«Двадцать секунд на эвакуацию». Почему природные катастрофы так трудно предсказать заранее
Климатических рисков становится больше. Только в первом полугодии 2021 года Гидрометцентр зафиксировал 574 опасных гидрометеорологических явления — это на 18% превышает объем 2020 года. Со многими из них человечество имело дело на протяжении многих веков. Возможности мониторинга и оценки рисков постоянно растут. Кажется, что технологии вот-вот позволят взять стихию под контроль. Но на деле не все так просто.
Землетрясения: самые непредсказуемые
Землетрясения происходят около границ тектонических плит, когда участки земной коры скользят или сталкиваются между собой, как машины во время ДТП. Но поскольку они огромного размера, возмущение от этих событий затрагивает огромные площади. Мелкие толчки случаются очень часто — до 30 раз в день, но большинство не приносят вреда. Однако самые сильные из них уносят десятки тысяч жизней и причиняют миллиардный ущерб.
Главные процессы, вызывающие землетрясение, происходят на большой глубине, где взаимодействуют разные природные материалы.
«Земная кора очень неоднородна, она состоит из разных материалов: например, песок может прессоваться и сжиматься в объеме, а вода — наоборот, — говорит Сергей Пулинец, главный научный сотрудник Института космических исследований РАН. — Есть граниты, они тоже ведут себя по-своему. В каждом случае возникают уникальные условия, и мы не можем сказать достоверно, что происходит в конкретном месте».
Описание
Землетрясение в Китае
© China Photos/Getty Images
Например, в Калифорнии специалисты долгие годы наблюдали за разломом Сан-Андреас. Они обратили внимание, что землетрясения там происходили с удивительной регулярностью — каждые 22 года. Это давало надежду, что будущее событие такого рода удастся точно предсказать. По расчетам, оно должно было произойти в районе 1993 года. Но толчок «опоздал» на 11 лет. Периодичность нарушилась, а среди ученых распространилось убеждение, что краткосрочный прогноз невозможен.
Сегодня исследователям известно очень много предвестников землетрясений. Например, выход определенных газов на поверхность земли, подъем уровня подземных вод, изменение магнитного поля и проводимости земной коры, нагрев определенных областей поверхности. Все эти процессы могут происходить за несколько недель или месяцев до самого землетрясения. Но ни один из них не может служить точным индикатором, на который могли бы опереться службы оповещения.
Иногда животные чувствуют приближение толчка лучше, чем люди. Специалисты из Университета Дуйсбурга, изучавшие поведение муравьев в периоды сейсмической активности, сделали вывод, что те накануне даже слабого (2 балла) толчка демонстрируют необычный всплеск активности. По мнению экспертов, это объясняется тем, что муравьи улавливают мельчайшие концентрации газа, незаметные для человека. А разрушительное землетрясение 1975 года в Китае помогли предсказать… змеи, которые внезапно прервали спячку и выползли на снег.
Но единого показателя, на который бы можно было положиться, по-прежнему нет.
Сегодня эту проблему пытаются решить с помощью анализа больших данных. Современные программы используют разные типы данных, чтобы уловить опасность. Например, американская компания Terra Seismic использует американские, европейские и азиатские спутниковые системы для обнаружения различных аномалий. Сделанный таким способом прогноз позволил оповестить людей о землетрясении на Суматре в 2015 за неделю до события.
По словам Сергея Пулинца, системы оповещения достаточно консервативны в плане использования новых технологий. А сейсмологи не стремятся брать на себя ответственность: «Эвакуация населения — это колоссальные средства. Кто возьмет на себя затраты, если прогноз не оправдается? А если землетрясение все же произойдет и сейсмологи ошибутся, кто понесет ответственность? Есть так называемый кодекс сейсмолога, который запрещает оповещать людей напрямую. Мы можем только сообщать властям».
Описание
Землетрясение на Филиппинах
© AP Photo/Harley Palangchao
Самые распространенные системы раннего предупреждения опираются на данные о распространении сейсмических волн.
Но их горизонт — 20–30 секунд до толчка. За это время люди успевают только выбежать из зданий. «Такие системы сейчас есть в прибрежных зонах — например, в Мексике и еще примерно в 11 странах, — говорит Сергей Пулинец. — Например, в Японии, когда получают сигнал, все службы реагируют мгновенно и синхронно, останавливаются поезда и другие производства. Но такой слаженностью могут похвастаться не все».
