Не все методы рабочие

Почему большинство методов прогнозирования землетрясений не работают, каким предсказаниям можно доверять, в каких зонах происходит до 80% всех сильных толчков, а также о новом открытии группы сотрудников ИФЗ РАН – эффекте кругосветного сейсмического эха – рассказал заведующий лабораторией сейсмической опасности Института физики Земли им. О.Ю. Шмидта РАН, доктор физико-математических наук Алексей Завьялов.

– Алексей Дмитриевич, сегодня многие ученые пытаются давать прогнозы касательно грядущих землетрясений. Например, геофизики из Университета Южной Калифорнии провели анализ сейсмического разлома, на котором произошли февральские землетрясения в Турции. В результате они пришли к выводу, что скоро землетрясение произойдет неподалеку от района Пютюрге на востоке Турции. Как относитесь вы к этому предсказанию?

– Пока я не увижу материалов анализа, для меня это будет голословным заявлением. Если же я их увижу, мне нужно будет понять, прежде всего, какова история прогнозов на основе этих данных, как выглядит предвестник сейсмического события и другие детали. Американские коллеги сообщили, что наблюдают аномальную сейсмическую активность в этом районе. Дальше они делают заключение: «Мы полагаем, что здесь готовится очередное сильное землетрясение». Больше того, они указывают его магнитуду — 6,8. Опять же вопрос, на основании каких данных сделана оценка величины магнитуды. Я посмотрел данные о происходящих землетрясениях, и никакой аномальной сейсмической активности в районе Пютюрге не увидел, ничего нет. Даже в окрестности радиусом 100 км ничего. Относительно предсказаний землетрясений и их несостоятельности: в середине 70-80-е годы в США на разломе Сан-Андреас в Южной Калифорнии проводился Паркфилдский эксперимент. Там есть местечко Паркфилд, более ранние наблюдения за этой частью участка разлома Сан-Андреас говорили о том, что сильные землетрясения здесь происходят как по расписанию, и это повторялось несколько раз. Ученые посчитали, в каком году произойдет следующий толчок, установили оборудование там и стали ждать. Но природа оказалась гораздо хитрее: землетрясение, которое ждали, не произошло тогда, когда его ждали. Более того, оно случилось совершенно в другом месте разлома.

– Популярны стали и предсказания сейсмолога из Нидерландов Фрэнка Хугербитса. Из последнего: Дальнему Востоку грозит мегаземлетрясение в конце весны. Как вы оцениваете его методику прогноза?

– Он рассчитывает вероятность землетрясения по положению планет. Если планеты встают неким определенным образом, то обязательно должно произойти землетрясение. В этом случае мне также бы хотелось узнать, какая ретроспективная статистика его положительных прогнозов, тогда можно будет судить о том, работает ли методика. Вообще Хугербитс скорее астролог, а средства массовой информации представляли его как нидерландского сейсмолога. Нет, он не сейсмолог. Я думаю, что ничего не случится, как бывало уже много-много раз в моей жизни. Я много раз сталкивался с такого плана прогнозами... и ничего! Потом, как правило, авторы этих прогнозов исчезали вообще, о них больше никогда не вспоминали.

– То есть по планетам нельзя предсказать землетрясения?

– Сложно однозначно сказать. Конечно же, на процессы, происходящие на Земле, космические силы тоже влияют. Вопрос только в степени этого влияния. Например, Луна влияет на морские отливы и приливы. Более того, такого же типа приливы-отливы происходят и на земной поверхности, на тверди. Эти приливы имеют определенную амплитуду: несколько миллиметров, сантиметров.

Действительно, можно было бы предполагать влияние вот лунных приливов на возникновение сильных землетрясений, потому что Луна ближе к Земле, чем, например, Марс, Меркурий, Нептун, Юпитер и другие планеты. Их влияние гораздо слабее, чем влияние Луны, но почему-то Хугербитс ориентируется именно на них.

– Еще было такое предсказание: всплеск сейсмической активности в Румынии вызовет летом цепочку землетрясений в Крыму. Такое возможно?

– Да, но с оговоркой: в Крыму могут ощущаться лишь отголоски землетрясений, происходящих в Румынии, а не землетрясения как таковые. Вообще румынские землетрясения могут ощутить и в Москве, и в Питере. Хотя Крым – одна из сейсмоактивных территорий России, и здесь бывали достаточно сильные землетрясения. Если в Румынии произойдет сильное землетрясение, — чего я не исключаю, то волны от него разойдутся далеко, и в Крыму его отголоски наверняка ощутят, но никаких разрушений не будет, они максимум достигнут 3-4 баллов.

Есть хороший пример: в 2013 году в мае в Охотском море на глубине 600 км произошло сильное землетрясение с магнитудой чуть более 8 (Не надо добавлять «баллы» после термина «магнитуда»! Это грубая ошибка!), и его отголоски докатились до Москвы. Многие москвичи ощущали их.

– Ваш коллега, Алексей Любушин тоже предложил свой метод прогноза землетрясений. Он ориентируется на сейсмические шумы. Как вы относитесь к такому виду прогнозов?

– Несмотря на то, что Алексей Александрович мой коллега, я к этим прогнозам отношусь скептически. Его прогноз оказался верным по поводу Великого японского землетрясения (землетрясение Тохоку), которое произошло 11 марта 2011 года. Но это единственный случай, а прогнозов было уже много. Сейчас очередной прогноз на очереди. Я думаю, что это опять же закончится ничем.

