Předpověď zemětřesení

Aktuální verze stránky ještě nebyla zkontrolována zkušenými přispěvateli a může se výrazně lišit od verze recenzované 26. března 2014; kontroly vyžadují 56 úprav .

Předpověď zemětřesení je předpoklad, že na určitém místě v určitém čase (nebo v určitém časovém rozmezí) dojde  k zemětřesení o určité síle . Přes značné úsilí seismologů ve výzkumu zatím není možné takovou předpověď podat s přesností na den či měsíc [1] a zajistit, aby zabráněné ztráty trvale převyšovaly ekonomické škody z planých poplachů [2] .

Snížit škody způsobené zemětřesením na minimum je nemožné, úkol je specifický a vyžaduje velké finanční prostředky. Nejčastěji o možnosti jejich získání rozhoduje důležitost objektu a míra rizika , kterou lze považovat za přijatelnou v případě jeho zničení. Čím více vědců o zemětřesení ví, tím více příležitostí je ke zmírnění jejich škod. Jsou vypracovány ve formě speciálních map zobrazujících prostorové a časové rozložení seismického nebezpečí nebo nejpravděpodobnější sílu otřesů. Tyto mapy jsou sestaveny na základě informací o již proběhlých zemětřesení. Čím více údajů o nich, tím vyšší je přesnost prognózy. Ne vždy však existují informace o zemětřesení, a ne proto, že by k nim nedošlo, ale proto, že instrumentální seismická pozorování byla prováděna pouze posledních sto let a neexistují přesné údaje o parametrech zemětřesení (souřadnice epicentra, hloubka ohniska, výkon) za předchozí období [3] .

Vědci stále neznají všechny podrobnosti o fyzikálních procesech spojených se zemětřesením a o metodách, kterými je lze přesně předpovědět. Za možné předchůdce zemětřesení se nyní považuje řada jevů: změny v ionosféře, různé typy elektromagnetických indikátorů, včetně infračervených a rádiových vln, emise radonu , podivné chování zvířat.

Podle názoru Americké seismologické společnosti musí proklamovaná metoda předpovědi, která má být ověřena jako správná, poskytovat očekávanou velikost s určitou mírou chyby, dobře definovanou epicentrickou zónu , časový rozsah, ve kterém k události dojde, a pravděpodobnost, že k němu skutečně dojde. Údaje, z nichž prognóza vychází, musí být ověřitelné a výsledek jejich zpracování musí být reprodukovatelný.

Dosažení úspěchu v dlouhodobých předpovědích (roky nebo desetiletí) je mnohem pravděpodobnější než dosažení předpovědi s přesností až na měsíc. Přesné krátkodobé předpovědi (hodiny až dny) nejsou v současné době možné.

Problém předpovědi zemětřesení

V rámci vědecké práce za účelem předpovědi zemětřesení seismologové zkoumali vztah nadcházejícího zemětřesení s pohybem zemské kůry [4] [5] , změnami hladiny podzemní vody ve studních [6] , uvolňováním radonu popř . vodík [7] [8] , změny zrychlení seismických vln [ 9] elektromagnetická pole ( seismoelektromagnetismus ), [10] , rozsáhlé změny teploty půdy [11] , změny koncentrace iontů v ionosféře . [jedenáct]

Záhada procesů zemětřesení často vede netrénované lidi k tvrzení, že našli řešení problému předpovědi zemětřesení. Jejich fantastické teorie předpovědi zemětřesení zahrnují povětrnostní podmínky a neobvyklé mraky , měsíční fáze. [12] Ale to jsou všechno pseudovědecké teorie. [13]

Historie výzkumných programů

V USA

Ve Spojených státech se problém předpovědi zemětřesení objevil v polovině 60. let 20. století . S Japonskem se konalo mnoho konferencí, ale až do vytvoření Národního programu snižování nebezpečí zemětřesení v roce 1977 nenásledovaly žádné vážné výsledky . [14] . Jedním z jeho úkolů byl vývoj technik předpovědi zemětřesení a systémů včasného varování. [15] V roce 1990 se však těžiště přesunulo z prognózy na zmírňování . [16] 

V roce 1984 začal Parkfieldův experiment [17] , ale nedokázal správně předpovědět zemětřesení na zlomu San Andreas . [18] V roce 1995 uspořádala Národní akademie věd kolokvium „Předpověď zemětřesení: Výzva pro vědu“, které neposkytlo žádné nové informace pro předpovědi. [19]

