Прогнозирование землетрясений. Поражающие факторы землетрясений. Меры помощи людям при землетрясениях

«Прогнозирование  землетрясений. Поражающие факторы  землетрясений. Меры помощи людям при землетрясениях»

1. Система прогнозирования землетрясений. 
Прогнозирование землетрясений - важнейшее мероприятие в системе контроля сейсмической обстановки, позволяющее своевременно принять меры к защите населения и территорий, резко снизить затраты на ликвидацию последствий землетрясений. К сожалению, из-за отсутствия надежных и относительно недорогих методик и аппаратуры надежный краткосрочный ( за несколько суток) и непосредственный ( за несколько часов) прогноз в настоящее время проблематичен. 

Прогнозирование землетрясений может быть долгосрочным и краткосрочным. Оно осуществляется сетью сейсмических станций на территории РФ. Предвестниками землетрясений являются рост слабых толчков ( форшоков), подъем воды в скважинах, деформация поверхности земли, повышение уровня радиации ( за счет радона), необычное ( беспокойное) поведение животных и птиц. 

Прогнозирование землетрясений, по существу, является начальным этапом защиты от землетрясений. Применение тех или иных средств и способов защиты от землетрясений основывается прежде всего на прогнозе сейсмической опасности района. В настоящее время прогноз землетрясений осуществляется в основном путем анализа происшедших землетрясений и текущей сейсмической активности районов. Целью прогноза являются установление районов вероятных землетрясений и оценка степени их сейсмической опасности. На основе анализа инструментальных наблюдений землетрясений, исторических данных, геолого-тектонических и геофизических карт, а также данных о движениях блоков земной коры вначале выделяются в недрах земли зоны возможного возникновения очагов землетрясений. Далее по эффекту землетрясений на поверхности выделяют зоны с различной интенсивностью колебаний, оцениваемой обычно в баллах. В итоге создаются карты сейсмически опасных областей с выделением районов 9 -, 8 -, 7 -, 6 - и 5-балльной интенсивности землетрясений. Такое деление территорий на районы с разной степенью интенсивности ожидаемых землетрясений называется сейсмическим районированием. Карты сейсмической активности учитывают также тот факт, что эффект проявления землетрясения существенно зависит от инженерно-геологических условий строительства сооружений и резонансных колебаний слоев грунта в основании сооружений. 

При прогнозировании землетрясений следует учитывать проявления их предвестников ( см. разд. 

Отдельно отметим химический метод прогнозирования землетрясений.  Пока отсутствуют надежные методы прогнозирования землетрясений и их последствий. В то же время по изменению характерных свойств земли, а также необычному поведению живых организмов перед землетрясениями ( они носят название предвестников) специалисты способны составлять приблизительные прогнозы. 

По-видимому, более или  менее достоверный метод прогнозирование землетрясения должен базироваться на некоторой физически обоснованной гипотезе. 

Сейсмологам известны различные  геофизические методы, используемые при прогнозировании землетрясений. 

Феномен информационных свойств рыб в настоящее время используется в Японии для прогнозирования землетрясений. С этой целью сейсмические станции снабжены аквариумами со специальными рыбками, которые за семь-восемь часов до землетрясения начинают интенсивное движение в аквариуме, предчувствуя беду. Многие животные также обладают подобными свойствами. Реакция живого организма на изменение внешних условий связана с тремя взаимосвязанными функциями: сенсорной, процессорной и исполнительной. 

В настоящее время  в России разработано более 20 методик  и технологий прогнозирования землетрясений. Создана сеть сейсмических станций, однако огромные размеры территории страны требуют много больших материальных затрат на мониторинг многокилометровых пространств, модернизацию и оснащение их современной и измерительной диагностической техникой, создание новых стационарных и мобильных наземных, самолетных и космических систем мониторинга. 

Организация постоянного  контроля за сейсмической обстановкой  заключается в проведении сейсмического  мониторинга и прогнозировании возможных землетрясений. 

К числу приоритетных видов контроля литосферы, безусловно, следует отнести контроль состояния  сейсмичности и прогнозирование землетрясений, а также режимное наблюдение и оценку загрязнения подземных и грунтовых вод в местах расположения водозаборных и других систем, контроль состояния почв, грунтов, подземных и поверхностных вод в районах горнодобывающих предприятий, контроль распространенности естественных и искусственных радионуклидов и некоторые другие виды контроля. 

