Землетрясения в Казахстане: прогноз благоприятный?

Подробно об этом рассказывает академик НАН РК, академик инженерной академии, доктор геолого-минералогических наук, профессор Абдрахман Курскеев.
Исследования по прогнозу землетрясений в Казахстане начались со второй половины 70-х годов. Прогнозные изменения можно разделить на несколько этапов.
Первый этап продолжался с 1971 по 1980 годы — создание экспериментальной базы Алматинского прогностического полигона.
В дальнейшем этот полигон совершенствовался и развивался, оснащался все более совершенными высокочувствительными приборами.
Второй этап прогнозных исследований шел с 1981 по 1991 годы. В этот период были начаты организация, проведение и накопление длительных рядов наблюдений за вариациями геофизических полей, сейсмическим режимом, газохимическим составом подземных вод, деформацией земной коры, а также за необычным поведением животных.
Изучалась структура полей, выделялись различного рода аномалии, тренды, которые сопоставлялись с сейсмичностью, а также оценивались прогностические возможности каждого параметра. Однако оптимизм относительно возможности легкого — «быстрого» решения проблемы существовавшей в 60 — 70-х годах, сменился глубоким пессимизмом. На мой взгляд, причины этого заключаются в следующем.
Разработанные в 60-х и 70-х годах теоретические модели подготовки и реализации землетрясений, такие как «ЛНТ» в бывшем СССР и «ДД» за рубежом и некоторые другие модели, описывали качественные стороны сейсмического процесса и, как представлялось их авторам, давали объяснение большинству известных в то время предвестников землетрясений.
Последовавшее затем развитие сети наблюдений, увеличение плотности станций и количества изучаемых параметров привели не к ожидаемой локализации предвестников во времени и пространстве, а к их «размыванию» — то есть к резкому увеличению аномалий не связанных с землетрясениями. Выяснилось, что многие предвестники, как и сами землетрясения, обусловлены некоторыми общими физическими процессами. При этом в формировании аномалий участвуют не только эндогенные, но и внеземные (космические) источники энергии.
Главное достижение второго этапа — формирование машинных баз данных по всем наблюдаемым параметрам. Так в институте МОН РК, сформирован и постоянно пополняется машинный каталог землетрясений. За время существования инструментальных наблюдений за землетрясениями с дифференциацией по различным периодам представительности, каталог механизмов очагов землетрясений, каталог сильных землетрясений, базы данных «Геофизика», «Геохим», «Кора», в которых сосредоточены наблюдения за геофизическими полями, газохимическим составом подземных вод, наклонами и деформациями земной коры продолжительностью в 20-30 лет.
Этот «золотой» фонд служит основой для разработки методов прогнозирования землетрясений. В начале 90-х годов была разработана новая концепция развития прогнозных исследований. Теперь в теоретическом плане был сделан поворот в сторону глубоких исследований энергетики сейсмических процессов, изучения физики очага землетрясений и механизма формирования предвестников на геологической основе.
Третий этап начался с 1991 года и продолжается до сих пор. Он характеризуется постановкой глубоких фундаментальных исследований теоретических основ и методов прогноза землетрясений согласно новой концепции. Широко изучаются механизмы формирования предвестников землетрясений, физика сейсмических процессов и их энергетические аспекты, взаимное влияние и взаимодействие помехоустойчивых предвестников. Все дело в том, что на настоящий момент в мире не найдены устойчивые, универсальные предвестники землетрясений. Большинство известных предвестников крайне неустойчивы, они зачастую заглушаются более сильными по интенсивности помехами. В этих условиях большое влияние уделяется разработке методов подавления шумов и выделения предвестника среди интенсивных помех.
Разрабатывается методика комплексного прогноза землетрясений.
Существует три основных вида прогнозирования землетрясений: долгосрочное, среднесрочное и краткосрочное.
Основное назначение долгосрочного прогноза (ДП) заключается в выделении областей, в пределах которых, в ближайшие 5-10 лет ожидается активизация сейсмических процессов. Разработанная методика численного прогноза землетрясений основана на закономерности временных и пространственных изменений таких характеристик сейсмического режима, как среднее время между землетрясениями, меры самоорганизации и связности сейсмических событий, мера пространственной ориентации кластеров землетрясений и др. По результатам численной обработки данных сейсмологических наблюдений выделяются характеристики, обладающие долгосрочными прогностическими свойствами, картируются зоны однородных значений характеристик. Осуществляется коррекция распределений на тектоническое строение региона, строится карта ДП. На этой карте выделяются наиболее «перспективные» в сейсмическом отношении зоны, где в будущем могут произойти землетрясения, оцениваются их сейсмопотенциалы.
