Что такое сейсмология в географии
Сейсмология
Сейсмология (от др.-греч. σεισμός — (земле)трясение и λόγος — слово, речь) — наука о распространении сейсмических волн в недрах Земли. Только с помощью сейсмологии удалось составить картину глубинного строения земного шара (кора, мантия, внешнее и внутреннее ядро). Также сейсмология занимается землетрясениями, движениями платформ, мониторингом разработок рудных месторождений и пр. Сейсмология – это наука, занимающаяся измерениями и анализом всех движений, которые регистрируются сейсмографами на поверхности твёрдой Земли.
Основная задача сейсмологии состоит в изучении внутреннего строения Земли. Поэтому очень важно знать, как отклонения от однородности влияют на распространение сейсмических волн. По существу все прямые данные о внутреннем строении Земли, имеющиеся в нашем распоряжении, получены из наблюдений за распространением упругих волн, возбуждаемых при землетрясениях.
Землетрясения можно рассматривать как специфические колебательные движения земной коры, характеризующиеся небольшой длительностью периодов (от десятков минут для собственных колебаний Земли до долей секунд). Под сейсмичностью подразумевается географическое распределение землетрясений, их связь со строением земной поверхности и распределение по магнитудам (или энергиям).
Существует также Шахтная сейсмология, которая занимается мониотриногом сейсмичности в районе разрабатываемого рудного тела, и прогнозированием и предупреждением горных ударов для обеспечения безопасности горных работ.
См. также
Литература
Рудных месторождений • Нефти и газа • Твердых горючих ископаемых
Полезное
Смотреть что такое «Сейсмология» в других словарях:
сейсмология — сейсмология … Орфографический словарь-справочник
Сейсмология — наука о землетрясениях и связанных с ними явлениях, раздел геофизики. Простейшие сейсмологические наблюдения проводились еще в древности; как точная наука С. сформировалась в конце XIX в. Путем анализа землетрясений и их последствий получают… … Геологическая энциклопедия
СЕЙСМОЛОГИЯ — (греч.). Учение о землетрясениях. Словарь иностранных слов, вошедших в состав русского языка. Чудинов А.Н., 1910. СЕЙСМОЛОГИЯ в физической географии: учение о землетрясениях, их причинах и о связи их с другими явлениями жизни земного шара… … Словарь иностранных слов русского языка
СЕЙСМОЛОГИЯ — (от греч. seismos колебание, землетрясение и logos слово, учение) наука о землетрясениях(З.). Осн. задачи, решаемые С.: исследование структуры земных недр и процессовв очагах 3., разработка методов уменьшения ущерба от сильных 3. (сейсмич … Физическая энциклопедия
СЕЙСМОЛОГИЯ — СЕЙСМОЛОГИЯ, наука, изучающая ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЯ и производимые ими СЕЙСМИЧЕСКИЕ ВОЛНЫ. Движения сейсмических волн улавливается и записываются СЕЙСМОГРАФАМИ. При этом сейсмические волны отделяют от постоянно присутствующего фона, состоящего из… … Научно-технический энциклопедический словарь
СЕЙСМОЛОГИЯ — (от сейсмо. и. логия), раздел геофизики, изучающий землетрясения, их связь с тектоническими процессами и возможность предсказания. Данные сейсмологии используются для исследования внутреннего строения Земли и решения задач по сейсмическому… … Современная энциклопедия
СЕЙСМОЛОГИЯ — СЕЙСМОЛОГИЯ, сейсмологии, мн. нет, жен. (от греч. seismos трясение и logos учение) (геол.). Отдел геологии, изучающий колебания земной коры. Толковый словарь Ушакова. Д.Н. Ушаков. 1935 1940 … Толковый словарь Ушакова
СЕЙСМОЛОГИЯ — СЕЙСМОЛОГИЯ, и, жен. Раздел геофизики, изучающий колебания земной поверхности. | прил. сейсмологический, ая, ое. Толковый словарь Ожегова. С.И. Ожегов, Н.Ю. Шведова. 1949 1992 … Толковый словарь Ожегова
сейсмология — сущ., кол во синонимов: 5 • гелиосейсмология (1) • геология (12) • геофизика (4) … Словарь синонимов
Сейсмология
Вы будете перенаправлены на Автор24
Предмет и задачи сейсмологии
В переводе с греческого языка сейсмология – это наука о землетрясениях. В ее рамках проводятся очень сложные, но, жизненно важные исследования, основные направления которых:
Кроме этого сейсмологические исследования включают визуальные наблюдения и регистрацию сейсмических волн с помощью приборов.