Наводнения: мониторинг есть, но проблема в другом
Если смотреть на российскую статистику, наводнения составляют 34% всех ЧС природного характера. Еще 5% — оползни и обвалы, многие из которых тоже связаны с проливными дождями и разливом рек. Ураганы также могут вызывать сильнейшие наводнения. В целом катастрофы, связанные с водой и ливнями, угрожают человечеству все сильнее. «Увеличивается количество волн тепла, увеличивается число экстремальных осадков, — объясняет Валерий Цепелев, доцент кафедры метеорологических прогнозов РГГМУ. — К сожалению, это то, что будет повторяться все чаще и чаще».
В России ежегодно происходит 40–70 крупных наводнений. Этим стихийным бедствиям подвержены около 500 тыс. кв. км, где расположены 300 городов, десятки тысяч населенных пунктов, более 7 млн га сельхозугодий. В зонах затопления проживает около 5 млн человек.
Описание
Последствия ливней в Керчи
© Сергей Мальгавко/ТАСС
«Все упирается в сеть мониторинга, — объясняет геоморфолог, научный сотрудник географического факультета МГУ Юлия Кузнецова. — Станции мониторинга отслеживают объем осадков и другие параметры, а датчики сигнализируют об опасном повышении уровня воды в реках. Например, в Норвегии наводнения тоже частое явление, и там налажена густая сеть мониторинга и прогнозирования. В России она тоже есть, но достаточно неравномерная. После наводнения в Крымске поставили сеть новых датчиков по рекам черноморского побережья. Но в целом возможности есть, и нам есть куда расти».
Но причина того, что наводнения причиняют столько разрушений, часто не в том, что не работает система предупреждения, подчеркивает Юлия Кузнецова.
Проблема в том, как строится защита. «Мы перегораживаем русла искусственными сооружениями, не учитывая, что вода перед ним может собраться, а дальше происходит прорыв — толща воды просто сносит все на своем пути». Именно эта ситуация сложилась в Крымске.
Плохая приспособленность инфраструктуры — не только российская проблема. Так, в 2021 году в Западной Германии от наводнений, вызванных циклоном «Бернд», погибли 200 человек и более 170 пропали без вести. Масштаб трагедии лишь отчасти был связан с циклоном. Система берегоукреплений находилась в частных руках и оказалась абсолютно неготовой к бедствию.
Описание
Последствия наводнений в Германии
© Thomas Lohnes/Getty Images
Причиной сильнейшего в стране наводнения тогда стал блокирующий атмосферный процесс. Мощный антициклон, зависший над востоком Европы, заблокировал путь атлантическому циклону «Бернд». В результате за несколько дней западные области Германии получили до двух-трех месячных норм осадков.
Немецкая метеослужба своевременно распространила прогнозы о дождях, но трагедия все равно случилась.
По мнению экспертов, одной из проблем оказалась плохая готовность гидротехнических инженерных сооружений вокруг Рейна. Стоки и системы отвода воды были устаревшими, а их перестройка затронула бы историческую часть города. Основу городской застройки составляли старые фахверковые дома, которые защищены законом. Они не подлежали капитальному ремонту.
«В общем-то человек сам виноват, — говорит Валерий Цепелев. — В первую очередь не нужно селиться в тех районах, где вода поднимается. И если вода не поднималась лет 20, это не значит, что по берегам рек нужно строить коттеджи. Например, в Крымске, как оказалось, вся пойма застроена. На Дальнем Востоке, когда жилищное строительство наблюдалось там, где строить нельзя».
В 2021 году Минприроды и Росводоресурсы разработали федеральный проект по защите от наводнений. Правительство поставило задачу — определить зоны затопления и ограничить застройку в них.
«Как эта программа будет выполнена — нужно перестать давать разрешение на строительство, — подытоживает Валерий Цепелев. — И тогда ущерб будет гораздо меньше».