Научную основу методов среднесрочного прогноза (СП) составляет адекватное отражение в вариациях различных физических полей тех физико-химических процессов, которые происходят в очаговых зонах землетрясений. Информация об этих процессах содержится в пространственно-временных изменениях параметров сейсмического и флюидного режимов земной коры, геофизических и деформационных полей и т.д. Задача прогноза землетрясений рассматривается сейчас учеными как единая система научно-обоснованного определения места ожидаемого землетрясения, времени возникновения основного толчка и его силы (магнитуды).
Среднесрочный прогноз призван «обеспечить» степень вероятности возникновения в ближайшие 1-2 года сильных или разрушительных событий в зонах, которые на карте долгосрочного прогноза выделены как «кандидаты» на будущие катастрофы.
На практике СП предназначается для заблаговременного принятия превентивных мероприятий по предотвращению разрушительных последствий сейсмических катастроф. При создании СП используется целый ряд характеристик. Например, такие как: период «активизация-затишье»,
«группируемость слабых землетрясений» и др.
В 1997 г. был дан среднесрочный прогноз на 1998 г. В записке «О прогнозе землетрясений на территории алматинского прогностического полигона», переданной в АЧС РК указано, что вероятность возникновения землетрясений с магнитудой более 5,0 на этой территории в 1998 г. не превышает 0.01. С достоверностью около 70% может произойти землетрясение с магнитудой М=4,5. Прогноз на 1998 год оправдался, магнитуда землетрясения не превышала указанной величины.
И таких примеров можно привести довольно много.
Краткосрочный прогноз является заключительным звеном в логической цепочке долгосрочный — среднесрочный — краткосрочный этапы прогнозирования и имеет заблаговременность не более одного месяца. Основная цель этого этапа состоит в определении времени и уточнении места и силы готовящегося землетрясения, с прогнозированием на предыдущих этапах. В настоящее время о практической реализации методов КП сложились разные мнения.
Еще в середине 70-х годов на Камчатке Г.А.Соболевым была проведена серия КП, которые оказались весьма успешными. Известен также успешный краткосрочный прогноз Алайского землетрясения, который был дан в 1978 году сейсмологами Узбекистана.
В США акцент исследований смещен в сторону понимания процесса землетрясений и улучшения методики и расчета сейсмического риска. Попытка контроля предвестников землетрясений в районе Паркфилд (Калифорния) оказалась неудачной.
По мнению некоторых сейсмологов, предсказание сильных землетрясений требует знания огромного числа параметров, которые на практике неизвестны, и , следовательно, на современном этапе краткосрочный прогноз ещё невозможен.
Судя по мировой литературе, за последние 30 лет неудачи в попытках прогнозов заставили ученых понять сложность проблемы. В этой связи большой интерес представляет опыт работы китайских сейсмологов.
За годы после успешного прогноза землетрясения в Хайченге (1975) ими было спрогнозировано более 30 разрушительных землетрясений. В Китае в фундаментальных и прикладных исследованиях, связанных с прогнозом землетрясений, предотвращением их последствий и снижением ущерба от них, правительство, ученые и общество связаны друг с другом единой программой. С 1983 года в КНР организовано 3 больших компании в области прогноза землетрясений, целью которых стало обобщение основных принципов наблюдений.
За шесть месяцев с января по июнь 1997 года в юго-западной части Китая произошло семь землетрясений с магнитудой свыше 6.0. За этот период Синьцзяньское сейсмологическое бюро организовало в эпицентральной зоне сейсмологические наблюдения и сделало серию удачных краткосрочных прогнозов. Успешные прогнозы китайских сейсмологов помогли сохранить жизни тысячам людей.
Определенных успехов в прогнозе землетрясений добились сейсмологи Греции. В 1995 году ими было сделано три успешных прогноза: 4 мая (М=6.0), 13 мая (М=6.6), и 15 июня (М=6.5). Все они основывались на анализе вариаций естественного электрического поля.
В целом проблема краткосрочного прогноза все еще далека от решения. Работы в этом направлении ведутся учеными — сейсмологами многих стран мира, в том числе и в Казахстане.