Регистрацию волн осуществляют сейсмографы, что дает возможность определить место очага и его параметры.
Рисунок 1. Сейсмограф. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ
Сейсмографы бывают стационарные и экспедиционные.
Стационарные сейсмографы работают непрерывно и располагаются на сейсмических станциях, объединенных в сеть. На станциях проводятся наблюдения, создаются каталоги явлений, исследуются подводные землетрясения, дается информация о предстоящих подвижках земной коры.
В очагах сильных колебаний размещаются экспедиционные сейсмографы, их задача – регистрировать дальнейшие возможные толчки.
С помощью сейсмографов выявляются новые тектонические разрывы, смещения земной коры, оползни и другие геологические катастрофы.
Сейсмология относится к точным наукам и сформировалась в конце XIX века. Она имеет тесную связь с науками физико-математического и геолого-географического направления.
Изучение сейсмического процесса, например, имеет соприкосновение с тектоникой, физической географией, сейсмотектоникой, космофизикой.
Достижения физики твердого тела, механики, геодезии, гидрогеологии, геохимии лежат в основе исследования очагов землетрясения и предвестников землетрясения.
Готовые работы на аналогичную тему
Исследования, проводимые в районе очага землетрясения, являются важными при сейсмостойком строительстве.
Достижения сейсмологии используются при изучении земной коры и лежат в основе развития методов сейсморазведки.
Синонимами сейсмологии являются названия таких наук, как геология, сейсмография, сейсмометрия (часть сейсмологии), геофизика – все они являются совокупностями наук, исследующими строение планеты физическими методами.
В мире насчитывается несколько сотен сейсмологических станций и довольно большое число станций, которые временно размещаются вблизи очагов землетрясений.
Основные задачи этой науки связаны с:
Таким образом, сейсмология – наука о землетрясениях, дает ученым возможность понять природу образования этих стихийных явлений, разработать технологии строительства сооружений, устойчивых к подземным толчкам.
История развития сейсмологии
Древние люди все происходившие землетрясения относили к разряду сверхъестественных.
Жители Японии предполагали, например, что их острова располагаются на огромном соме, который время от времени качается на волнах.
Аристотель предполагал, что виновником всех землетрясений являются ветры. Находящиеся в пещерах недр Земли, они ищут себе выход на поверхность.
Первое устройство для детектирования землетрясений было изобретено древнекитайским ученым в 132 году н. э. – имя этого человека Чжан Хен.
В XVIII веке считали, что упругие волны, проходя через земную кору способны вызывать землетрясения. Попытку объяснить это, сделал Джон Митчелл, проанализировав показания очевидцев и, опубликовав в 1760 г книгу о предполагаемых причинах возникновения землетрясений. Он приходит к выводу, что землетрясения – это есть волны, которые вызываются движением пород, находящимися под землей.
Скорость сейсмических волн землетрясения, произошедшего в Лиссабоне в 1755 г, Митчелл оценил в 1930 км/ч. Кроме этого он предположил место эпицентра, сопоставив данные о времени прибытия колебаний.
Метод Митчелла лежит в основе современных способов определения эпицентра. Правда, прием, который он использовал, был неверным, потому что опирался на свидетельские показания о направлении цунами.
В середине XIX века происходит новый скачок в развитии сейсмологии. Это этап связан с именем Роберта Маллета, который в течение 20-ти лет занимался сбором данных об исторических землетрясениях. Кроме этого он проводил натурные эксперименты.
Маллет создал каталог мировой сейсмичности, в котором было описано 6831 землетрясение. Каждое их этих землетрясений имело дату, место, количество толчков и возможное направление, продолжительность колебаний и их последствия. При документировании землетрясений использовалась новая техника фотографии.
Маллет вводит первую шкалу интенсивности землетрясений.
В конце XIX и начале XX веков происходит целая череда разрушительных землетрясений, что дает основание России, Японии, США, европейским странам начать систематические наблюдения за этим стихийным бедствием.
Составляются первые каталоги зарегистрированных землетрясений, создаются карты их очагов. Данные работы позволяют выявить связи между землетрясениями и трансформацией вещества на поверхности с одной стороны и внутри Земли – с другой.