V Japonsku

V Japonsku začal program předpovědi zemětřesení v roce 1964 [20] s pětiletým plánem. [21] V roce 1978 začal program předpovídat zemětřesení o síle větší než 8 v Tokai poblíž Tokia , které by mohlo být největší katastrofou v historii Japonska a celé světové ekonomiky. Japonsko má nyní nejlepší systém na světě pro záznam seismických vln, detekci deformací zemské kůry, studium vlastností podzemní vody a elektromagnetických změn. [22] To vše je součástí obrovského úsilí pochopit procesy přípravy zemětřesení.

V Německu

Němečtí vědci, kteří se dlouhodobě zabývají studiem chování mravenců v různých obdobích seismické aktivity, dospěli k závěru, že radikálně změnili svůj životní plán až v předvečer zemětřesení, jehož síla je nejméně 2 body. Podle vědců z univerzity v Duisburgu byla v chování mravenců zjištěna stálá změna fází aktivity a klidu: několik hodin před zemětřesením došlo místo fáze spánku k výbuchu aktivity a další fáze aktivity během dne nenastala. Podle odborníků je to dáno tím, že se před zemětřesením může uvolnit toxický plyn, pro člověka nepostřehnutelný, ale ovlivňující chování mravenců. [23]

V Číně

V roce 2013 , po silném zemětřesení v čínské provincii Sichuan , bylo rozhodnuto investovat více než 300 milionů dolarů do předpovědi seismických otřesů: vznikne síť 5 000 pozorovacích stanic v nejnebezpečnějších oblastech země, tzv. jehož účelem je včasné varování před silným zemětřesením. [24]

V Rusku

Ruští vědci vyvinuli komplexní metodu analýzy prekurzorů zemětřesení, která umožní vytvořit fungující systém pro krátkodobou předpověď silných zemětřesení. Podle Sergeje Pulintse , hlavního výzkumníka z Ústavu pro výzkum vesmíru Ruské akademie věd , se satelitní technologie používají ke sledování celkového obsahu elektronů v ionosféře , jakož i teploty v nižších vrstvách atmosféry a řady dalších parametrů. známky blížících se otřesů. V této fázi vědci dokážou předpovědět zemětřesení o síle větší než 5,5 s přesností na pět dní a podle statistik končí úspěchem pouze 60 % předpovědí. [25]

V roce 2010 uvedl Gennadij Sobolev, vedoucí oddělení seismologie Ústavu fyziky Země Ruské akademie věd , na konferenci „Předpověď zemětřesení v Rusku“, že v Rusku chybí stanice pro sledování pohybů zemské kůry v seismicky nejnebezpečnější oblasti. Seismologové podle něj nemají dostatečné vybavení na sledování podzemní aktivity. [26]

V roce 2011 zástupce ředitele Ústavu fyziky Země Jevgenij Rogožin na konferenci "Předpověď zemětřesení: Je Rusko a svět na ně připraveny?" uvedl, že slabou stránkou studia prekurzorů je, že u nás neexistuje speciální služba, která by prováděla komplexní monitoring všech prekurzorů. [27]

V roce 2012 vyvinuli specialisté ze Sibiřské pobočky Ruské akademie věd a Sibiřského výzkumného ústavu geologie, geofyziky a nerostných zdrojů metodu aktivního monitorování, která využívá zdroje vibrací s kapacitou až 100 tun k předpovědi zemětřesení. Zdroje vibrací umožňují získat údaje o struktuře zemské kůry. Na zkušebně Bystrovka však stále probíhají práce na vytvoření samotného systému předpovědi zemětřesení . [28]

Harbingers

Mnoha zemětřesením, zejména velkým, předcházely některé jevy, které nejsou pro oblast typické. V důsledku systematizace údajů o velkých zemětřesení v 17. - 21. století i v letopisech, které zmiňují události spojené se zemětřesením, vznikla řada některých typických jevů, které mohou sloužit jako provozní prekurzory zemětřesení. Vzhledem k tomu, že zemětřesení mají různé mechanismy vzniku, vyskytují se v různých geologických podmínkách, v různé denní a roční době, mohou být různé i doprovodné jevy, které slouží jako prekurzory.

