Новый способ анализа волн-предвестников поможет подготовиться к землетрясению

Пусть время, которое он даёт людям, увы, не очень велико, но даже это может спасти множество жизней.

Геофизики во главе с Хусейном Сердаром Куюком (Huseyin Serdar Kuyuk) из Калифорнийского университета в Беркли (США) представили новый метод вычисления мощности приближающегося землетрясения. Неужели мы наконец-то сможем положиться на реально работающее прогнозирование этого жуткого стихийного бедствия? Давайте разбираться.

Новую технику предупреждения толчков можно будет использовать по всему миру, а не только «в отдельно взятом регионе». (Иллюстрация iStockphoto / tomislz.)

Большинство повреждений от землетрясений приносят так называемые S-волны, колеблющиеся перпендикулярно земной поверхности. Однако перед их появлением вначале приходят Р-волны — быстро движущиеся волны сжатия, колеблющиеся в направлении своего распространения под землёй, а потому почти безопасные. Разумеется, даже с ними прогноз оперирует лишь десятками секунд. Но для сейсмоопасных зон и это благо: высокоскоростные поезда начнут торможение, стержни в атомных реакторах войдут в активную зону, магистральные газо- и нефтепроводы можно будет обезопасить клапанами, и так далее. Наконец, можно просто подать сигнал тревоги, с тем чтобы люди попробовали перебраться в менее опасные точки.

Однако современные методы выявления силы и частоты Р-волн пока далеки от совершенства. Одни из них опираются на амплитуду смещения вертикального компонента таких колебаний (Pd), другие — на доминирующий период колебаний (τpmax). Причём в одних работах указывается, что эффективнее алгоритмы, основывающиеся на первом методе, а другие акцентируются на втором, третьи же и вовсе предлагают объединять оба.

Так вот, если верить изысканиям группы г-на Куюка, все эти разногласия во многом происходят от региональных особенностей землетрясений. Так, большинство американских специалистов опираются на записи сейсмики калифорнийских землетрясений, резонно считая их самыми мощными в стране. А сейсмологи за пределами США фиксируются на собственной сейсмике. В итоге каждая группа считает эффективной именно свою методу, а новое землетрясение в том или ином регионе, не зная об этом, ведёт себя по «иностранной логике»: в Калифорнии одни толчки могут быть похожими на японское землетрясение по P-волнам, а следующие — напротив, отдавать местным колоритом.

Всё дело в пока ещё небольшой выборке детально фиксировавшихся сейсмических событий: среди них тоже есть изменчивость, и прошлый опыт того или иного региона не гарантирует, что следующий толчок будет тем же по своей природе.

Можно ли за десятки секунд покинуть самые потенциально опасные при землетрясении места? Не вопрос! (Иллюстрация Shutterstock.)

Как же быть? Как избежать региональной путаницы? Хусейн Куюк сравнил эффективность предсказания силы землетрясения в Калифорнии и Японии по амплитуде смещения и доминирующей частоте волн и пришёл к выводу, что самой информативной в обоих случаях была именно амплитуда смещения. Для толчков слабее трёх баллов частота P-волн вообще слабо менялась, и даже для более сильных землетрясений она не столь точно показывала их силу.

Как подчёркивают исследователи, применение их методики может значительно повысить надёжность прогнозирования силы землетрясений и серьёзно снизить материальный ущерб от них.

Отчёт об исследовании опубликован в журнале Geophysical Review Letters.

Подготовлено по материалам Physicsworld.Com. Изображения на заставках принадлежат Shutterstock (1 и 2).