Jordbävningsprognos

Den aktuella versionen av sidan har ännu inte granskats av erfarna bidragsgivare och kan skilja sig väsentligt från versionen som granskades den 26 mars 2014; kontroller kräver 56 redigeringar .

Jordbävningsprognoser  är antagandet att en jordbävning av en viss magnitud kommer att inträffa på en viss plats vid en viss tidpunkt (eller inom ett visst tidsintervall). Trots betydande ansträngningar från seismologer i forskning är det ännu inte möjligt att ge en sådan prognos med en noggrannhet på en dag eller en månad [1] och att säkerställa att de förhindrade förlusterna konsekvent överstiger den ekonomiska skadan från falsklarm [2] .

Det är omöjligt att minska skadorna från jordbävningar till ett minimum, uppgiften är specifik och kräver stora medel. Oftast bestäms möjligheten att erhålla dem av föremålets betydelse och den risknivå som kan anses acceptabel i händelse av dess förstörelse. Ju mer forskare vet om jordbävningar, desto fler möjligheter finns det att mildra deras skador. De är upprättade i form av speciella kartor som visar den rumsliga och tidsmässiga fördelningen av seismisk fara eller den mest sannolika styrkan av skakning. Dessa kartor är byggda på basis av information om jordbävningar som redan har inträffat. Följaktligen, ju mer data om dem, desto högre noggrannhet i prognosen. Det finns dock inte alltid information om jordbävningar, och inte för att de inte inträffade, utan för att instrumentella seismiska observationer endast har utförts under de senaste hundra åren, och det finns inga exakta data om jordbävningsparametrar (epicenterkoordinater, brännvidd, effekt) för föregående period [3] .

Forskare känner fortfarande inte till alla detaljer om de fysiska processer som är förknippade med jordbävningar, och metoder med vilka de kan förutsägas exakt. Ett antal fenomen anses nu vara möjliga föregångare till jordbävningar: förändringar i jonosfären, olika typer av elektromagnetiska indikatorer, inklusive infraröda och radiovågor, radonutsläpp , konstigt djurbeteende.

Enligt Seismological Society of America måste en påstådd prediktionsmetod för att valideras som korrekt ge den förväntade storleken med en viss felmarginal, en väldefinierad epicentrumzon , tidsintervallet under vilket händelsen kommer att inträffa och sannolikheten att det faktiskt kommer att inträffa. De uppgifter som ligger till grund för prognosen måste vara verifierbara och resultatet av deras bearbetning måste vara reproducerbart.

Att nå framgång i långsiktiga prognoser (år eller decennier) är mycket mer sannolikt än att uppnå en prognos med en noggrannhet på upp till en månad. Exakta kortsiktiga prognoser (timmar till dagar) är för närvarande inte möjliga.

Problemet med jordbävningsförutsägelser

Som en del av vetenskapligt arbete för att förutsäga jordbävningar har seismologer studerat sambandet mellan den kommande jordbävningen och jordskorpans rörelse [4] [5] , förändringar i grundvattennivån i brunnar [6] , utsläpp av radon resp . väte [7] [8] , förändringar i accelerationen av seismiska vågor [ 9] elektromagnetiska fält ( seismoelektromagnetism ), [10] , storskaliga förändringar i marktemperaturen [11] , förändringar i jonkoncentrationen i jonosfären . [elva]

Mysteriet med jordbävningsprocesser får ofta otränade människor att hävda att de har hittat en lösning på problemet med jordbävningsförutsägelser. Deras fantastiska jordbävningsteorier inkluderar väderförhållanden och ovanliga moln , månfaser. [12] Men dessa är alla pseudovetenskapliga teorier. [13]

Forskningsprograms historia

I USA

I USA togs problemet med jordbävningsförutsägelser upp i mitten av 1960-talet . Många konferenser hölls med Japan , men inga allvarliga resultat följde förrän skapandet 1977 av National Earthquake Hazards Reduction Program .  [14] . En av hans uppgifter var utvecklingen av jordbävningsförutsägelsetekniker och system för tidig varning. [15] Emellertid flyttades fokus från prognosen till begränsning 1990. [16]

1984 startade Parkfield-experimentet [ 17] , men det misslyckades med att korrekt förutsäga en jordbävning på San Andreas-förkastningen . [18] År 1995 höll National Academy of Sciences ett kollokvium "Earthquake Prediction: A Challenge for Science" som misslyckades med att ge någon ny information för förutsägelser. [19]