Téměř všechny jevy jsou předzvěstí, protože začátek roku 2010 má vědecké vysvětlení. Nicméně je extrémně vzácné je použít pro rychlé upozornění, protože jevy předchůdce nejsou specifické pro zemětřesení. Například atmosférické světelné jevy mohou nastat během období geomagnetických bouří nebo mohou být způsobeny člověkem a hromadné rušení zvířat může způsobit blížící se cyklón.

V současné době se rozlišují následující jevy, které mohou sloužit jako předzvěsti zemětřesení: předpovědi, anomální atmosférické jevy, změny hladiny podzemní vody, neklidné chování živočichů.

Studie z roku 2020 s použitím pevných senzorů chování zvířat – šesti krav , pěti ovcí a dvou psů – v seismicky aktivní oblasti Itálie ukázala, že maximálně 20 hodin před zemětřesením se jejich chování mění a čím blíže je epicentrum, tím dříve. Nejcitlivější jsou psi, následují krávy [29] [30] .

Předpovědi

Předpovědi  jsou mírná zemětřesení, která předcházejí silnému zemětřesení. Vysoká foreshoková aktivita v kombinaci s dalšími jevy může sloužit jako provozní prekurzor. Takže například Čínský seismologický úřad na tomto základě zahájil den před silným zemětřesením [31] v roce 1975 evakuaci milionu lidí . [jeden]

Přestože polovině velkých zemětřesení předcházejí předpovědi, pouze 5–10 % z celkového počtu zemětřesení tvoří předpovědi. To často generuje falešná varování. [1] [32] [33]

Optické jevy v atmosféře

Již od starověku bylo zaznamenáno, že mnoha velkým zemětřesením předcházejí optické jevy neobvyklé pro oblast v atmosféře: záblesky podobné polární záři, světelné sloupy, podivně tvarovaná oblaka. Objevují se jako bezprostředně před šoky, ale někdy se mohou vyskytovat i několik dní. Vzhledem k tomu, že si těchto jevů většinou náhodně všimnou lidé bez speciálního školení, kteří nedokážou objektivně popsat před masovým výskytem mobilních foto a video zařízení, je analýza takových informací velmi obtížná. Teprve v posledním desetiletí, s rozvojem satelitního sledování atmosféry, mobilní fotografie a automobilových videorekordérů, byly spolehlivě zaznamenány neobvyklé optické jevy před zemětřesením, zejména před zemětřesením v Sichuanu .

Podle moderních koncepcí jsou neobvyklé optické jevy v atmosféře spojeny s takovými procesy v zóně budoucího zemětřesení, jako jsou:

  1. Uvolňování plynů z par z namáhaných hornin do atmosféry. Typ a povaha jevů závisí na vystupujících plynech: hořlavý metan a sirovodík mohou dávat plameny, což bylo pozorováno např. před krymskými zemětřeseními, radon pod vlivem vlastní radioaktivity fluoreskuje modrým světlem a způsobuje fluorescence jiných atmosférických plynů, sloučeniny síry mohou způsobit chemiluminiscenci.
  2. Elektrizace namáhaných hornin, která způsobuje elektrické výboje na povrchu země a v atmosféře v oblasti budoucího ohniska. [34]

Změna hladiny podzemní vody

Post factum bylo zjištěno, že mnoha velkým zemětřesením předcházela anomální změna hladiny podzemních vod, a to jak ve studních a studnách, tak i v pramenech a pramenech. Zejména před zemětřesením Chui se na některých místech na povrchu půdy náhle objevilo mnoho pramenů, ze kterých začala poměrně rychle vytékat voda. Značná část zemětřesení však nezpůsobila předchozí změny ve vodonosných vrstvách.

Neklidné chování zvířat

Je spolehlivě doloženo, že hlavním otřesům mnoha silných zemětřesení předchází nevysvětlitelný neklid zvířat na velkém území. Je velmi pravděpodobné, že zvířata cítí neobvyklé vibrace nebo reagují na infrazvukové vibrace. To bylo pozorováno například během zemětřesení na Krymu v roce 1927 , před zemětřesením v Ašchabadu a před zemětřesením Chui . Ale před zemětřesením Spitak a zemětřesením v Neftegorsku nebylo zaznamenáno žádné hromadné abnormální chování zvířat.

Pokusy o předpověď

Itálie

20. září 2011 stanulo před soudem šest italských geofyziků vulkánů, kteří byli obviněni z toho, že nedokázali předpovědět katastrofální následky zemětřesení v L'Aquile (2009) [1] .