Пожары: чем больше станций, тем лучше контроль
Есть еще один опасный процесс, связанный с климатом, — лесные пожары. Здесь ученым помогает четкая сезонность, с которой связан рост рисков. «Есть два пика — один в марте, когда снег тает и остается сухая трава, и второй в августе, когда накапливается долгий сухой сезон (большая часть дождей прошла уже)», — объясняет Юлия Кузнецова.
Один из признаков будущего пожара — скопление горючего материала. Специалисты говорят, что пожар должен «созреть». Другими словами, на территории должны сложиться условия: сухая трава, торф или лесной сухостой. Возгорание могут спровоцировать и долгая сухая погода, определенная сила ветра, низкий уровень влажности. Сегодня все эти параметры можно загрузить в программу и просчитать вероятность пожара.
Описание
Лесные пожары в Рязанской области
© Александр Рюмин/ТАСС
При нагревании торфа или сухой травы выделяется большое количество тепла.
Эти участки можно выявить с помощью спутников. С 2020 года в России действует система круглосуточного мониторинга данных с тепловых камер и спутников. Данные поступают в программу, которая оценивает потенциальную пожароопасность термоточки — тепловой аномалии на поверхности Земли. Обработанная информация затем попадает на сайт или в мобильное приложение МЧС.
Однако и здесь остается проблема ложного срабатывания системы. «Чтобы проверить конкретную термоточку, к ней направляют самолет, — объясняет заведующий кафедрой физической и вычислительной механики ММФ ТГУ Егор Лобода. — Но во многих случаях пожара там не оказывается. Например, это может быть стадо коров, нагретая на солнце крыша дома лесника. А каждый вылет — это трата горючего и времени».
Есть и более сложные алгоритмы. Они построены на применении газоанализирующей аппаратуры, которая может буквально «унюхать» пожар. Одна из таких систем, разработанная в ТГУ и Институте оптики атмосферы СО РАН, представляет собой набор станций, которые забирают пробы атмосферы на содержание в них ряда газов и аэрозолей, которые выделяются при природных пожарах.
При этом система учитывает данные и со спутников, и с наземных камер.
Описание
Лесные пожары в Калифорнии
© David McNew/Getty Images
Для более эффективной работы системы, по словам Юлии Кузнецовой, нужно больше метеостанций и датчиков. По оценкам Главной геофизической обсерватории им. А.Е. Воейкова, в России на 10 500 кв. км приходится примерно одна станция. Для сравнения, в Китае их в 20 раз больше — при том, что его территория почти в два раза меньше. Проблему могли бы решить частные метеорологические компании. Например, в США около 4 тыс. частных компаний, которые собирают метеорологические данные для ферм, армии и флота, транспортных компаний.
Вулканы: капризные индивидуалисты
Извержение вулкана чем-то напоминает «выстрел» бутылки шампанского или газировки. Этот процесс называется дегазацией: давление газа заставляет жидкость с силой расширяться и выходить наружу. У вулканов вместо жидкости — раскаленная магма.
Это расплавленные горные породы, смешанные с веществом земной мантии и газами. В определенный момент газы расширяются, проламывают земную кору в тонких местах и вырываются на поверхность вместе с потоками лавы.
Описание
Извержение вулкана Кумбре-Вьеха в Испании
© Marcos del Mazo/Getty Images
Когда магма движется по магмавыводящим каналам, в почве появляются трещины. Дрожание земли могут улавливать чувствительные приборы — сейсмографы. Чем дольше ученые наблюдают за конкретным вулканом, тем четче они видят его сейсмический «почерк» (поведение приборов перед извержением) и тем лучше получаются прогнозы. Например, на основе многолетних сейсмонаблюдений удалось предсказать извержения вулкана Безымянный в 1959, 1960 и 1961 годах, а в 1964 году — катастрофическое извержение вулкана Шивелуч.
Если вулкан начинает вздуваться — это тоже говорит о скоплении магмы под его поверхностью. Чтобы определить это, ученые могут измерять наклон поверхности вулкана и отслеживать, с какой скоростью растет набухание.
Но этот метод доступен не всегда. Для этого нужны очень точные приборы, а многие вулканы имеют очень крутые склоны, и установить датчики на них трудно. Спутниковые снимки могут помочь, но облака часто портят картину.