Работа Кубанского государственного университета органично вписывается в разработанную в Краснодарском крае целевую программу комплексного мониторинга и прогнозирования землетрясений на территории Краснодарского края в 2001 - 2005 гг. и особенно актуальна для Северного Кавказа, где в зоне высокого сейсмического риска находится большое количество объектов, сотни километров нефте - и газопроводов, железных дорог, а около 80 % населения края проживает в населенных пунктах, построенных без учета реальной сейсмической опасности. 

К числу технических  задач экологического прогнозирования  на базе мониторинга природно-техногенной  сферы следует отнести создание новых систем и приборов, способных  анализировать состояние геосфер  Земли, включая космические средства дистанционного зондирования Земли, прогнозирования землетрясений, моделирования климатических изменений и перспектив развития социально-экономических комплексов с учетом меняющихся условий их функционирования. 

Проблема контроля напряженного состояния горных пород, причиной возникновения которого являются действие гравитационных сил и тектонические процессы в земной коре и верхней мантии, является актуальной в геофизике и сейсмологии при разработке методов раннего прогнозирования землетрясений и сейсмического мониторинга сейсмоопасных районов. Особый интерес представляет разработка теоретических основ и создание экспериментальных методов направленного вибрационного воздействия на очаги концентрации напряжений в сейсмоопасных районах с целью преждевременного сброса накопившихся напряжений за счет инициирования искусственных землетрясений малой интенсивности. 

Получения лицензий не требуется  на право ведения региональных геолого-геофизических  работ, геологической съемки, инженерно-геологических  изысканий, научно-исследовательских, палеонтологических и других работ, направленных на общее изучение недр, геологических работ по прогнозированию землетрясений и исследованию вулканической деятельности, созданию и ведению мониторинга природной среды, контролю за режимом подземных вод, а также иных работ, проводимых без существенного нарушения целостности недр. 

Получения лицензии не требуется  на право ведения: региональных геолого-геофизических  работ, геологической съемки, инженерно-геологических  изысканий, научно-исследовательских, палеонтологических и других работ, направленных на общее изучение недр, геологических работ по прогнозированию землетрясений и исследованию вулканической деятельности, созданию и ведению мониторинга природной среды, контролю за режимом подземных вод, а также иных работ, проводимых без существенного нарушения целостности недр. Разрешение на проведение указанных работ выдает Геолком России или его территориальное подразделение, а условия их проведения согласовываются исполнителями этих работ с органами местного самоуправления. 

Как регламентируемый вид  пользования недрами региональное геологическое изучение предусматривает  проведение региональных геолого-геофизических  работ, геологическую съемку, инженерно-геологические  изыскания, научно-исследовательские, палеонтологические и другие работы, направленные на общее геологическое изучение недр, геологические работы по прогнозированию землетрясений и исследованию вулканической деятельности, созданию и ведению мониторинга природной среды, контроль за режимом подземных вод, а также иные работы, проводимые без существенного нарушения целостности недр. 

Россия признала нормативно-правовые акты и вступила в международные  организации: Международное агентство  по атомной энергетике ( МАГАТЭ); ЮНДРО - отдел координатора ООН по оказанию помощи в случае стихийных бедствий; АФЕМ - Европейский учебный центр подготовки к стихийным бедствиям; ЕЦПП - Европейский центр предотвращения действий и прогнозирования землетрясений; ВОЗ - Всемирная организация здравоохранения; ЮНЭП - Программа ООН по окружающей среде. 

При прогнозе геологических  катастроф используются многодисциплинарные  динамические наблюдения и статические  данные о пространственном распределении  сейсмотектонических свойств геологической  среды, не зависящих от времени. При прогнозировании землетрясений к динамическим наблюдениям в первую очередь относятся результаты сейсмологического, геофизического, геодезического, геохимического и гидрогеологического мониторинга. В некоторых случаях эти наблюдения дополняются метеорологическими данными, результатами атмосферных и космических наблюдений и информацией о планетарных ритмах. Стационарные свойства геологической среды представлены картами разломной тектоники, картами основных параметров сейсмического режима, а также набором карт, представляющих геологические, геофизические, геодезические и геохимические свойства земной коры. 

Имеется также ряд  других организаций, занимающихся проблемами ЧС. Например, Европейский учебный  центр подготовки к стихийным  бедствиям ( АФЕМ), Европейский центр предотвращения бедствий и прогнозирования землетрясений ( ЕЦПП), находящийся в Греции. 

