MY1

Статья доцента АГЗ МЧС РФ Мирмовича к гуманитарной конференции МЧС РФ. (в сокращении )

Изд. АГЗ. Химки.

УДК 37.15.29+21.23:614.8

К ПРОБЛЕМЕ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ ИСТОЧНИКОВ ЧС

ГЕОФИЗИЧЕСКОГО ПРОИСХОЖДЕНИЯ

Э.Г. Мирмович, к.ф.-м.н., доцент

Академия гражданской защиты МЧС России

В прогнозировании потенциальных источников чрезвычайных ситуаций (ЧС) приоритетным параметром является заблаговременность, которая должна быть больше времени реакции системы управления и защиты. В связи с этим электромагнитным информационным сигналам, распространяющимся от потенциального источника ЧС с максимально возможной скоростью, должно уделяться особое внимание. Этот тезис обосновывается на примере реакции сверхдлинных радиоволн (СДВ) на электростатические эффекты в зоне сейсмической разрядки и будущего эпицентра землетрясения по вариациям фазы радионавигационной системы (РНС) “Омега”.

КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА: ПРОГНОЗ, ПРЕДИКТОРЫ, ПРЕДИКТАНТЫ, ЗАБЛАГОВРЕМЕННОСТЬ, ДИАГНОСТИКА, РАДИОВОЛНЫ, ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЯ, ПРЕДВЕСТНИКИ

ABOUT PROBLEM OF THE FORECASTING OF THE GEOPHISICAL ORIGIN

EXCEEDING SITUATION SOURCES

E.G. Mirmovich

In forecasting of the potential sources exceeding situation priority by parameter is earliness, which must be more time to reactions managerial system and protection. In this connection electromagnetic information signal, spreading from potential source disasters with greatly possible by velocity, must be spared emphases. This thesis is motivated on example of the reactions very long length radio waves on electrostatic effects in zone of the seismic discharge and future epicenter of the earthquake on variations of the phase radio navigation systems "Omega" on route, crossing Philippine, Kuril-Japanese and Sakhalin’s fragments Pacific seismofocal’s zones, and given about earthquake with magnitude M ³ 5.0 in these region for period 1982-1984.

KEYWORD: FORECAST, PREDICTIONS, PREDICTANCE, EARLINESS, DIAGNOSTICS, RADIOWAVES, EARTHQUAKES, HARBINGERS

1. Прогнозирование параметров источника ЧС как научно-практическая задача

Несмотря на то, что обсуждаемой проблеме посвящено огромное число работ, часть из которых [1-12] ниже цитируется по мере необходимости, в том числе и работы автора данной статьи [1-4, 11, 12], публикация данной статьи вызвана продолжающимися в научной и «околонаучной» литературе «сенсационными» сообщениями о том, например, что надповерхностный атмосферный взрыв небольшой атомной бомбы в Нагасаки вызвал интенсивное землетрясение в Чили, что обнаруженные эффекты торможения спутников над эпицентрами землетрясений могут быть использованы в краткосрочном и оперативном мониторинге и прогнозе геофизических ЧС, что в ионосфере в области F на высоте 200-250 км перед землетрясениями возникает т.н. «затишье», подобное аналогичному сейсмическому эффекту [8] и мн. др. Как указывается в работе [12], неоднозначна связь даже между солнечной и геомагнитной активностью из-за огромного диапазона переменных эффектов запаздывания между первичным солнечным событием и различными его реальными геофизическими и гипотетическими социальными эффектами. В настоящей работе представлены и обсуждаются результаты исследований автора и других учёных, включая диссертационную работу, выполненную под его научным руководством [4].

Прикладное значение науки обеспечивается фундаментальной триадой: диагностика-исследование-прогноз [1, 2], предваряющей внедрение научных знаний в практику безопасной жизнедеятельности и разработку новых технологий.

Диагностика – это информационная технология, включающая получение (измерение, накопление и обработка) данных наблюдений, осуществление классификации и стандартизации параметров объекта или процесса посредством измерительно-распознавательного аппаратно-программного комплекса. Она характеризуется своим научным аппаратом, представляющим неоднозначное переплетение т.н. прямых и обратных задач. В математический аппарат данной технологии входят статистические методы первичной обработки данных (построение непрерывных эмпирических функций распределения, гармонический и спектральный, корреляционный и автокорреляционный анализ, преобразования Фурье и др.), системы накопления и управления базами данных, их классификация и методы распознавания объектов [3]. Кстати сказать, планово-регулярную (программируемую) диагностику параметров часто называют мониторингом.