Čína

Haicheng evakuace

Po sérii otřesů (z nichž některé byly schopny způsobit určité škody na budovách), někteří místní vůdci evakuovali obyvatelstvo. O nějaký čas později došlo k velkému zemětřesení z M7.3 . A přestože se o možnosti takového zemětřesení v severovýchodní Číně mluvilo už před pár lety, konkrétní předpověď formulována nebyla. [35]

Zemětřesení v Tangshanu , které si podle oficiálních údajů vyžádalo životy 242 000 lidí, však nebylo možné předvídat. To na chvíli zpochybnilo výzkum předpovědí zemětřesení.

Japonsko

V roce 1892 japonská vláda založila Imperial Earthquake Research Committee v reakci na ničivé zemětřesení Nobi (1891) (Mino-Owari) s M8.0. [36]

Poznámky

  1. ↑ 1 2 3 Earthquake Prediction Archivováno 7. října 2009 na Wayback Machine . Ruth Ludwin, US Geological Survey.
  2. ↑ Michail Rodkin Předpověď zemětřesení: zhroucení nadějí? // Věda a život . - 2017. - č. 2. - S. 50-55. — URL: http://www.nkj.ru/archive/articles/30653/ Archivováno 12. února 2017 na Wayback Machine
  3. ↑ Katastrofy v přírodě: zemětřesení - Batyr Karryev - Ridero . ridero.ru Získáno 14. března 2016. Archivováno z originálu 24. července 2018.
  4. ↑ Sato, H. Precursory Land Tilt před zemětřesením v Tonankai v roce 1944 // Někteří předchůdci před nedávnými velkými zemětřeseními podél  koryta Nankai . - 1977. - Sv. 25 (Suppl.). - S. 115-121.
  5. ↑ Mogi, K. Časové změny deformace zemské kůry během dnů předcházejících velkému zemětřesení typu tahu – Zemětřesení Tonankai z roku 1944 o velikosti 8,1  //  Pure and Applied Geophysics: journal. - 1984. - Sv. 122 . - str. 765-780 .
  6. ↑ Roeloffs, E. a kol. Změny hladiny a napětí před a po zemětřesení 4. srpna 1985 v Kettleman Hills, Kalifornie  //  Pure and Applied Geophysics: journal. - 1997. - Sv. 149 . - str. 21-60 . - doi : 10.1007/BF00945160 .
  7. ↑ Tsunogai, U. & Wakita, H. Prekurzorové chemické změny v podzemní vodě: Zemětřesení v Kobe, Japonsko  //  Science : journal. - 1995. - Sv. 269 , č.p. 5220 . - str. 61-63 . - doi : 10.1126/science.269.5220.61 . — PMID 17787705 .
  8. ↑ Wakita, H. Zemětřesná chemie II, sebrané články,  edn . - Laboratoř pro chemii zemětřesení, Přírodovědecká fakulta, University of Tokyo, Tokio, 1996. - Sv. II.
  9. ↑ Talwani a kol. Předpověď zemětřesení u jezera Blue Mountain (je třeba dokončit)  (anglicky)  : journal. — 1971.
  10. ↑ Fraser-Smith, AC, Bernardi, A., McGill, PR, Ladd, ME, Helliwell, RA & Villard Jr., OG Nízkofrekvenční měření magnetického pole poblíž epicentra zemětřesení Ms 7.1 Loma Prieta   / Geophysical Research Letters : deník. - 1990. - Sv. 17 , č. 9 . - S. 1465-1468 . - doi : 10.1029/GL017i009p01465 . - .
  11. ↑ 1 2 De Swaaf, Kirt. Da rumort es ständig im Untergrund", Rozhovor s Pier Francesco Biagi  (Němec)  // Der Standard : prodejna. - 2011. - 22. března.
  12. ↑ Předpověď zemětřesení: Pryč a zase zpátky . Časopis Earth (potvrzení částečného seznamu) (7. dubna 2009). Získáno 8. srpna 2011. Archivováno z originálu dne 30. dubna 2009.
  13. ↑ Alden, Andrew Hrozný muž předpovědi zemětřesení . Geologie. about.com . Získáno 25. února 2011. Archivováno z originálu 24. srpna 2012.
  14. ↑ Scholz, C., Co se kdy stalo s předpovědí zemětřesení? Geotimes, svazek 17, březen 1997
