реальном времени и интеграцией данных с геодезическими и метеорологическими системами с целью создания прототипа системы раннего предупреждения, способного автоматически оповещать о подготовке сильного землетрясения».
Хотя подобные аналоги существуют в Японии, США и Китае, комбинация анизотропии сопротивления с инверсией по геологической модели и её применение для краткосрочного прогноза — это результат исследований российской научной школы, а сотрудничество с научной станцией РАН в Бишкеке обеспечивает непрерывный сбор данных.
Источник: ИВМиМГ СО РАН.