Есть и другие методы — по содержанию в воздухе вокруг вулкана определенных газов (например, диоксида серы — одного из основных вулканических газов), по нагреву земли вокруг вулкана, по росту окружающих лесов или изменению химического состава воды. Но проблема вновь упирается в индивидуальный «характер» конкретного вулкана.
Описание
Извержение вулкана Килауэа на Гавайях
© Mario Tama/Getty Images
Некоторые вулканы готовятся к извержению очень долго, многие годы лишь демонстрируют свои «намерения». В таких случаях мониторинг обходится очень дорого. А некоторые извержения возникают внезапно, без явных признаков. Так произошло, например, с вулканом Ньирагонго в Конго. За шесть лет до события на горе установили сейсмические датчики.
Но они зарегистрировали повышенную активность лишь за десять минут до извержения.
Ученые предположили, что точка, откуда магма прорвалась наверх, находилась очень близко к поверхности. Другими словами, горячая пенистая порода так близко и незаметно «подкралась» к выходу, что датчикам просто нечего было регистрировать. Исследователи считают, что оборудование нужно адаптировать к таким «тихим» вулканам, которые до поры до времени не проявляют себя.
Антон Солдатов
появится ли прогноз извержений, землетрясений и цунами
Елизавета Приставка Новостной редактор
Люди научились предсказывать привычные явления, например, смену погоды, однако природные катастрофы до сих пор могут стать неожиданностью: унести жизни людей, разрушить инфраструктуру и подорвать экономику.
Рассказываем, насколько ученые продвинулись в предугадывании подобных массовых стихийных бедствий.
Читайте «Хайтек» в
Когда произойдет извержение
Для того, чтобы улучшить наши шансы спрогнозировать извержение, ученые обращаются к опыту прошлого.
Например, исследователи из Стэнфордского университета проанализировали расположение кристаллов оливина, которые застыли в лаве после извержения вулкана Килауэа. Так ученые смогли узнать подробности процессов, происходящих в недрах Земли — эта информация поможет предсказать будущие извержения.
Ученые объяснили, что они попытались создать алгоритм для того, чтобы предсказать извержения вулканов. Однако многие процессы, которые могут подсказать об этом, происходят глубоко под землей в лавовых трубках. После извержения любые подземные маркеры, которые могли бы дать подсказки исследователям, уничтожаются практически во всех случаях.
- Мощность извержения
Ученые из Лаборатории реактивного движения НАСА в Южной Калифорнии выяснили, что обрушение кальдеры увеличивает мощность извержений вулканов.
Для того, чтобы выяснить, что влияет на мощность извержения, авторы новой работы изучили извержение гавайского вулкана Килауэа в 2018 году: оно было самым крупным за последние 200 лет истории его извержений.
Когда скала падает, она создает давление в магматических очагах. Поэтому при извержении Килауэа увеличился поток магмы к отдаленным жерлам, а также общий объем извержения. Аналогичный алгоритм действует и для других вулканов.
- Прогнозирование извержений
То же извержение вулкана Килауэа на Гавайях в 2018 году помогло ученым создать новую систему прогнозирования потенциальной опасности будущих извержений.
Исследователи использовали ранние индикаторы вязкости магмы.
Свойства магмы внутри вулкана влияют на то, как будет происходить извержение. В частности вязкость расплавленной породы является основным фактором, влияющим на то, насколько опасным будет извержение для близлежащих населенных пунктов.
Изучая, что произошло в нижней части Восточной рифтовой зоны Килауэа в 2018 году, исследователи определили, что направление движения разломов в нижней части Восточной рифтовой зоны до и во время извержения вулкана можно использовать для оценки вязкости поднимающейся магмы. Это позволит экспертам по мониторингу ЧС лучше предвидеть извержение вулканов, таких как Килауэа, и заранее разработать стратегии реагирования.
Можно ли предугадать землетрясение
Как и любую другую катастрофу: и да, и нет.
- Предсказание землетрясений
В конце января 2021 года стало известно, что ученые создали новую систему прогнозирования вероятности и воздействия землетрясений на весь регион: ее разработала группа исследователей в сотрудничестве с SCEC.