Благодаря этому становятся понятными причины разрушения зданий, а значит, появляется возможность возводить инженерные сооружения в опасных зонах на научной основе.
Проводя научные исследования, немецкий геофизик Эмиль Вихерт в 1899 г предположил, что на сейсмографе фиксируются продольные и поперечные волны глубинного происхождения, т.е. они связаны с внутренними источниками планеты.
Через несколько лет это предположение получило всеобщее признание. В 1907 г было доказано, что на основании амплитуд сейсмических волн можно говорить о внутреннем строении Земли, а в 1909 г хорватский геофизик Андрей Мохоровичич обнаружил границу между земной корой и расположенной под ней мантией.
Развитие сейсмологии в России
Российская сейсмология своим появлением обязана популяризатору этой науки А.П. Орлову. В течение длительного времени он был единственным специалистом в данной области.
В течение всей своей жизни А.П. Орлов пропагандировал и добивался создания в стране постоянных сейсмологических станций.
Днем рождения сейсмологии в России можно считать создание сейсмической комиссии при Императорском Русском географическом обществе в 1880 г.
Огромные пространства России были стимулом интереса ученых к изучению природных явлений. Ещё М.В. Ломоносов хорошо понимал, что землетрясения – это огромный источник знаний, а не только природная катастрофа. Важно было изучить природу землетрясений и места, где они происходят.
В решении этого вопроса большая заслуга принадлежит академику Б.Б. Голицыну, разработавшему систему гальванометрической регистрации сейсмических колебаний, передовой для того времени (начало XX века).
Кроме этого ученый заложил методологические основы отечественной и мировой сейсмометрии и, благодаря его трудам, русская сейсмология в начале XX века заняла ведущее место в мировой науке.
В 1900 г учреждается постоянная сейсмическая комиссия при Российской академии наук, а уже в 1905 г намечено устройство постоянных сейсмических станций второго разряда.
Первый российский сейсмограф, который преобразовывал механические колебания в электрические, был создан академиком Голицыным в 1906 г.
Во время всеобщей разрухи, в 1917 г сейсмостанции в стране прекратили свою работу.
После Великой Отечественной войны, в 1958 г, в стране была создана Служба предупреждения цунами, а в 1962 г издан первый «Атлас землетрясений в СССР».
Для оценки силы проявления сейсмических колебаний в 1964 г разработали 12-ти балльную шкалу – MSK-64.
В 1997 г был подготовлен комплект карт общего сейсмического районирования Северной части Евразии. Комплект был подготовлен в Институте физики Земли Российской Академии наук, руководил работами В.И. Уломов.
Получи деньги за свои студенческие работы
Курсовые, рефераты или другие работы
Автор этой статьи Дата последнего обновления статьи: 26 03 2021
Валентина Николаевна Норина
Наука о землетрясениях, вулканах и гораздо большем
Что такое сейсмология и какие сейсмические события на самом деле представляют опасность
Вулкан Толбачик. Фото: Minden Pictures / Alamy / DIOMEDIA
Мы часто читаем в прессе или интернете короткие заметки, начинающиеся словами: «в районе. произошло землетрясение магнитудой. » или «на Камчатке проснулся вулкан. ». При этом для большинства российских читателей землетрясения или вулканические извержения остаются «экзотическими» событиями, происходящими где-то далеко. Сколько же на самом деле происходит землетрясений и извержений в мире и России? Какие из них могут представлять опасность? Каким образом мы узнаем о том, где и когда они происходят, и, главное, как эта информация используется в фундаментальных научных исследованиях и практических приложениях? Ответы на эти и другие вопросы, основываясь на своем опыте работы за рубежом и в России, дает Николай Шапиро, ведущий научный сотрудник Института физики Земли РАН и Гренобльского института физики Земли во Франции, руководитель мегагранта «Геофизические исследования, мониторинг и прогноз активных геодинамических процессов в зонах субдукции».