Под термином исследования понимается, прежде всего, информационный комплекс моделирования, включающий в себя создание соответствующего рамкам задачи адекватного образа объекта и его имитационного функционирования, которые заключаются в сокращении характерного времени процесса за счет большей скорости взаимодействия между отдельными элементами системы, пренебрежения менее существенными деталями, а также снижения размерности моделируемого объекта как минимум на единицу, а лучше всего – сведение к линейной или плоской задаче. Многолетние споры по классификации моделей можно разрешить следующим альтернативным делением: либо детерминированные (причинно-следственные) и статистические (корреляционно-вероятностные), либо теоретические (использование фундаментальных констант и уравнений) и эмпирические (на основе реально измеренных данных).

Прогнозирование (предсказание, предвычисление), продукцией которого являются прогнозы, имеет следующие параметры: входные, задаваемые (предикторы) – дискретность (интервал), период и место действия; выходные (предиктанты) – интенсивность и время наступления события. Все эти параметры могут меняться местами: какой-то предиктант может быть задан как предиктор и, наоборот, в зависимости от наличия ресурсов. Точность, достоверность, заблаговременность, например, могут быть как выходными, так и входными параметрами и могут задаваться в условиях задачи. Оценочными параметрами прогноза являются также обеспеченность и оправдываемость. Среди входных параметров следует отметить предвестники – максимально достоверные предикторы.

Стало модным считать, что прогнозирование должно основываться на теории катастроф и других вероятностно-статистических механизмах. Однако на самом деле прогноз источника ЧС с максимально достижимой оправдываемостью и минимумом ложных тревог возможен лишь на основе детерминированного моделирования и обеспечивается предвестниками. Временной прогноз в профессиональном формате должен быть представлен в форме уравнений с запаздывающими и опережающими временными аргументами, в которых предиктор (или предвестник) известен в некий начальный (настоящий или предыдущий) момент времени.

Извините, далее будет выставлено после согласования с автором.

2. Атмосферные электромагнитные эффекты сейсмического происхождения как возможные предикторы прогноза

В конце прошлого века группа известных западных сейсмологов провела сетевые дебаты, главным вопросом которых был «Является ли достоверный прогноз индивидуальных землетрясений реалистичной научной целью?» [13]. Все участники дискуссии, несмотря на значительные расхождения в частных вопросах, согласились с тем, что

1. Детерминистические предсказания отдельных землетрясений с точностью, достаточной для того, чтобы можно было предпринять высокозатратные превентивные меры эвакуационного и инженерно-защитного типа, нереальны.

2. Однако некоторые формы вероятностного прогноза текущей сейсмической опасности, основанные на физике процесса и материалах наблюдений, все же могут быть оправданы.

С другой стороны, заблаговременность прогноза ЧС сейсмического происхождения, например, афтершоки, вторичные источники и их поражающие факторы, составляет > 10-20 мин. (а иногда сутки и даже недели), что сравнимо с минимальным временем оперативной реакции системы гражданской защиты. Из такого простого рассуждения можно сделать вывод, что лучше искать предикторы меньшей надежности, но с большей заблаговременностью, чем наоборот.

Следует обратить внимание на очень перспективные исследования «подземного звука» [14], наличие фактов регистрации неких предвестниковых сигналов, распространяющихся со скоростью ~ 100 км/с, защищенные патентом [15], в котором сказано: «Создана система для мониторинга и анализа состояния земной коры. Система позволяет предсказывать время, эпицентр и величину предстоящего (наступающего) землетрясения за 1-7 суток и на расстояниях до 2000 km от точки мониторинга в зависимости от установленных значений магнитуды и глубины. Система может быть использована в системе оценки местного риска, также как и в рамках глобальной сети не только для прогноза землетрясения, но и для лучшего понимания строения и динамики Земли. Система основана на регистрации неизвестных ранее эффектов гравитационного взаимодействия Земли с Солнцем, Луной и другими планетами и явлений резонансов в колебаниях земной коры».

