RW-2008-2011-Konf
УДК 624.131. 614.88
КРАТКОСРОЧНЫЙ ПРОГНОЗ ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЙ КАК МЕРА СМЯГЧЕНИЯ
ПОСЛЕДСТВИЙ ЧРЕЗВЫЧАЙНОЙ СИТУАЦИИ ГЕОФИЗИЧЕСКОГО ХАРАКТЕРА
Э.Г. Мирмович, к.ф.-м.н., доц., А.П. Ягодин*
Академия гражданской защиты МЧС России
* Хайфская частная лаборатория предсказания землетрясений
Среди проблем глобального характера задача краткосрочного прогнозирования места и времени сильного землетрясения сравнима с таким типом источников чрезвычайной ситуации (ЧС), как астроблема.
При этом неизменно встаёт вопрос – необходимо ли эту проблему обсуждать не только в научном, но и в образовательном информационном пространстве? Следует ли не до конца признанные ортодоксальной наукой гипотезы и нестандартную интерпретацию наблюдаемых фактов включать в основной, дополнительный или послевузовский формат обучения?
И, наконец, какой из наблюдаемого не менее столетия взаимосвязанного набора явлений наиболее удивителен, наиболее необъясним, наиболее в то же самое время достоверен?
Л.Н. Толстой говорил: «Если есть, что сказать, говори сразу (вначале, а аргументируй после – наша добавка)». Следуя этому совету, наш ответ на последний вопрос следующий.
1. Наблюдаемые эффекты подготовки сильных землетрясений охватывают практически все пространственные геосферные оболочки [1, 2] в огромном, точнее сказать, в глобальном пространственном объеме: ~ 200 км по вертикали до термосферы (главного максимума F-слоя ионосферы) и десятки тысяч километров вдоль некоего «обруча», опоясывающего сферическую поверхность Земли. Если строить модель сильного/катастрофического землетрясения, пренебрегая этим нелокальным процессом, адекватное объяснение которого достойно любой награды человечества, то ни нынешнее, ни последующие поколения к истинной разгадке генерации таких источников ЧС никогда не приблизятся, а узкие специалисты в области геофизики останутся на своих противостоящих баррикадах. И останется системе защиты населения от природных ЧС уповать лишь на везение или удачу в прогностическом множестве т.н. «ложных тревог».
2. Из этого комплекса нельзя исключать реакцию животных в, как правило, случайно или неслучайно на аналогичном ≤ 200-километровом расстоянии от будущего эпицентра.
3. Весьма любопытно, что в настоящее время серьёзные специалисты-геофизики пришли к уверенному выводу, что краткосрочные предвестники в среднем регистрируются на большем расстоянии от гипоцентра, чем среднесрочные. Не вдаваясь в особую дискуссию по механизмам данного феномена, заметим, что к настоящему времени накопилось достаточно много публикаций экспериментально-исследовательского и обзорного характера [3], в которых утверждается, что долгосрочным предвестникам свойственна миграция от очага, а краткосрочным, наоборот – к очагу [например, Shirong Mei, 1984; Соболев, 1983-1984] (цит. по [3]).
На базе этих артефактов у авторов настоящей работы постепенно складываются представления о физике и механизме реализации явления.
В конце прошлого века группа известных зарубежных сейсмологов (I. Main из Эдинбурга, R. Geller из Токио, M. Wyss из Аляски, A. Michael и D. Jackson из Калифорнии, P. Bernard из Парижа и др.) провела сетевые дебаты, главным вопросом которых был следующий: «Является ли достоверный прогноз индивидуальных землетрясений реалистичной научной целью?» [4]. Эти принципиальные дебаты имели гносеологическую, экономическую, а также гуманитарную направленность. Все участники дискуссии, несмотря на значительные расхождения в методах и механизмах, согласились с тем, что:
1. Детерминистические предсказания отдельных землетрясений с точностью и заблаговременностью, достаточной для предпринятия высокозатратных превентивных мер эвакуационного и инженерно-защитного типа, пока нереальны.
2. Однако некоторые формы вероятностного прогноза текущей сейсмической опасности, основанные на физике процесса и материалах наблюдений, все же могут быть оправданы, в том числе и с точки зрения практического использования, несмотря на ожидаемое наличие «ложных тревог».
И всё-таки – это не вполне объективная картина. Хотя за 10 лет в этом направлении почти ничего не изменилось, стоит привести именно детерминированный вариант модели прогноза ЧС как гуманитарной задачи, который представляет собой систему из двух видов выражений. Один – уравнение для прогнозируемого предиктанта с опережающими (в левой части) и запаздывающими (в правой части) аргументами, а второй – некоторое неравенство:
F(t+Dtj) = åfi (t–Dti),
Dtj ≥ Dt0.
Именно время реагирования Dt0 и определяет минимально необходимую заблаговременность прогноза Dtj по сумме предикторных параметров fi во временном диапазоне t–Dti.
В соответствии с этим и нашими представлениями [1, 5] предикторы (предвестники) такого прогноза лучше искать с большей заблаговременностью, пусть даже меньшей надежности, чем наоборот.