Сейсмология как современная научная дисциплина началась на рубеже XIX–XX веков, когда были сконструированы и начали устанавливаться первые сейсмографы. Одним из важнейших прорывов на раннем этапе сейсмологии было изобретение электромагнитного сейсмографа русским ученым, князем Борисом Борисовичем Голицыным в 1906 году. Данные, регистрируемые этими сейсмографами, накапливались в течение десятилетий, и их анализ привел к таким фундаментальным научным открытиям, как понимание внутреннего строения Земли и физического механизма, приводящего к землетрясениям, а также был важнейшим вкладом в формирование концепции тектоники плит — современной геодинамической теории, объясняющей движения и деформации верхней оболочки Земли и происхождение сейсмичности и вулканизма.
Внедрение современных цифровых и коммуникационных технологий, начатое в 1990-х годах XX века, полностью преобразило сейсмологию. За счет быстрой передачи данных и применения эффективных компьютерных алгоритмов сейсмический мониторинг в реальном времени стал по-настоящему возможен. В дополнение к этому значительно улучшилось качество сейсмических записей и увеличилось их количество. На сегодняшний день во всем мире установлены тысячи высококачественных сейсмографов, которые записывают данные в непрерывном режиме и передают их в реальном времени в центры обработки и хранения данных, основные из которых находятся в США, Европе и Японии. Приборы мировой сейсмологической сети регистрируют более 200 тыс. землетрясений в год. К счастью, подавляющее большинство этих сейсмических событий не ощущаются на поверхности Земли и могут быть записаны только очень чувствительными сейсмографами.
Собираемые в мировых центрах данные передаются в реальном времени в службы, занимающиеся мониторингом землетрясений. Естественно, их важнейшей задачей является быстрое определение параметров наиболее крупных землетрясений, представляющих потенциальную опасность для населения и экономики. Результаты такого мониторинга, получаемые почти в реальном времени, используются в системах быстрого оповещения и предупреждения цунами. В то же время другой очень важной задачей является наиболее полное изучение всех землетрясений, включая самые слабые. Это необходимо для детального изучения тектонической активности нашей планеты и разработки вероятностных моделей сейсмической опасности. На их основе строятся карты сейсмического районирования и разрабатываются нормы сейсмостойкого строительства.
Мировые сейсмологические центры данных и мониторинговые службы
Крупнейший на сегодняшний день центр сейсмологических данных создан Корпорацией научно-исследовательских организаций по сейсмологии США (IRIS) и находится в городе Сиэтл. В этот центр поступают данные более чем с 8 тыс. сейсмографов, из которых почти половина — в реальном времени. Центр данных IRIS является опорным для мировой сейсмологической сети, и в нем также можно найти данные, поступающие из большинства стран мира. Кроме этого, в центре собраны данные большого числа «временных» сейсмологических экспериментов. Общий объем собранных данных сегодня превышает 500 терабайт и экспоненциально увеличивается во времени. Европейские сейсмологические данные сосредоточены в центре ORFEUS, в который поступают данные около 3,5 тыс. станций.
Карта мировых сейсмических станций, данные с которых поступают в центр IRIS
Среди основных мировых мониторинговых центров можно перечислить Международный сейсмологический центр (ISC), National Earthquake Information Center (NEIC), работающий под эгидой Геологической службы США, и Европейско-средиземноморский сейсмологический центр (EMSC). Кроме этого, мониторингом землетрясений занимаются многочисленные региональные центры в разных странах.
Карта европейских сейсмических станций, данные с которых поступают в центр ORFEUS
Еще одним важным практическим применением сейсмологии является мониторинг вулканов. Ученые насчитывают на Земле более 1,5 тыс. потенциально активных вулканов. Каждый год по крайней мере 50 из них извергаются. К счастью, как и в случае землетрясений, большинство вулканических извержений не представляют непосредственной опасности как слишком слабые или происходящие в ненаселенных районах. Но, как и в случае землетрясений, наиболее полное изучение всех извержений, даже самых слабых, необходимо для детального изучения вулканической активности и разработки вероятностных моделей вулканической опасности и методов прогнозирования возможных катастрофических событий.
Возникновение большого количества слабых землетрясений под вулканами является одним из основных признаков их активизации и предвестников будущих извержений. При этом если учесть, что очень часто из-за плохих метеоусловий визуальное или спутниковое наблюдение вулканов бывает недоступно (а для подводных вулканов никогда), то становится понятно, что сейсмологические наблюдения — это единственный способ следить за состоянием вулканов в непрерывном режиме.
