Прогнозирование
Прогноз землетрясений - наиболее важная
проблема, которой занимаются ученые
во многих странах мира. Однако, несмотря
на все усилия, этот вопрос еще далек
от разрешения. Прогнозирование землетрясений
включает в себя как выявление
их предвестников, так и сейсмическое
районирование, то есть выделение областей,
в которых можно ожидать землетрясение
определенной магнитуды или бальности.
Предсказание землетрясений состоит
из долгосрочного прогноза на десятки
лет, среднесрочного прогноза на несколько
лет, краткосрочного на несколько недель
или первые месяцы и объявление непосредственной
сейсмической тревоги. Наиболее впечатляющий
достоверный прогноз землетрясения
был сделан зимой 1975 года в городе
Хайчен на северо-востоке Китая. Наблюдая
этот район в течение нескольких
лет разными методами, был сделан
вывод о возможном сильном
землетрясении в ближайшем будущем.
Возрастание числа слабых землетрясений
позволило объявить всеобщую тревогу
4 февраля в 14 ч. Людей вывели на улицы,
были закрыты магазины, предприятия
и подготовлены спасательные команды.
В 19 ч 36 мин произошло сильное
землетрясение с магнитудой 7,3, город
Хайчен подвергся разрушению, жертв
было мало. Но даже наряду с другими
удачными предсказаниями землетрясений
они скорее исключение, чем правило.
Сейсмическое районирование разного масштаба
и уровня проводится на основании учета
множества особенностей: геологических,
в частности тектонических, сейсмологических,
физических и др. Составленные и утвержденные
карты обязаны учитывать все строительные
организации несмотря на то, что увеличение
предполагаемой силы землетрясения хотя
бы на 1 балл влечет за собой многократное
удорожание строительства, так как связано
с необходимостью дополнительного укрепления
построек. Сейсмическое
районирование территории предполагает
несколько уровней от мелко- к крупномасштабным.
Например, для городов или крупных промышленных
предприятий составляют детальные карты
микросейсмического районирования, на
которых необходимо учитывать особенности
геологического строения небольших участков,
состав грунтов, характер их обводненности,
наличие скальных выступов горных пород
и их типы. Наименее благоприятными являются
обводненные грунты (возникновение гидравлического
удара), рыхлые суглинки, лессы, обладающие
большой просадочностью. Аллювиальные
равнины более опасны при землетрясении,
чем выходы скальных пород. Все это надо
учитывать при строительстве и проектировании
зданий, гидроэлектростанций, заводов.
Сейсмостойкому строительству
во всех странах уделяется очень
большое внимание, особенно для таких
ответственных объектов, как атомные
электростанции, гидроэлектростанции,
химические и нефтеперерабатывающие
заводы. Проектирование и строительство
зданий в сейсмоопасных зонах
требуют сделать их устойчивыми
к землетрясениям. Как метко отмечено
в книге Дж. Гира и Х. Шаха (1988 год),
самое главное в проектировании
сейсмостойких зданий - это "связать"
здание, то есть соединить все элементы
постройки: балки, колонны, стена и
плиты в единую прочную, но вместе
с тем и гибкую конструкцию, способную
противостоять колебаниям грунта. Благодаря
таким мерам в Мехико строят здания
по 35-45 этажей, а в Токио, высокосейсмичном
районе, - даже в 60 этажей. Такие постройки
обладают гибкостью, то есть способностью
качаться, изгибаться, как деревья
при сильном ветре, но не разрушаться.
Хрупкие же материалы, например кирпич
или кирпич-сырец, разрушаются сразу.
Не забудем также, что в Японии
много атомных электростанций, но
конструкция их зданий рассчитана на
очень сильные землетрясения. Старые
постройки стягивают стальными
обручами или тросами, укрепляют
снаружи железобетонной рамой, скрепляют
арматурой, проходящей через все
стены. Существующие нормы и правила
не в состоянии, конечно, полностью
обеспечить сохранность объектов при
землетрясении, но они значительно
снижают последствия ударов стихии
и поэтому требуют неукоснительного
выполнения. Существует
большое количество разнообразных предвестников
землетрясений, начиная от собственно
сейсмических, геофизических и кончая
гидродинамическими и геохимическими.
Можно проиллюстрировать их несколькими
примерами. Так, сильные землетрясения
в противоположность слабым в конкретном
районе происходят через значительные
промежутки времени, измеряемые десятками
и сотнями лет, так как после разрядки
напряжений необходимо время для их возрастания
до новой критической величины, а скорость
накопления напряжений по Г.А. Соболеву
не превышает 1 кг/см2 в год. К. Касахара
в 1985 году показал, что для разрушения
горной породы необходимо накопить упругую
энергию в 103 эрг/см3 и объем горных пород,
высвобождающий энергию при землетрясении,
связан прямой зависимостью с количеством
этой энергии. Следовательно, чем больше
магнитуда землетрясения, а соответственно
и энергия, тем больше будет временной
интервал между сильными землетрясениями.