  15. ↑ Web NEHRP . Získáno 8. srpna 2011. Archivováno z originálu dne 7. srpna 2011.
  16. ↑ . Mervis, Jeffrey, Zemětřesení vědci doufají, že nedávné otřesy povedou k většímu financování  (odkaz není k dispozici) , The Scientist , 2. dubna 1990
  17. ↑ Bakun, W.H. & Lindh, A.G. The Parkfield, Kalifornie, experiment s předpovědí zemětřesení, Science 229, č., 619-624, 1985
  18. ↑ Roeloffs, E. & Langbein, J., The earthquake forecast experiment at Parkfield, California, Reviews of Geophysics 32, no., 315-335, 1994.
  19. ↑ Earthquake Prediction: The Scientific Challenge, Proceedings of The National Academy of Science, v. 93, č.p. 9, 1996.
  20. ↑ Bormann, P., 2011, „Od výzkumu předpovědi zemětřesení k časově proměnným aplikacím hodnocení seismického nebezpečí“, Pure and Applied Geophysics 168 (2011), 329-366, DOI 10.1007/s00024-0410-010
  21. ↑ Rikitake, T. (1966) "Pětiletý plán pro výzkum předpovědi zemětřesení v Japonsku", Tectonophysics, 3, 1-15.
  22. ↑ Japan Meteorological Survey (1991), "Sledování zemětřesení a tsunami a protiopatření", 27 s.
  23. ↑ Irina Semchishina. Mravenci objevili novou metodu předpovídání zemětřesení (12. dubna 2013). Získáno 22. dubna 2013. Archivováno z originálu 29. dubna 2013.
  24. ↑ Arkadij Simonov. Čína vyčlení 300 milionů dolarů na systém předpovědi zemětřesení (24. dubna 2013). Získáno 24. dubna 2013. Archivováno z originálu 25. dubna 2013.
  25. ↑ Služba předpovědi zemětřesení se může brzy objevit v Rusku (11. dubna 2013). Získáno 22. dubna 2013. Archivováno z originálu 29. dubna 2013.
  26. ↑ Rusko nemá co monitorovat zemětřesení (4. března 2010). Získáno 22. dubna 2013. Archivováno z originálu 14. dubna 2012.
  27. ↑ Expert: Existují předzvěsti zemětřesení, ale neexistují žádná komplexní pozorování (18. března 2011). Získáno 22. dubna 2013. Archivováno z originálu 11. srpna 2011.
  28. ↑ Alexej Khadaev. Geofyzici otřásli zemí (13. září 2012). Získáno 22. dubna 2013. Archivováno z originálu 15. září 2012.
  29. ↑ Zvířata jsou prediktory zemětřesení // Věda a život . - 2021. - č. 2 . - S. 72-73 .
  30. ↑ Martin Wikelski a kol. Potenciální krátkodobá předpověď zemětřesení monitorováním hospodářských zvířat  (anglicky)  // Etologie. - 2020. - Sv. 126 , iss. 9 . - S. 931-941 .
  31. ↑ Glenn Richard. Předpověď zemětřesení: Haicheng, Čína - 1975 (nedostupný odkaz) . Vzdělávací centrum věd o Zemi (2001). Získáno 22. října 2006. Archivováno z originálu 24. srpna 2012. 
  32. ↑ Expert: Těžko předvídatelná zemětřesení. Vše zváženo (6. dubna 2009). Získáno 11. srpna 2011. Archivováno z originálu dne 24. srpna 2012.
  33. ↑ Dokážou vědci předpovědět, kdy udeří zemětřesení? . Získáno 11. srpna 2011. Archivováno z originálu dne 24. srpna 2012.
  34. ↑ Eric Vance. Zemětřesení na obloze // Ve světě vědy . - 2018. - č. 12 . - S. 68-74 .
  35. ↑ Wang K., Qi-, Chen Fu, Sun Shihong, Wang Andong. Předpovídání zemětřesení  v  Haicheng v roce 1975 // Bulletin of the Seismological Society of America : deník. - 2006. - Sv. 96 . - str. 757-795 .
  36. ↑ RJ Geller, Bez pokroku žádné financování , Debaty o přírodě, 18. května 1999 . Získáno 21. srpna 2011. Archivováno z originálu 29. června 2011.

Viz také

  Přejděte na položku Wikidata  Slovníky a encyklopedie
V bibliografických katalozích