Для прогноза каскадных поражающих факторов ЧС сейсмического происхождения (например, афтершоки, вторичные источники, цунами) заблаговременность может составлять > 10-20 мин. (а иногда и несколько суток, как это происходило на Курилах, в Кобе, в Китае, в Италии и др.), что заведомо сравнимо с Dt0. Значит, какие-то сейсмически опасные события всё же в принципе предсказывать можно, и любое время на подготовку к ним выигрывать надо. Тем более известны случаи, когда во время серии афтершоков, других вторичных эффектов «разгулявшейся стихии» ущерб и число пострадавших не меньше, а то и превышает бедствия от первичных геофизических возмущений.
Конечно, это не значит, что следует пренебрегать разработками, обеспечивающими заблаговременность меньше, чем Dt0. недавняя разработка тайваньских учёных, например, обеспечивает опережение сигнала от их прибора по отношению к событию менее минуты. А на Алтае население изобрело свой «доморощенный» метод прогноза и оповещения о приближающейся катастрофе. Из гладко-плоских овальных камней выстраивается пирамида и, если хоть один камень сваливается, то жди землетрясения.
Хочется думать, что решение проблемы прогнозирования землетрясений представляется теоретически возможным лишь в двух случаях:
1. Источник генерирует и излучает информационный сигнал, распространяющийся из зоны зарождения землетрясения – гипоцентра с максимально возможной скоростью (например, электромагнитный).
2. Найдено и может быть зарегистрировано какое-то явление, которое участвует в генерации самого сейсмического события (источника его главной фазы).
Именно на поиски предвестников второго рода и необходимо обратить наибольшее внимание, так как их заблаговременность ожидается максимальной.
Направление работ по изучению и моделированию процессов опережающих стадий генерации будущего источника тектонического землетрясения позволяет подключаться к этой области исследователям практически всех отраслей науки на «законных» основаниях перед сейсмиками, несмотря на их повышенную ревностную чувствительность к вторжениям в приватизированную ими сферу сейсмографии.
Кроме того, «болезнь» тех же сейсмиков размещать диагностические приборы лишь в ближней зоне долгосрочного прогноза сейсмической активности практически отметает дистанционные возможности мониторинга и прогнозирования. Между прочим, надо отметить, что этот вопрос относится к фундаментальной научной проблеме взаимоотношений локального и нелокального.
В рамках данного подхода представляют интерес очень перспективные исследования генерации «подземного звука» [6] и обсуждаемые механизмы его генерации и распространения в форме «всепроникающего» инфразвука в диапазоне 7-4 Гц и менее [7].
Известно, что некоторые животные, обитающие как на суше, так и в водной среде, за несколько дней (часов) чувствуют приближение землетрясения. Гипотеза о «биопрогнозировании» землетрясений была высказана ещё в 1964 году – о надвигающемся бедствии животных «предупреждают» предшествующие землетрясению неслышимые человеком инфразвуковые колебания. Отсюда следует, что достаточно интенсивный инфразвук, вероятно, оказывает патогенное действие на организмы. Впоследствии эта гипотеза подтвердилась серией экспериментов на животных и на людях-добровольцах, а также в реальных землетрясениях.
Наши внутренние органы состоят из полостей и имеют собственные частоты колебаний, также лежащие в диапазоне 8...12 Гц. Воздействие звуковых колебаний таких же частот вызывает резонансные вибрации желудка, сердца, легких, что сопровождается сильными болевыми ощущениями. Эксперименты на животных показали, что интенсивный инфразвук частотой 7 Гц вызывает остановку сердца или разрыв крупных кровеносных сосудов, в результате чего наступает смерть.
Частоты инфразвукового диапазона совпадают также с основными электрическими ритмами головного мозга, в частности, с альфа-ритмом. Воздействие на психику инфразвуковых частот вызывает состояние крайнего отчаяния, паники, ужаса, что побудило военных некоторых стран приступить к разработке и испытанию инфразвукового («психотронного») оружия.
Инфразвук стоячей волны с частотой 7 Гц способен рождаться на глубинах 50 м, 250 м, 450 м и так далее.
Прогностическая реализация диагностических возможностей слабозатухающих сверхдлинных атмосферных волн в близком диапазоне была осуществлена путём создания аппаратурного комплекса и метода их регистрации одним из авторов настоящей работы (АПЯ), защищенных патентом [8].
Начиная с тщательного и долголетнего анализа поведения животных (наземных, водных и птиц) в ближней зоне от эпицентра, накопления и анализа всплесков в регистрации сигналов разработанной на инициативной основе станции в Хайфе, фиксации атмосферных эффектов типа т.н. «герольдов», последующего сравнения и совместного изучения этих, а также литературных данных и официально зарегистрированных землетрясений, установлен факт распространения эффекта некоего волнового возмущения в направлении будущего эпицентра со скоростью распространения таких всплесков ~ 100 км/час., интерпретируемых патентообладателем как отображение лунно-солнечно-земной гравитационно-резонансной волны. В связи с признанием роли многочисленных работ Н.А. Козырева в гипотетической интерпретации механизма данного явления эта волна названа K&Y-волной (Козырева-Ягодина). В патенте [6] сказано: «Созданная 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 значений магнитуды и глубины. Система может быть использована как при оценке местного риска, так и в рамках глобальной сети не только для прогноза землетрясения, но и для лучшего понимания строения Земли и динамики её процессов. Система основана на регистрации неизвестных ранее эффектов гравитационного взаимодействия Земли с Солнцем и Луной, а также явлений резонансов в колебаниях земной коры».