Тут проблема в другом. Алексей Александрович классный специалист по обработке и анализу длинных временных рядов наблюдений. Этот анализ он делает профессионально, а вот дальше идет интерпретация полученных результатов. Одна гадалка говорит вот так, а если сидит с ней рядом другая, то она скажет по-своему. Вот это называется интерпретацией, и в этом мое мнение расходится с мнением Любушина.

– А какие методы тогда наиболее точные, по вашему мнению?

– Ведется много работ по изучению закономерностей физического процесса, который предшествуют возникновению землетрясения. Иногда эти закономерности срабатывают, иногда – нет. Ученые делают прогнозы, чтобы накапливать статистику. Хороший пример – это метеорологические прогнозы. Они тоже не всегда точные, но становятся все точнее и точнее со временем. У сейсмологов пока что и этого нет, мы недостаточно хорошо знаем, как устроена земная кора.

– Что это за закономерности?

– Их называют предвестниками землетрясений. Всего их насчитывают около 600, но ни один из них не дает 100% гарантии, что за появлением предвестника последует сильное землетрясение. Даже если использовать набор предвестников, не всегда этот набор срабатывает. Иногда срабатывает, а чаще – нет.   Я могу назвать так скажем самые частые предвестники. Например, в зоне будущего сильного землетрясения за какое-то время до его возникновения появляется сейсмическое затишье: либо сейсмичность затихает совсем, либо пропадает в определенном диапазоне магнитуд. Такое затишье может продолжаться либо до самого возникновения сильного землетрясения, либо сменяться сейсмической активизацией в этом районе. Такая последовательная смена затишья и активизации — это один из предвестников. Второй — в районе будущего сильного землетрясения вдруг возникает рой слабых землетрясений, эпицентры которых расположены близко друг к другу и в пространстве и во времени. Третий предвестник – изменение химического состава подземных вод. Это мы можем зафиксировать, если в сейсмоактивном районе пробурены скважины, из которых берут пробы. В некоторых местах проводятся измерения деформаций — расстояния между двумя точками на земной поверхности. Перед сильным толчком иногда закономерным образом изменяются наклоны земной поверхности. Есть также предвестники, которые наблюдаются в ионосфере, атмосфере, например, необычные свечения.

– У вас есть свой метод прогнозирования землетрясений?

– Конечно, но я не единственный автор этого метода. Я основной, может быть, исполнитель, но идеолог – мой друг и учитель, член-корреспондент РАН Геннадий Александрович Соболев. В середине 90-х годов мы начали заниматься разработкой этой методики. Уже более 30 лет мы ее опробуем в разных сейсмоактивных регионах мира. На выходе она дает карты распределения условной вероятности возникновения сильного землетрясения. Методика использует комплекс прогностических признаков, и в основном эти признаки являются сейсмологическими, — то есть основаны на изучении поведения слабых землетрясений в преддверии сильного. Результат такой: от 60 до 80% сильных землетрясений происходят в зонах, которые выделены с помощью этой методики как аномальные.

– Аномальные – значит сейсмоактивные?

– Аномальные – значит отличающиеся по своим статистическим характеристикам от характеристик других областей рассматриваемой сейсмоактивной зоны. Зоны, где происходят землетрясения, известны. В России это Камчатка и Курильские острова, дальше – Сахалин, озеро Байкал, Алтай, Саяны, Южный Урал. На Южном Урале, правда, отмечаются слабые землетрясения, но они все же происходят. Дальше Северный Кавказ, Крым. Кстати, в Калининградской области тоже происходят землетрясения.

– Есть какая-то периодичность в активности тех или иных участков сейсмоактивных зон?

– Сейсмичность вообще носит циклический характер. Работы, посвященные этому тоже есть. Например, для Камчатки еще в середине 60-х годов прошлого века академик Федотов выдвинул концепцию сейсмического цикла. Он изучил, как распределялись землетрясения вдоль восточного побережья Камчатки, собрал данные за несколько сотен лет и предложил концепцию сейсмического цикла. Эта концепция конкретно для Камчатки звучит таким образом: на Камчатке землетрясения с магнитудой 7¾ и выше происходят с периодичностью раз в 140 +/- 60 лет.

– Для других аномальных зон можно вывести такую закономерность?

– Если изучать, то для каждой зоны можно вывести. Но, чтобы изучать, нужны люди и деньги, нужна аппаратура.

– Что вы сейчас изучаете?

– Последнее открытие, которое сделано нашей группой, касается эффекта кругосветного сейсмического эха. Ранее такого термина не существовало, этот эффект открыли мы. Представьте, что где-то в глубинах Земли происходит сильное землетрясение, из его очага излучаются упругие сейсмические волны, которые расходятся во все стороны. Далее они выходят на поверхность Земли и образуют поверхностные сейсмические волны. Они разбегаются от эпицентра землетрясения в разные стороны, и примерно через три часа возвращаются обратно в эту же точку. При этом их амплитуда усиливается. Это создает кумулятивный эффект.

– И что это значит?

– Увеличенная амплитуда, вернувшихся в эпицентр, поверхностных сейсмических волн может вызвать повторный толчок (афтершок). Он может не будет сильнее основного, первого толчка, но в состоянии доразрушить многое, что не успел разрушить первый толчок, и главное – нанести вред спасательным службам, которые уже приступили к разбору завалов и спасению людей. То есть, спасателей тоже может завалить.

– Как часто возникает такое эхо?

– Не при каждом землетрясении. Его можно зафиксировать только в 40% случаев, при сильном землетрясении. Почему только в 40% мы пока не знаем. Мы пытались проанализировать, в каких зонах этот эффект возникает чаще. Но таких зон мы не обнаружили. Так что пока многие вопросы пока остаются без ответов.