I Japan

I Japan startade ett jordbävningsprogram 1964 [20] med en femårsplan. [21] År 1978 började programmet förutsäga en jordbävning av magnituden större än 8 i Tokai , nära Tokyo , vilket kan vara den största katastrofen i Japans och hela världsekonomins historia. Nu har Japan världens bästa system för att registrera seismiska vågor, detektera deformationer av jordskorpan, studera grundvattnets egenskaper och elektromagnetiska förändringar. [22] Allt detta är en del av en enorm ansträngning att förstå jordbävningsförberedande processer.

I Tyskland

Tyska forskare, som under lång tid har studerat myrors beteende under olika perioder av seismisk aktivitet, drog slutsatsen att de radikalt förändrade sitt livsschema först på tröskeln till en jordbävning, vars styrka är minst 2 poäng. Enligt forskare från University of Duisburg fann man en stadig förändring i faserna av aktivitet och lugn i myrornas beteende: några timmar före jordbävningen, istället för sömnfasen, var det en explosion av aktivitet, och nästa aktivitetsfasen inträffade inte under dagen. Enligt experter beror detta på det faktum att en giftig gas kan släppas ut före en jordbävning, omärklig för människor, men som påverkar myrornas beteende. [23]

I Kina

År 2013 , efter en kraftig jordbävning i den kinesiska provinsen Sichuan , beslutades det att investera mer än 300 miljoner dollar i prognosen för seismiska chocker: ett nätverk av 5 000 observationsstationer kommer att skapas i de farligaste områdena i landet, syftet med detta är tidig varning för en kraftig jordbävning. [24]

I Ryssland

Ryska forskare har utvecklat en heltäckande metod för att analysera jordbävningsprekursorer, som kommer att göra det möjligt att skapa ett fungerande system för kortsiktiga prognoser av starka jordbävningar. Enligt Sergei Pulints , chefsforskare vid Ryska vetenskapsakademins rymdforskningsinstitut , används satellitteknik för att övervaka det totala elektroninnehållet i jonosfären , såväl som temperaturen i den lägre atmosfären och ett antal andra parametrar för att belysa tecken på kommande stötar. I detta skede kan forskare förutsäga jordbävningar av magnitud större än 5,5 med en noggrannhet på fem dagar, och enligt statistik slutar endast 60% av prognoserna med framgång. [25]

2010 uttalade Gennadij Sobolev, chef för avdelningen för seismologi vid Institute of Physics of the Earth, Russian Academy of Sciences , vid konferensen "Earthquake Prediction in Russia" att Ryssland saknar stationer för att övervaka rörelserna av jordskorpan i mest seismiskt farliga områden. Enligt honom har seismologer inte tillräckligt med utrustning för att övervaka underjordisk aktivitet. [26]

År 2011 , biträdande direktör för Institute of Physics of the Earth Yevgeny Rogozhin vid konferensen "Earthquake Prediction: Is Russia and the World Ready for Them?" anfört att den svaga sidan av studien av prekursorer är att det inte finns någon särskild tjänst i vårt land som skulle bedriva en omfattande övervakning av alla prekursorer. [27]

Under 2012 utvecklade specialister från den sibiriska grenen av den ryska vetenskapsakademin och Siberian Research Institute of Geology, Geophysics and Mineral Resources en aktiv övervakningsmetod som använder vibrationskällor med en kapacitet på upp till 100 ton för att förutsäga jordbävningar. Vibrationskällor gör det möjligt att få data om jordskorpans struktur. Arbetet med att skapa själva jordbävningsförutsägelsesystemet pågår dock fortfarande på testplatsen i Bystrovka . [28]

Harbingers

Många jordbävningar, särskilt stora, föregicks av några fenomen som inte är typiska för området. Som ett resultat av systematisering av data om stora jordbävningar på 1600- och 2000-talen, såväl som om annaler som nämner händelser i samband med jordbävningar, etablerades ett antal typiska fenomen som kan fungera som operativa föregångare till jordbävningar. Eftersom jordbävningar har olika förekomstmekanismer, förekommer under olika geologiska förhållanden, vid olika tidpunkter på dygnet och året, kan åtföljande fenomen som fungerar som prekursorer också vara olika.