Сейсмологические данные также имеют огромное значение для фундаментальной науки. Сейсмические волны, распространяющиеся через глубинные слои Земли, содержат уникальную информацию о ее строении. Так, основные слои нашей планеты — твердые кора и мантия, жидкое внешнее ядро и твердое внутреннее ядро — были открыты в первой половине XX века на основе анализа записей землетрясений. Начиная с 1970-х годов XX века широкое развитие получила сейсмическая томография — «просвечивание» Земли на основе волн, генерируемых землетрясениями, для получения трехмерных изображений внутреннего строения Земли.
Сейсмология традиционно известна как наука о землетрясениях. Но в последние два десятилетия в ней возникла совершенно новая парадигма. На основе анализа цифровых сейсмических данных с применением современных компьютерных технологий было показано, что сейсмические записи содержат огромное количество информации помимо землетрясений.
Одним из важнейших открытий было наблюдение так называемых тектонических треморов — очень слабых сигналов, возникающих при медленном проскальзывании тектонических плит в периоды между землетрясениями. Ожидается, что систематический анализ такого рода треморов позволит отслеживать процессы, происходящие в сейсмических разломах и вулканических системах в те интервалы времени, которые раньше считались полностью «спокойными» и, таким образом, приведет к разработке принципиально новых методов мониторинга.
Другим важнейшим открытием было переосмысление так называемого сейсмического шума — сигналов, записываемых сейсмографами в отсутствие тектонической и вулканической активности (и составляющих больше 90% имеющихся сейсмологических данных). Этот «шум» в основном вызван активностью Мирового океана. Относительно быстрые вариации давления колонки воды на океаническое дно приводят к возникновению сейсмических волн. Таким образом, возникает волновое поле, генерируемое источниками, неоднородно распределенными по поверхности Земли, и соответствующие сигналы на первый взгляд совершенно случайны. Но с использованием записей современных очень чувствительных сейсмографов и соответствующих математических методов эти сигналы удалось «расшифровать» и извлечь из них информацию, с одной стороны, об их источниках, а с другой стороны, о строении Земли на участках между этими источниками и записывающими приборами. В итоге возникли сразу два принципиально новых направления в сейсмологии: (1) использование сейсмических записей для мониторинга активности океана и атмосферы (и других поверхностных процессов) и (2) «шумовая сейсмическая томография».
Шкала вулканической активности
Наиболее сильные вулканические извержения на территории России происходили на Камчатке. Так, наиболее крупное известное извержение (VEI 7; 150 км 3 ) там произошло приблизительно 7,6 тыс. лет назад и привело к образованию Курильского озера. В историческое время произошли крупные извержения (VEI 5) вулканов Ксудач в 1907 году и Безымянный в 1956-м.
Новую парадигму можно охарактеризовать как «тотальную сейсмологию». Ее основной принцип — это то, что каждый бит сейсмических записей содержит полезную информацию о внутреннем строении Земли и о динамических процессах, происходящих в ее глубине или на поверхности. Задача сейсмологов — «расшифровать» имеющиеся данные, чтобы по возможности максимально извлечь эту информацию и использовать ее для мониторинга и научных исследований. Таким образом, современная сейсмология — это высокотехнологичная и активно развивающаяся во всем мире область знаний, вовлеченная наравне со многими передовыми научными направлениями в технологическую революцию больших данных.
Успешное развитие сейсмологии требует совместных усилий большого числа ученых и инженерно-технического персонала, необходимых для поддержания и развития систем сейсмологических наблюдений и сбора данных и для разработки новых методов их анализа с привлечением самых современных компьютерных технологий и ресурсов. Помимо чисто количественного развития (увеличения числа станций и объема анализируемых данных), мировое сейсмологическое сообщество находится в постоянном поиске новых технологий и концепций.
Концептуальная схема сбора — хранения — анализа данных в современной сейсмологии
На повестке дня стоит создание нового поколения «оптических» сейсмографов с использованием интерференции лазерных лучей в оптических волокнах. Ожидается, что применение такого подхода позволит существенно увеличить плотность покрытия сейсмическими наблюдениями.