Новое исследование представляет результаты прототипа симулятора землетрясений Rate-State, или RSQSim: он имитирует 80 тыс. лет сейсмической истории Калифорнии. Он может рассчитать силу землетрясения, которое произойдет в перспективе.
Результаты работы базируются на истории землетрясения и показывают реалистичные прогнозы на будущее. По словам разработчиков, новый подход улучшает возможность точно определить, насколько сильное землетрясение может произойти в данном месте: это может помочь застройщикам планировать высоту здания.
- Быстрое оповещение о произошедшем
В конце мая 2021 года ученые из США представили новый метод для измерения уровня потенциальных землетрясений с помощью GPS-системы. Она может уберечь сотни тысяч людей.
Исследователи объяснили, что глобальная система мониторинга землетрясений на основе GPS может обеспечить более своевременное и точное предупреждение о мощных землетрясениях, чем традиционные сейсмические сети.
Она также может снизить частоту ложных предупреждений.
По словам ведущего автора исследования Тимоти Мельбурна, профессора геологии Центрального Вашингтонского университета, система обнаружения на основе GPS может обеспечить более раннее и точное оповещение, чем традиционные сейсмические датчики, установленные в тектонически активных регионах. Они могут не сработать из-за всплеска данных при первом появлении сейсмических волн.
Сейсмологи обычно ждут, пока волны распространятся дальше от центра, и оценивают землетрясение издалека. Но в некоторых случаях, в условиях угрозы высокомагнитных землетрясений и потенциально разрушительных цунами, которые могут убить тысячи людей, это невозможно.
Как заранее узнать о цунами или наводнении
- Вероятность наводнений
Новая математическая модель показывает, сколько город производит парниковых газов и вероятность того, начнется ли в нем наводнение.
Предыдущие исследования показали, что городское развитие влияет на осадки. Существует эффект городского теплового острова: разница между температурой в городе и окружающей сельской местности.
По мере роста города температура повышается. Новое тепло тепло дает энергию воздуху и заставляет его подниматься быстрее, конденсироваться, образовывать осадки и дождь над городом или с подветренной стороны. Таким образом, количество осадков, которое получает город, либо увеличивается, либо уменьшается.
Однако ученые решили учесть также и региональное моделирование климата, ориентированное на континентальную часть Соединенных Штатов, чтобы показать компенсирующее воздействие между влиянием городского развития и выбросами парниковых газов на экстремальные осадки.
По результатам работы, в крупнейших городах США будет увеличиваться количество осадков. Результаты исследования показывают настоятельную необходимость для городов разработать политику борьбы с наводнениями, которые угрожают устойчивости города и инвестициям в инфраструктуру.
- Спутниковые предсказания
Американские специалисты, разработавшие новый метод предсказания наводнений при помощи измеряющих гравитацию Земли спутников GRACE, отмечают, что если жидкости очень много, то почва при обильных осадках не сможет их впитать. В свою очередь, это может спровоцировать наводнение.
После того, как ученые из Калифорнийского университета изучили данные, полученные со спутников за 2011 год, они установили, что благодаря их методу удалось бы предсказать разлив реки Миссури за 5 месяцев до его начала. Между тем национальная метеорологическая служба тогда спрогнозировала возможное наводнение лишь за месяц до его начала.
- Подводные дроны против цунами
Исследователи из Афинского университета разрабатывают подводные дроны, отслеживающие уровень радиации в океане, что поможет создать систему раннего предупреждения о цунами.
Известно, что на суше повышенная сейсмическая активность приводит к выбросу в почву радона — природного радиоактивного газа. Происходит это за несколько дней до землетрясений. Таким образом, всплеск радиоактивности на морском дне предскажет скорые подводные землетрясения. Проблема только в том, что мы пока не знаем, как меняется уровень радиации на морском дне, и для обнаружения всплесков потребуются базовые показания.
Можно ли предсказать тайфун, ураган или смерч
Английские ученые впервые выяснили, как образуются торнадо на холодных атмосферных фронтах. Это позволит метеорологам с большей точностью их предсказывать и заранее предупреждать население об опасности.
До сих пор не существует методов прогнозирования торнадо, которые возникают на холодном атмосферном фронте, а именно так образуется около 40% всех смерчей. Поэтому ученые ищут, как можно предсказывать их появление, чтобы лучше защищать людей от подобных природных явлений.