Данные по сейсмически активной Курило-Камчатской
островной дуге позволили С.А. Федотову
установить повторяемость землетрясений
с магнитудой М = 7,75 через 140 ? 60 лет. Иными
словами, выявляется некоторая периодичность
или сейсмический цикл, позволяющий давать
хотя и очень приблизительный, но долгосрочный
прогноз. Сейсмические
предвестники включают рассмотрение группирования
роев землетрясений; уменьшение землетрясений
вблизи эпицентра будущего сильного землетрясения;
миграции очагов землетрясений вдоль
крупного сейсмоактивного разрыва; асейсмические
скольжения по плоскости разрыва на глубине,
возникающие перед будущим внезапным
сдвигом; ускорение вязкого течения в
очаговой области; образование трещин
и подвижек по ним в области концентрации
напряжений; неоднородность строения
земной коры в зоне сейсмичных разрывов.
Особый интерес в качестве предвестников
представляют форшоки, предваряющие, как
правило, основной сейсмический удар.
Однако главная непреодоленная сложность
заключается в трудности распознавания
настоящих форшоков на фоне рутинных сейсмических
событий.
В качестве геофизических предвестников
используют точные измерения деформаций
и наклонов земной поверхности с помощью
специальных приборов - деформаторов.
Перед землетрясениями скорость деформаций
резко возрастает, как это было перед землетрясением
в Ниигата (Япония) в 1964 году. К предвестникам
относится также изменение скоростей
пробега продольных и поперечных сейсмических
волн в очаговой области непосредственно
перед землетрясением. Любое изменение
напряженно-деформированного состояния
земной коры сказывается на электрическом
сопротивлении горных пород, которое можно
измерять при большой силе тока до глубины
20 км. То же относится и к вариациям магнитного
поля, так как напряженное состояние пород
влияет на колебания величины пьезомагнитного
эффекта в магнитных минералах.
Довольно надежны в качестве предвестников
измерения колебания уровня подземных
вод, поскольку любое сжатие в горных породах
приводит к повышению этого уровня в скважинах
и колодцах. С помощью гидрогеодеформационного
метода были сделаны успешные краткосрочные
предсказания: например, в Японии в Изу-Ошиме
14 января 1978 года, в Ашхабаде перед сильным
землетрясением 16 сентября 1978 года с М
= 7,7. В качестве предвестников используется
также изменение содержания родона в подземных
водах и скважинах.Все многообразие предвестников
землетрясений неоднократно анализировалось
с целью выявления общих закономерностей
и устранения ошибок. Геофизик Т. Рикитаки
провел статистический анализ связей
длительности аномалий Т и ее амплитуды
А и ожидаемой магнитуды М, выделив три
класса предвестников. Для среднесрочных
предвестников он получил уравнение
log DТ = аМ - b,
где а = 0,76; b = -1,83, а Т - сутки. При М = 5-7 время
проявления предвестников составляет
первые месяцы - первые годы.
Поведение человека
Землетрясения всегда вызывали у людей
различной степени расстройства
психики, проявляющейся в неправильном
поведении. Вслед за острой двигательной
реакцией часто наступает депрессивное
состояние с общей двигательной
заторможенностью. В результате этого,
как показывает статистика, большая
часть получаемых травм среди
населения объясняется неосознанными
действиями самих пострадавших, обусловливаемыми
паническим состоянием и страхом.
Возможно, ли снизить психотравмирующее
воздействие землетрясения на человека?
Да, возможно, прежде всего, воспитанием
у каждого человека чувства высокой гражданственности,
мужества, самообладания, дисциплинированности,
ответственности за поведение не только
самого себя и своих близких, но и окружающих
людей по месту жительства, работы или
учебы. Воспитанию этих качеств в значительной
степени способствует хорошо отлаженная
система подготовки населения по гражданской
обороне, разъяснительная работа среди
населения, всесторонняя агитационно-массовая
работа.
В случае оповещения об угрозе землетрясения
или появления признаков его
необходимо действовать быстро, но
спокойно, уверенно и без паники.
При заблаговременном оповещении об угрозе
землетрясения, прежде чем покинуть квартиру
(дом), необходимо выключить нагревательные
приборы и газ, если топилась печь - затушить
ее; затем нужно одеть детей, стариков
и одеться самим, взять необходимые вещи,
небольшой запас продуктов питания, медикаменты,
документы и выйти на улицу. На улице следует
как можно быстрее отойти от зданий и сооружений
в направлении площадей, скверов, широких
улиц, спортивных площадок, незастроенных
участков, строго соблюдая установленный
общественный порядок. Если землетрясение
началось неожиданно, когда собраться
и выйти из квартиры (дома) не представляется
возможным, необходимо занять место (встать)
в дверном или оконном проеме; как только
стихнут первые толчки землетрясения,
следует быстро выйти на улицу.