Nästan alla fenomen är förebudar som i början av 2010-talet har en vetenskaplig förklaring. Ändå är det extremt sällsynt att använda dem för snabba meddelanden, eftersom föregångaren inte är specifika för jordbävningar. Atmosfäriska ljusfenomen kan till exempel uppstå under perioder av geomagnetiska stormar eller vara av människans natur, och massstörning av djur kan orsakas av en förestående cyklon.

För närvarande särskiljs följande fenomen som kan fungera som förebud om jordbävningar: förskott, anomala atmosfäriska fenomen, förändringar i grundvattennivån, rastlöst beteende hos djur.

En studie från 2020 med hjälp av fasta djurbeteendesensorer - sex kor , fem får och två hundar - i en seismiskt aktiv region i Italien visade att högst 20 timmar före en jordbävning förändras deras beteende, och ju närmare epicentrum desto tidigare. De känsligaste är hundar, följt av kor [29] [30] .

Förskott

Förskott  är måttliga jordbävningar som föregår en kraftig. Hög förchocksaktivitet i kombination med andra fenomen kan fungera som en operativ föregångare. Så, till exempel, började Kinas seismologiska byrå, på grundval av detta, evakueringen av en miljon människor dagen före en kraftig jordbävning [31 ] 1975 . [ett]

Även om hälften av stora jordbävningar föregås av förskott är endast 5-10 % av det totala antalet jordbävningar förskott. Detta genererar ofta falska varningar. [1] [32] [33]

Optiska fenomen i atmosfären

Sedan urminnes tider har det märkts att många stora jordbävningar föregås av optiska fenomen som är ovanliga för området i atmosfären: blixtar som liknar norrsken, ljuspelare, konstigt formade moln. De uppträder som omedelbart före chocker, men ibland kan de uppstå i flera dagar. Eftersom dessa fenomen vanligtvis uppmärksammas av misstag av människor som inte har specialutbildning, som inte kan ge en objektiv beskrivning innan massuppkomsten av mobila foto- och videoenheter, är analysen av sådan information mycket svår. Först under det senaste decenniet, med utvecklingen av satellitövervakning av atmosfären, mobilfotografering och bilvideoinspelare, registrerades ovanliga optiska fenomen före en jordbävning på ett tillförlitligt sätt, i synnerhet före jordbävningen i Sichuan .

Enligt moderna koncept är ovanliga optiska fenomen i atmosfären förknippade med sådana processer i zonen för en framtida jordbävning som:

  1. Utsläpp av gaser från ångor från stressade bergarter till atmosfären. Typen och arten av fenomenen beror på de utgående gaserna: brännbar metan och svavelväte kan ge flammor, vilket till exempel observerades före jordbävningarna på Krim, radon, under påverkan av sin egen radioaktivitet, fluorescerar med blått ljus och orsakar fluorescens av andra atmosfäriska gaser, kan svavelföreningar orsaka kemiluminescens.
  2. Elektrisering av stressade bergarter, vilket orsakar elektriska urladdningar på jordens yta och i atmosfären i området för framtida fokus. [34]

Förändring av grundvattennivån

Post factum har det konstaterats att många stora jordbävningar föregicks av en onormal förändring i grundvattennivån, både i brunnar och brunnar, och i källor och källor. I synnerhet före jordbävningen i Chui, på vissa ställen på markytan, dök plötsligt flera källor upp från vilka vattnet började rinna ganska snabbt. En betydande del av jordbävningarna orsakade dock inte tidigare förändringar i akviferer.

Restless Animal Behaviour

Det är tillförlitligt intygat att de viktigaste chockerna av många starka jordbävningar föregås av oförklarlig rastlöshet hos djur över ett stort område. Det är mest troligt att djur känner ovanliga vibrationer eller reagerar på infraljudsvibrationer. Detta observerades till exempel under jordbävningarna på Krim 1927 , före jordbävningen i Ashgabat och före jordbävningen i Chui . Men före jordbävningen i Spitak och jordbävningen i Neftegorsk märktes inget onormalt massbeteende hos djur.

Försök att förutsäga

Italien

Den 20 september 2011 ställdes sex italienska vulkangeofysiker inför rätta anklagade för att ha misslyckats med att förutsäga de katastrofala konsekvenserna av jordbävningen i L'Aquila (2009) [1] .