И английским метеорологам удалось найти способ.
Ученые проанализировали отчеты о торнадо от Организации по исследованию торнадо и штормов (TORRO), радиолокационные изображения и географическое положение 114 погодных явлений за 35-летний период.
Они определили, какие холодные фронты могут вызвать один торнадо, какие — несколько, а какие — ни одного. Исследование показало, что большинство смерчей образуется, когда область сильных ветров приближается к фронту с холодной стороны. Из-за этого фронт изгибается, и в нем получается своеобразная выпуклость, из-за чего увеличивается контраст скорости и направления ветра.
Там, где этот контраст со временем увеличивается, смерч с большей вероятностью «раскрутится» вдоль фронта. Иногда в этой ситуации могут происходить относительно крупные вспышки торнадо. Синоптики могут распознавать эти погодные условия и предупреждать население.
- Противники теории о предсказании воздушных катастроф
Однако существует мнение, что такие катастрофы предсказать почти невозможно.
Академик Игорь Мохов, директор Института физики атмосферы РАН и профессор МФТИ и МГУ, заявил, что общие закономерности сезонной активности тропических циклонов, штормов и ураганов известны, хотя вариации год от года велики.
А вот неопределенность предсказания сроков формирования первых тропических ураганов, их количества, интенсивности и траекторий в океанических бассейнах в конкретные годы очень большая. Это связано со значительной межгодовой изменчивостью региональных атмосферных и океанических процессов, а формирование тропических ураганов зависит от целого ряда факторов.
Тем не менее, проявляются определенные закономерности, позволяющие делать прогностические оценки. К примеру, частота появления и мощность тихоокеанских ураганов-тайфунов зависит от того, в какой фазе находится климатический феномен Эль-Ниньо.
В годы развития Эль-Ниньо в целом меньше вероятность формирования тайфунов в северо-западном бассейне Тихого океана, которые могут достигнуть берегов Японии и российского Дальнего Востока.
Читать далее
В Солнечной системе замечена самая большая комета за всю историю: это почти планета
Ученые вычислили «пульс» Земли: он составляет 27,5 млн лет
Новый метод мгновенно превращает углерод в графен или алмазы
VHP использует данные мониторинга и вулканическую историю для прогнозирования извержений.
Важные вопросы для прогнозирования извержений вулканов включают:
- Будет ли извержение?
- Что это будет за извержение?
- Как начнется извержение?
- Когда начнется извержение?
- Как долго будет продолжаться извержение?
- Какие события будут разворачиваться во время извержения?
900:02 Ученые из пяти вулканических обсерваторий США проводят геологические исследования и мониторинг вулканов в режиме реального времени, чтобы ответить на эти вопросы. Долгосрочные прогнозы или оценки опасности обычно основаны на геологическом прошлом отдельного вулкана. Ученые оценивают частоту, масштабы и стиль извержений, каталогизируя размеры и возраст хорошо охарактеризованных прошлых извержений. В краткосрочной перспективе мониторинг в режиме реального времени может предоставить ученым данные, необходимые для прогнозирования возможного стиля и времени извержения в период вулканических волнений. Учения по планированию аварийного реагирования на извержение вулкана с участием официальных лиц штата Вашингтон и местных органов власти. Ключом к успеху в краткосрочном прогнозировании вулканических извержений является способность распознавать, когда вулкан отходит от своего фонового уровня активности. Для этого вулканологи должны собирать данные мониторинга вулканов во время затишья.
Со ссылкой на эти фоновые измерения ученые могут лучше интерпретировать изменения, вызванные движением магмы или повышением давления, включая сдвиги в сейсмичности, появление деформации грунта и изменение характера или скорости выбросов газа. Благодаря усилиям по созданию глобальной базы данных о вулканах также проводится сравнение моделей изменений в данных мониторинга с теми, которые происходят в периоды беспорядков из-за других вулканов по всему миру.В некоторых случаях физическое и численное моделирование процессов извержения вулканов помогает ученым прогнозировать процессы извержений и последствия. Такие модели включали распределение и толщину облаков пепла, приокластических потоков, лахаров и потоков лавы.
Прогнозирование вулканических явлений продолжается после извержения вулкана.