Вcё же в ЧС сейсмического происхождения (как, впрочем, и во многих других) наибольшее внимание надо обращать на возможные электростатические и электромагнитные эффекты в локальной зоне процесса разрядки напряжения и формирования эпицентра будущего землетрясения. Здесь, конечно, не избежать ложных тревог, на которые должен быть заложен соответствующий ресурс в системе превентивной защиты, но заблаговременность в случае удачного прогноза оправдывает эти затраты.

3. Диагностика геофизических возмущений СДВ радиоволнами

Извините, далее будет выставлено после согласования с автором.

……………………………………………

Литература

1. Мирмович Э.Г. Исследование и прогноз крупномасштабных термосферно-ионосферных возмущений / Автореф. диссертации на соискание ученой степени канд. физико-математических наук. Иркутск. – 1981. – 14 с.

2. Мирмович Э.Г. Использование электромагнитных эффектов землетрясений в прогнозировании ЧС сейсмического характера // Управление рисками. М.: «Анкил». №3. – 2004. – С.25-30.

3. Мирмович Э.Г., Нестеров В.И. Опыт диагностики глобальных послебуревых процессов в средней атмосфере по данным трасс СДВ // В кн. Электрическое взаимодействие геосферных оболочек. М: 2000. – С. 37-43.

4. Мирмович Э.Г., Нестеров В.И. и др. О возможности прогноза вариаций фазы дальнего СДВ-поля во время геомагнитных возмущений. // В сб. 14 Всесоюзная конференция по распространению радиоволн. Ленинград. М. – 1984. – С. 293-295.

5. Нестеров В.И. Исследование и диагностика геофизических возмущений по данным приема дальнего СДВ-поля в Дальневосточном регионе / Автореферат диссертации на соискание ученой степени канд. ф.-м.н. Владивосток. – 1997. – 19 с.

6. Маренко В.Ф. Исследование связи сейсмотектонических процессов с возмущениями нижней ионосферы методом радиопросвечивания на сверхдлинных волнах / Автореферат диссертации на соискание учёной степени канд. ф.-м.н. Иркутск.: СибИЗМИР. – 1989. – 21 с.

7. Vitali A.Morgunov, Tadanori Ondoh & Seiji Nagai. Anomalous variation of VLF signals associated with strong earthquakes (M > 7.0) / Electromagnetic Phenomena Related to Earthquake Prediction, ed. by M.Hayakawa & Y.Fujinawa. Tokio: 1994, pp. 409-417.

8. Осипов Н.К. и др. Магнитно-ионосферные возмущения при землетрясениях на Камчатке // Препринт ИЗМИРАН, № 33 (918). М: 1990. – 17 с.

9. Гуфельд И.Л., Гусев Г.А., Похотелов О.А. Прогноз даты сильных коровых землетрясений // ДАН. Т.338, № 6. M: Наука. – 1994. – C. 814-818.

10.Ларкина В.И., Наливайко А.В., Гершензон Н.И. и др. Наблюдения на спутнике "Интеркосмос-19" ОНЧ-излучений, связанных с сейсмической активностью // Геомагн. и аэрономия. T.23, № 5. 1983. – C. 842.

11. Мирмович Э.Г. Прогнозирование чрезвычайных ситуаций и рисков как научно-практическая задача // Проблемы безопасности при чрезвычайных ситуациях. Вып. 1. М.: ВИНИТИ. 2003. – С.142-146.

12. Мирмович Э.Г. О методических аспектах идентификации, оценки и прогноза параметров опасностей и рисков / В кн.: Актуальные проблемы гражданской защиты. Матер. ХI Межд. научно-практической конф. по проблемам защиты населения и территорий от ЧС. Москва, 18-20 апреля 2006 г. МЧС России. – Н.Новгород: Вектор-ТиС. 2006. – С. 107-112.

13. http://www.nature.com/nature/debates/earthquake/equake_frameset.html

14. Беляков А.С. www.scgis.ru/russian/cp1251/uipe-ras/serv02/lab-310_pers.htm

15. Ягодин А. www.wipo.int/pctdb/en/wo.jsp?WO=2008053463 (патент wo/2008/053463) system of the prediction of the earthquake).