Другое важное направление — это развитие разнообразных протоколов и средств передачи больших объемов данных, чтобы связать отдельные центры данных в единую мировую информационную систему и предоставить быстрый и эффективный доступ максимальному числу пользователей — индивидуальных ученых и организаций, занимающихся мониторингом. Одну из передовых ролей в этом направлении играет центр данных IRIS, который регулярно предоставляет обновленные способы доступа к данным, адаптированные под новые методы анализа и оптимизированные в соответствии с последними компьютерными и сетевыми технологиями. В итоге у современных сейсмологов есть возможность эффективно анализировать данные, записанные тысячами сейсмографов в разных частях Земли, не выходя из своего кабинета, а у преподавателей университетов — использовать самые свежие данные в обучающих программах и лабораторных работах по геофизике.
Благодаря такому эффективному доступу к большому количеству данных в последние несколько лет у сейсмологов появилась возможность, в дополнение к «традиционным» методам анализа данных, использовать концепции машинного обучения и искусственного интеллекта. Большинство ведущих ученых ожидают, что сочетание таких подходов с описанными выше идеями «тотальной сейсмологии» приведет к новым прорывам и научным открытиям в ближайшие десятилетия.
Над развитием передовых методов и технологий в сейсмологии традиционно работают научные группы ведущих университетов и научных организаций в США, Европе и Японии. В последние годы на лидирующие позиции выходят также ученые Китая и Сингапура. В XX веке Россия тоже играла в этой области ведущую роль, однако в последние два десятилетия в силу целого ряда причин эти позиции постепенно утрачиваются.
Геофизический (в первую очередь сейсмологический) мониторинг территории России осуществляется Единой геофизической службой Российской академии наук (ЕГС РАН). 12 региональных филиалов этой организации поддерживают систему сейсмологических наблюдений, состоящую более чем из 330 современных цифровых станций и регистрирующую порядка 10 тыс. землетрясений каждый год. В ЕГС РАН были разработаны и действуют оперативные системы мониторинга активных вулканов Камчатки и Курильских островов и цунамигенных землетрясений Тихого океана. Результаты этого мониторинга передаются в системы обеспечения безопасности авиаполетов и предупреждения цунами. Также собираемые ЕГС РАН данные используются для научных исследований, проводимых ее внутренними подразделениями и учеными из профильных институтов РАН и геофизических факультетов и отделений российских университетов.
Система сейсмологических наблюдений ФИЦ ЕГС РАН. Карта распределения крупных землетрясений (кружки) и активных вулканов (треугольники) в мире
К сожалению, в последние годы ЕГС РАН финансируется на уровне, едва достаточном (а часто и недостаточном) для поддержания базовых функций, и не имеет средств и возможностей для существенного развития. Эта ситуация, естественно, связана с общим недофинансированием российской науки, но в дополнение к этому ЕГС РАН страдает от недостаточно гибкого использования наукометрических показателей для планирования финансирования. Так, бюджет ЕГС РАН определяется на основе тех же принципов, что и для «обычных» институтов РАН, и этот подход полностью игнорирует специфику геофизических наблюдений, а именно необходимость развивать и поддерживать соответствующую дорогостоящую инфраструктуру (сети станций, центры данных и т. д.) и содержать в штате большое количество инженерно-технических специалистов, занимающихся этой работой. Надо отметить, что с похожими структурными проблемами в финансировании сталкиваются многие профильные институты РАН и отделения университетов.
Магнитуда и балльная шкала интенсивности землетрясения
Шкалу магнитуд часто путают со шкалой интенсивности, измеряющейся в баллах от 1 до 12 на основании внешних проявлений подземного толчка (воздействие на людей, предметы, строения, природные объекты). Например, сильное землетрясение, происшедшее вдали от мест обитания людей, не ощущается и не приводит ни к каким воздействиям на строения. Поэтому магнитуда такого землетрясения большая, а интенсивность — минимальная. И наоборот, относительно «слабое» землетрясение, происшедшее близко к земной поверхности и непосредственно под каким-нибудь населенным пунктом, может привести к умеренным повреждениям зданий. В этом случае магнитуда землетрясения будет относительно маленькой, а интенсивность в подвергшемся воздействию населенном пункте — относительно большой.
Самые слабые ощущаемые землетрясения начинаются с магнитуды 2 и только на расстояниях, не превышающих нескольких километров. Приповерхностные землетрясения с магнитудой 4,5 могут приводить к незначительным разрушениям. Начиная с магнитуды 6 землетрясения могут приводить к существенным разрушениям и человеческим жертвам. Землетрясения с магнитудами близкими к 7, происходящие в непосредственной близости от больших городов, могут приводить к катастрофическим последствиям (один из самых последних примеров — землетрясение на Гаити в 2010 году). Самые крупные, или «мегаземлетрясения», с магнитудой 9 и выше могут вызывать катастрофические цунами и разрушения в обширных районах. За период инструментальных наблюдений было зарегистрировано всего пять таких событий. Одно из них произошло в Курило-Камчатской зоне субдукции в 1952 году. Наиболее недавние примеры — мегаземлетрясения на Суматре в 2004 году и в Японии в 2011-м.