Пример схемы дерева событий, используемой при прогнозировании вероятных сценариев, которые могут разыграться в случае вулканических волнений или извержений.
Сценарии обновляются по мере развития событий.Прогнозирование извержения не ограничивается оценкой времени начала извержения — после начала извержения активность может продолжаться несколько дней или лет, и стиль извержения вулкана может меняться в течение этого интервала. Кроме того, поскольку каждый вулкан извергается по-разному, любой прогноз обязательно включает ряд возможных результатов, некоторые из которых более вероятны, чем другие. Чтобы учесть этот диапазон возможных вариантов поведения, вулканологи используют вероятностные методы прогнозирования событий, которые учитывают неопределенность в прогнозных оценках.
Подход к отображению вероятных сценариев беспорядков называется деревьями вулканических событий, где каждая нисходящая ветвь дерева описывает другой сценарий беспорядков, включая разницу в масштабе события и зоне воздействия. Сценарии постоянно обновляются по мере возникновения беспорядков или после извержения.
Volcano Watch — прогнозы афтершоков позволяют узнать, чего ожидать после сильного землетрясения
Автор: Hawaiian Volcano Observatory
27 октября 2022 г.
После разрушительных землетрясений реагирование и восстановление происходит при угрозе афтершоков. Прогнозы афтершоков Геологической службы США могут помочь вам понять, что может произойти, способствуя общественной безопасности и пониманию того, что повторные толчки — это нормально.
Наблюдение за вулканами — это еженедельная статья и сводка о деятельности, написанная учеными Гавайской вулканической обсерватории Геологической службы США и аффилированными лицами. Статья на этой неделе была написана Эндрю Майклом, геофизиком-исследователем из Центра изучения землетрясений Геологической службы США.
Многое в землетрясениях непредсказуемо, но мы знаем, что за землетрясениями следуют дополнительные землетрясения, называемые афтершоками. Например, за 10 дней после землетрясения силой 5 баллов возле Пахала, Гавайи, 14 октября 2022 г. произошло 6 афтершоков магнитудой 3 и выше и более 100 афтершоков магнитудой 2 и выше в пределах 6,2 миль (10 км).
Хотя большинство афтершоков меньше, чем главный толчок, они все же могут быть разрушительными или смертельными, а ощущение множества меньших землетрясений может вызвать эмоциональный стресс. Но за 5% землетрясений следует более сильное землетрясение, и в этом случае более ранние землетрясения называются форшоками, а новое сильнейшее становится главным толчком.
Чтобы помочь людям справиться с афтершоками, Геологическая служба США выпускает прогнозы афтершоков на следующий день, неделю, месяц и год, которые содержат:
ожидаемое количество афтершоков, которые могут ощущаться (магнитудой 3 и 4 или выше)
вероятность афтершоков, достаточно сильных, чтобы нанести ущерб (магнитудой 5 и выше), и
вероятность будущих землетрясений от умеренных (6 баллов) до сильных (7 баллов).
Эти прогнозы выпускаются автоматически после большинства землетрясений силой 5 и более баллов в США и на их территориях.
В дополнение к предоставлению основной информации о землетрясении и его афтершоках, Геологическая служба США напоминает всем о том, что во время землетрясения нужно «упасть, прикрыться и держаться». И помните, если вы почувствуете сильное землетрясение, находясь на пляже или в низменной местности, вам следует немедленно перебраться на возвышенность — волна цунами может обрушиться на берег до того, как предупреждающие сирены предупредят вас о потенциальной опасности.
Прогнозы можно найти в Интернете по адресу https://earthquake.
usgs.gov, найдя «страницу событий» для основного толчка. Например, страница события 14 октября возле Пахала находится по адресу https://earthquake.usgs.gov/earthquakes/eventpage/hv72000488/, а прогноз афтершоков можно найти, щелкнув «карточку» с надписью «Прогноз афтершоков». На странице мероприятия также представлены оценки сотрясений и повреждений в результате землетрясения, другая техническая информация, и вы можете поделиться своим опытом во время мероприятия. Недавние главные толчки можно найти в списке значительных землетрясений на главной странице, более старые можно найти в архивах значительных землетрясений, а все события можно найти с помощью инструмента поиска по адресу https://doi.org/10.5066/F7MS3QZH.