Kina

Haicheng evakuering

Efter en serie förskott (av vilka några kunde orsaka viss skada på byggnader) evakuerade några lokala ledare befolkningen. En tid senare inträffade en kraftig jordbävning från M7.3 . Och även om det talades om möjligheten av en sådan jordbävning i nordöstra Kina för några år sedan, formulerades ingen specifik prognos. [35]

Jordbävningen i Tangshan , som krävde 242 000 människors liv enligt officiella siffror, kunde dock inte förutsägas. För ett tag satte detta tvivel på forskning om jordbävningsprognoser.

Japan

År 1892 inrättade den japanska regeringen Imperial Earthquake Research Committee som svar på den förödande jordbävningen i Nobi (1891) (Mino-Owari) med M8.0. [36]

Anteckningar

  1. ↑ 1 2 3 Jordbävningsprediktion Arkiverad 7 oktober 2009 på Wayback Machine . Ruth Ludwin, US Geological Survey.
  2. ↑ Mikhail Rodkin Jordbävningsprognos : kollaps av förhoppningar? // Vetenskap och liv . - 2017. - Nr 2. - S. 50-55. — URL: http://www.nkj.ru/archive/articles/30653/ Arkiverad 12 februari 2017 på Wayback Machine
  3. ↑ Katastrofer i naturen: jordbävningar - Batyr Karryev - Ridero . ridero.ru Hämtad 14 mars 2016. Arkiverad från originalet 24 juli 2018.
  4. ↑ Sato, H. Föregående landlutning före Tonankai-jordbävningen 1944 // Några föregångare före Nya stora jordbävningar längs Nankai-  tråget . - 1977. - Vol. 25 (Suppl.). - S. 115-121.
  5. ↑ Mogi, K. Temporell variation av jordskorpans deformation under dagarna före en stor jordbävning av dragkraftstyp - Tonankai-jordbävningen 1944 med magnituden 8,1  //  Pure and Applied Geophysics: journal. - 1984. - Vol. 122 . - s. 765-780 .
  6. ↑ Roeloffs, E. et al. Vattennivå- och spänningsförändringar före och efter jordbävningen i Kettleman Hills, Kalifornien den 4 augusti 1985  //  Pure and Applied Geophysics: journal. - 1997. - Vol. 149 . - S. 21-60 . - doi : 10.1007/BF00945160 .
  7. ↑ Tsunogai, U. & Wakita, H. Föregående kemiska förändringar i grundvatten: Kobe jordbävning, Japan  //  Science: journal. - 1995. - Vol. 269 , nr. 5220 . - S. 61-63 . - doi : 10.1126/science.269.5220.61 . — PMID 17787705 .
  8. ↑ Wakita, H. Earthquake kemi II, samlade papper,  edn . - Laboratory for Earthquake Chemistry, Naturvetenskapliga fakulteten, Tokyos universitet, Tokyo, 1996. - Vol. II.
  9. ↑ Talwani et al. Förutsägelse av en jordbävning vid Blue Mountain lake (behöver kompletteras)  (engelska)  : journal. — 1971.
  10. ↑ Fraser-Smith, AC, Bernardi, A., McGill, PR, Ladd, ME, Helliwell, RA & Villard Jr., OG Lågfrekventa magnetfältsmätningar nära epicentrum av Ms 7.1 Loma Prieta  -  jordbävningen / Geophysical Research Letters : journal. - 1990. - Vol. 17 , nr. 9 . - P. 1465-1468 . - doi : 10.1029/GL017i009p01465 . - .
  11. ↑ 1 2 De Swaaf, Kirt. Da rumort es ständig im Untergrund", Intervju med Pier Francesco Biagi  (tyska)  // Der Standard : affär. - 2011. - 22 mars.
  12. ↑ Jordbävningsförutsägelse: Borta och tillbaka igen . Earth magazine (bekräftelse av dellista) (7 april 2009). Hämtad 8 augusti 2011. Arkiverad från originalet 30 april 2009.
  13. ↑ Alden, Andrew The Bogeyman of Earthquake Prediction . Geologi. about.com . Hämtad 25 februari 2011. Arkiverad från originalet 24 augusti 2012.
  14. ↑ Scholz, C., Vad hände någonsin med jordbävningsförutsägelser? Geotimes, vol 17, mars 1997