Некоторые виды работ, связанные  с недрами, осуществляются без лицензий. К примеру, в соответствии с Положением о порядке лицензирования пользования  недрами получение лицензии не требуется на право ведения: региональных геолого-геофизических работ, геологической съемки, инженерно-геологических изысканий, научно-исследовательских, палеонтологических и других работ, направленных на общее изучение недр, геологических работ по прогнозированию землетрясений и исследованию вулканической деятельности, созданию и ведению мониторинга природной среды, контролю за режимом подземных вод, а также иных работ, проводимых без существенного нарушения целостности недр. Разрешение на проведение указанных работ выдает Федеральный орган управления государственным фондом недр или его территориальное подразделение, а условия их проведения согласовываются исполнителями этих работ с органами местного самоуправления. К названным видам пользования недрами применяется упрощенная процедура оформления соответствующего права. 

Разразившееся землетрясение  действительно оказалось очень  сильным: оно разрушило до половины зданий в районе с населением более  миллиона человек. Однако благодаря  своевременно принятым мерам число жертв было сравнительно небольшим - погибло 300 человек. Немалый опыт в прогнозировании землетрясений накоплен в нашей стране, в США и ряде других стран. Тем не менее было бы неправильно считать, что вопрос о предсказании землетрясений полностью решен. Прошло всего полтора года после упомянутого выше хайченского землетрясения, и в том же Китае произошло ужасающее по числу жертв таншаньское землетрясение ( 27 июля 1976 г.): оно унесло более 600 тыс. человеческих жизней. 

Насколько мне известно, такое международное сотрудничество осуществляется. Есть советско-американское соглашение об охране окружающей среды. В его рамках более десяти лет проводятся совместные исследования по прогнозированию землетрясений. Ведутся международные исследования в Антарктиде. 

Многие хим. элементы мигрируют в земной коре в газообразном состоянии. В зонах глубинных  разломов и вулканах из земных недр к пов-сти мигрируют Не, Аг, пары Н, СО2 и др. газы. На основе определения  содержания этих газов созданы методы составления карт глубинных разломов, прогнозирования землетрясений, поисков рудных месторождений, залежей нефти и газа. 

В числе включенных тринадцати проектов были представлены ботанические сады, научный музей, группа экспериментальных  комплексов, испытательных стендов и полигонов, а также целый ряд учебно-научно-производственных центров ( комплексов), включая центры коллективного пользования. Среди них оказались такие общепризнанные научные и образовательные структуры, как, например, полигон для проведения исследований в области сейсмостойкости и прогнозирования землетрясений на базе КубГУ, Горный музей Санкт-Петербургского государственного горного института, Сибирский ботанический сад Томского государственного университета и другие. В ходе анализа проектов и отчетов выяснилось, что эти уникальные объекты сохранили свой научно-исследовательский потенциал, продолжают развивать свою материально-техническую базу, совершенствуют учебно-просветительскую деятельность, постоянно налаживают и расширяют международные связи, вносят свой вклад в социально-экономическое развитие регионов, территорий, страны. 

МСС имеет свою независимую  аксиоматику, свои специфические экспериментальные  методы изучения макроскопических свойств  среды и развитые математические методы; она позволяет с удивительной точностью предсказывать макроскопические явления в природе, анализировать и выбирать параметры различных проектируемых аппаратов, сооружений, конструкций и процессов. МСС - обширная и очень разветвленная наука, включающая теорию упругости, вязкоупругости, пластичности и ползучести, гидродинамику, аэродинамику и газовую динамику с теорией плазмы, динамику сред с неравновесными процессами изменения структуры и фазовыми переходами. Естественно, что возникла обширная литература по всем этим разделам МСС, ее приложениям в машиностроении, строительстве, металлургии, горном деле, исследованиях строения Земли и Космоса, прогнозированию землетрясений, погоды, приливов и многим другим приложениям. 

В настоящее время  во многих странах ведутся интенсивные поиски надежных способов прогнозирования стихийных бедствий и вызываемых ими аварий. При этом используются расчетные статистические данные цикличности явлений солнечной активности, данные, полученные с искусственных спутников Земли ( рис. 3.2) [4], а также данные метеорологических, сейсмических, вулканологических, противоселевых, противолавинных и других станций. Например, в масштабе страны и в порядке международного сотрудничества ураганы, тайфуны, извержения вулканов, селевые потоки прогнозируют с помощью данных метеорологических спутников Земли. Прогнозирование землетрясений возможно путем систематических анализов химического состава воды в сейсмических районах, геодезических измерений наклона поверхности Земли, измерением упругих, электрических и магнитных характеристик грунта, наблюдением за изменением уровня воды в колодцах, поведением животных, пресмыкающихся, рыб, птиц.