На предприятиях и в учреждениях во время
землетрясения все работы прекращаются,
производственное и технологическое оборудование
останавливается, принимаются меры к отключению
тока, снижению давления воздуха, кислорода,
пара, воды, газа и т. п.; рабочими и служащие,
состоящие в формированиях гражданской
обороны, немедленно направляются в районы
их сбора, остальные рабочие и служащие
занимают безопасные места. Если по условиям
производства остановить агрегат, печь,
технологическую линию, турбину и т. п.
в короткое время нельзя или невозможно,
то осуществляется перевод их на щадящий
режим работы.
При нахождении во время землетрясения
вне квартиры (дома) или места работы, например
в магазине, театре или просто на улице,
не следует спешить домой, надо спокойно
выслушать указание соответствующих должностных
лиц по действиям в создавшейся ситуации
и поступать в соответствии с таким указанием.
В случае нахождения в общественном транспорте
нельзя покидать его на ходу, нужно дождаться
полной остановки транспорта и выходить
из него спокойно, пропуская вперед детей,
инвалидов, престарелых. Учащиеся старших
классов школ должны помочь дирекции и
учителям в поддержании порядка среди
школьников младших классов.
Землетрясение может длиться от нескольких
мгновений до нескольких суток (периодически
повторяющимися подземными толчками).
Примерная периодичность толчков и время
их возникновения, возможно, будут сообщаться
по радио и другими доступными способами.
Следует свои действия сообразовывать
с этими сообщениями.
После землетрясения или даже в. процессе
его будут вестись работы по оказанию
помощи пострадавшим, по ликвидации последствий
землетрясения.
В первую очередь такие работы будут проводить
лица, состоящие в формированиях гражданской
обороны. Но и остальное население по призыву
органов местной власти и органов управления
ГО должно принимать участие в первоочередных
спасательных и аварийно-восстановительных
работах в районах разрушений.
Большая помощь со стороны населения может
быть оказана медицинским учреждениям
и медицинской службе гражданской обороны
в поддержании нормальных санитарно-бытовых
условий в местах временного расселения
(в палаточных городках, антисейсмических
зданиях) пострадавшего в результате землетрясения
населения.
Надо способствовать предупреждению
вспышек в таких местах инфекционных
заболеваний, являющихся, как правило,
спутниками стихийных бедствий. В
целях предупреждения возникновения
и распространения эпидемий следует
строго выполнять все противоэпидемические
мероприятия, не уклоняться от прививок
и принятия лекарств, предупреждающих
заболевания. Необходимо тщательно
соблюдать правила личной гигиены
и следить за тем, чтобы их выполняли
все члены семьи; нужно напоминать
об этом соседям, товарищам по работе.
Заключение
В давние времена землетрясения
считали наказанием, которое посылают
людям разгневанные боги. Теперь мы
знаем, как и где происходят землетрясения,
знаем все параметры этого
стихийного бедствия, умеем защищаться
от него и уменьшить катастрофические
последствия, хотя бы частично. На земном
шаре очерчены области и зоны, в
которых может случиться землетрясение
той или иной силы. Тысячи сейсмографов,
деформометров, акселерографов круглосуточно
вслушиваются в пульс Земли. Но так
же, как и тысячи лет назад, мы
не в состоянии предвидеть, где, какой
силы и, главное, когда произойдет очередной
удар подземной стихии. В настоящее
время степень предсказуемости
долго- и среднесрочного прогноза имеет
вероятность 0,7-0,8. Хуже обстоит дело
с краткосрочными прогнозами, для
которых пока не установлены значимые
связи с предвестниками. Любой
прогноз землетрясений носит
вероятностный характер, и главная
цель сейсмологии еще не достигнута.
Список литературы
1. Юнга С.Л. Методы и результаты
изучения сейсмотектонических деформаций.
М.: Наука, 1990. 191 с.
2. Мячкин В.И. Процессы подготовки
землетрясения. М.: Наука, 1978. 232 с.
3. Болт Б.А. Землетрясения. М.:
Мир, 1981. 256 с.
4. Землетрясения в СССР. М.: Наука,
1990. 323 с.
5. Соболев Г.А. Основы прогноза
землетрясений. М.: Наука, 1993. 312 с.
6. Моги К. Предсказание землетрясений.
М.: Мир, 1988. 382 с.
7. Воздвиженский Ю.М. Безопасность жизнедеятельности
в чрезвычайных ситуациях / СПбГУТ. – СПб,
2006. – 123 с.
8. Громов В.И., Васильев Г.А. Энциклопедия
безопасности. – М., 2006.