Прогнозы афтершоков сочетают в себе три хорошо изученных статистических свойства последовательностей афтершоков: более сильные главные толчки вызывают больше афтершоков, меньшие афтершоки встречаются чаще, чем более сильные, а частота афтершоков снижается примерно пропорционально времени, прошедшему после главного толчка.
Вы могли также заметить, что слово наиболее (оно было выделено жирным курсивом!) в описании того, когда мы автоматически выпускаем прогнозы афтершоков. Исключением из этого правила являются землетрясения на Гавайях, потому что последовательности вулканических землетрясений, вызванные изменениями в движении магмы или извержениями, намного сложнее, чем могут быть описаны тремя простыми свойствами афтершоков, описанными выше. После землетрясений магнитудой 5 или более на Гавайях группа прогнозирования афтершоков Геологической службы США вручную запускает прогнозы, если ученые Гавайской вулканической обсерватории Геологической службы США приходят к выводу, что последовательность, вероятно, является простой последовательностью афтершоков.
Чтобы узнать больше о прогнозах афтершоков Геологической службы США, посетите https://earthquake.usgs.gov/data/oaf/.
Источники/использование: общественное достояние.
График, показывающий магнитуду и время землетрясений в последовательности Пахала в октябре 2022 года. Главный толчок магнитудой 5,0 показан синим цветом, а афтершоки на расстоянии 6,2 мили (10 км) от этого события показаны от желтого до красного цвета в зависимости от времени их возникновения. Сюжет Геологической службы США. Обновления активности вулкана Вулкан Килауэа извергается. Его уровень предупреждения о вулканах Геологической службы США находится на СМОТРЕТЬ (https://www.usgs.gov/natural-hazards/volcano-hazards/about-alert-levels).
Обновления Килауэа выпускаются ежедневно.
На прошлой неделе лава продолжала извергаться из западного отверстия в кратере Халемаумау в Национальном парке Гавайских вулканов. Уровень выбросов диоксида серы остается повышенным, последний раз он составлял примерно 700 тонн в сутки (т/сутки) 22 октября. Сейсмичность повышена, но стабильна, с небольшим количеством землетрясений и продолжающимся вулканическим дрожанием. За последнюю неделю наклономеры на вершине зафиксировали несколько случаев дефляции-инфляции (DI). Для получения дополнительной информации о текущем извержении Килауэа см. https://www.usgs.gov/volcanoes/kilauea/recent-eruption.
Мауна-Лоа не извергается и остается на уровне опасности вулкана РЕКОМЕНДАЦИЯ. Этот уровень опасности не означает, что извержение неизбежно или что переход к извержению с текущего уровня беспорядков неизбежен. Обновления Мауна-Лоа выпускаются ежедневно.
На прошлой неделе около 130 землетрясений небольшой магнитуды было зарегистрировано ниже вершины и верхних склонов возвышенности Мауна-Лоа — большинство из них произошло на небольшой глубине менее 15 километров (9 миль) ниже уровня моря.
Измерения Глобальной системы позиционирования (GPS) показывают продолжающуюся деформацию грунта, согласующуюся с раздуванием магматического очага под вершиной. Концентрация газа и температура фумарол как на вершине, так и в Серном конусе в Юго-Западной рифтовой зоне оставались стабильными в течение прошлой недели. Веб-камеры не показывают изменений ландшафта. Для получения дополнительной информации о текущем мониторинге Мауна-Лоа см.: https://www.usgs.gov/volcanoes/mauna-loa/monitoring.
На Гавайских островах за последнюю неделю произошло 2 события с 3 или более сообщениями о ощущениях: землетрясение силой 3,3 балла в 9 км (5 миль) к востоку от Пахала на глубине 31 км (19 миль) произошло 23 октября в 10:00: 44 часа дня HST и землетрясение магнитудой 2,5 в 3 км (1 миле) к северо-западу от Паауило на глубине 0 км (0 миль) произошло 20 октября в 15:26. ХСТ.
HVO продолжает внимательно следить за продолжающимся извержением Килауэа и Мауна-Лоа на предмет любых признаков повышенной активности.