В итоге отставание российской системы сейсмологических наблюдений от ведущих мировых стран носит структурный и многоуровневый характер. Во-первых, общее количество постоянных станций сильно уступает сегодняшнему уровню в США, Евросоюзе, Японии и Китае — несколько сотен против нескольких тысяч (и это для страны с самой большой территорией в мире). Во-вторых, в последние годы в России проводится очень мало широкомасштабных временных сейсмологических экспериментов. В-третьих, очень сильно отстало информационно-технологическое обеспечение. Так, в России на сегодняшний день отсутствует единый центр сейсмологических данных. Большая часть собираемых наблюдений хранится в региональных филиалах и остается недоступной для потенциальных пользователей.
Структурные проблемы в системе наблюдений оказывают негативное влияние на российскую сейсмологическую науку в целом. Из-за неэффективного доступа к данным количество ученых, интересующихся сейсмологическими исследованиями на территории России, и, соответственно, количество публикаций на эту тему в ведущих международных журналах сокращается. Даже для российских сейсмологов часто оказывается проще работать с данными, (легко) получаемыми из-за рубежа, чем изучать территорию своей страны. В итоге о применении идей «тотальной сейсмологии» и современных методов анализа к российским данным почти никто не задумывается. И еще раз, все это происходит в самой большой стране в мире, на территории которой находятся многие уникальные природные и геологические объекты. Недостаточное развитие науки также приводит к слабому возобновлению кадров за счет формирования и привлечения новых поколений молодых специалистов.
Переломить негативную тенденцию в российской сейсмологии — задача не из легких. Мы рассчитываем, что наш мегагрант «Геофизические исследования, мониторинг и прогноз активных геодинамических процессов в зонах субдукции» поможет внести в нее определенный вклад. В рамках этого проекта, финансируемого Минобрнауки, на базе Института физики Земли (ИФЗ РАН, г. Москва) создана новая лаборатория, которая работает в тесном взаимодействии с камчатским филиалом ЕГС РАН и Институтом вулканологии и сейсмологии (ИВиС, г. Петропавловск-Камчатский) ДВО РАН. Также в работу вовлечены преподаватели, студенты и магистранты Московского государственного университета.
Камчатка с ее многочисленными землетрясениями и очень активными вулканами и с большим количеством уже собранных данных — идеальный район для отработки новых методов и концепций в сейсмологии, и мы надеемся, что объединение опыта и ресурсов различных академических и образовательных организаций создаст благоприятные условия для проведения научных исследований на самом высоком международном уровне и будет способствовать формированию нового поколения российских геофизиков мирового уровня.
Проект начался в 2018 году, и за два с небольшим года было проведено два полевых эксперимента на Камчатке (третий должен состояться осенью 2020 года), многочисленные семинары и школы для студентов и аспирантов. По результатам исследований участниками проекта опубликовано и подготовлено к печати более 30 статей в российских и международных рецензируемых журналах. Один из последних примеров этого — статья в престижном журнале Nature Communications, представляющая новую теорию возникновения глубоких землетрясений под вулканами. Также радует, что в работе участвуют много молодых ученых. В качестве практических приложений проводимых научных работ внедряются новые методы мониторинга вулканов в практику камчатского филиала ЕГС РАН.
В то же время один-единственный проект, даже такой крупный, как мегагрант, совершенно недостаточен, чтобы переломить отставание российской сейсмологии, накапливающееся десятилетиями. Надо понимать, что без системного усилия на самом высоком уровне для улучшения российской системы геофизического мониторинга и образования наш и другие похожие проекты не окажут существенного влияния на ситуацию, поскольку их результаты будет попросту некуда внедрять. Поэтому, проводя наши работы, мы во многом надеемся на то, что в какой-то момент руководством российской науки совместно с научным сообществом будут приняты меры, направленные на структурные изменения в финансировании геофизического мониторинга в России.