  15. ↑ NEHRP-webbplatsen . Hämtad 8 augusti 2011. Arkiverad från originalet 7 augusti 2011.
  16. ↑ . Mervis, Jeffrey, jordbävningsforskare hoppas att de senaste mullrandena kommer att leda till mer finansiering  (länk ej tillgänglig) , The Scientist , 2 april 1990
  17. ↑ Bakun, W.H. & Lindh, A.G. The Parkfield, Kalifornien, jordbävningsförutsägelseexperiment, Science 229, nr., 619-624, 1985
  18. ↑ Roeloffs, E. & Langbein, J., The earthquake prediction experiment at Parkfield, California, Reviews of Geophysics 32, no., 315-335, 1994.
  19. ↑ Jordbävningsförutsägelse: The Scientific Challenge, Proceedings of The National Academy of Science, v. 93, nr. 9, 1996.
  20. ↑ Bormann, P., 2011, "From Earthquake Prediction Research to Time-Variable Seismic Hazard Assessment Applications", Pure and Applied Geophysics 168 (2011), 329-366, DOI 10.1007/s00024-0410-01
  21. ↑ Rikitake, T. (1966) "En femårsplan för jordbävningsförutsägelseforskning i Japan", Tectonophysics, 3, 1-15.
  22. ↑ Japan Meteorological Survey (1991), "Jordbävning och tsunamiövervakning och motåtgärder", 27 s.
  23. ↑ Irina Semchishina. Myror har upptäckt en ny metod för att förutsäga jordbävningar (12 april 2013). Hämtad 22 april 2013. Arkiverad från originalet 29 april 2013.
  24. ↑ Arkady Simonov. Kina kommer att tilldela 300 miljoner dollar för jordbävningsprognoser (24 april 2013). Hämtad 24 april 2013. Arkiverad från originalet 25 april 2013.
  25. ↑ Jordbävningsprognoser kan snart dyka upp i Ryssland (11 april 2013). Hämtad 22 april 2013. Arkiverad från originalet 29 april 2013.
  26. ↑ Ryssland har inget att övervaka jordbävningar (4 mars 2010). Hämtad 22 april 2013. Arkiverad från originalet 14 april 2012.
  27. ↑ Expert: Det finns jordbävningssignaler, men det finns inga komplexa observationer (18 mars 2011). Hämtad 22 april 2013. Arkiverad från originalet 11 augusti 2011.
  28. ↑ Alexey Khadaev. Geofysiker skakade jorden (13 september 2012). Hämtad 22 april 2013. Arkiverad från originalet 15 september 2012.
  29. ↑ Djur är jordbävningsprediktorer // Vetenskap och liv . - 2021. - Nr 2 . - S. 72-73 .
  30. ↑ Martin Wikelski et al. Potentiell kortsiktig jordbävningsprognoser genom övervakning av husdjur  (engelska)  // Ethology. - 2020. - Vol. 126 , iss. 9 . - P. 931-941 .
  31. ↑ Glenn Richard. Jordbävningsförutsägelse: Haicheng, Kina - 1975 (inte tillgänglig länk) . Earth Science Educational Resource Center (2001). Hämtad 22 oktober 2006. Arkiverad från originalet 24 augusti 2012. 
  32. ↑ Expert: Jordbävningar svåra att förutsäga. Allt övervägt (6 april 2009). Hämtad 11 augusti 2011. Arkiverad från originalet 24 augusti 2012.
  33. ↑ Kan forskare förutsäga när skalv kommer att slå till? . Hämtad 11 augusti 2011. Arkiverad från originalet 24 augusti 2012.
  34. ↑ Eric Vance. Jordbävningar på himlen // I vetenskapens värld . - 2018. - Nr 12 . - S. 68-74 .
  35. ↑ Wang K., Qi-, Chen Fu, Sun Shihong, Wang Andong. Förutsäga jordbävningen  i  Haicheng 1975 // Bulletin of the Seismological Society of America : journal. - 2006. - Vol. 96 . - s. 757-795 .
  36. ↑ RJ Geller, Utan framsteg ingen finansiering , Naturdebatter, 18 maj 1999 . Hämtad 21 augusti 2011. Arkiverad från originalet 29 juni 2011.

Se även

  Gå till Wikidata-objektet  Ordböcker och uppslagsverk
I bibliografiska kataloger