RU2201605C1 - Procedure forecasting seismic hazard - Google Patents
Procedure forecasting seismic hazard Download PDFInfo
- Publication number
- RU2201605C1 RU2201605C1 RU2002114505/28A RU2002114505A RU2201605C1 RU 2201605 C1 RU2201605 C1 RU 2201605C1 RU 2002114505/28 A RU2002114505/28 A RU 2002114505/28A RU 2002114505 A RU2002114505 A RU 2002114505A RU 2201605 C1 RU2201605 C1 RU 2201605C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- seismic
- anomalies
- linear cloud
- linear
- cloud anomalies
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 35
- 238000013316 zoning Methods 0.000 claims abstract description 14
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 claims description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 12
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 16
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 7
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 4
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 2
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 2
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 2
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000010755 BS 2869 Class G Substances 0.000 description 1
- CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N Ozone Chemical compound [O-][O+]=O CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000005672 electromagnetic field Effects 0.000 description 1
- 230000005670 electromagnetic radiation Effects 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 description 1
- 238000003331 infrared imaging Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 230000008520 organization Effects 0.000 description 1
- 230000001350 orogenic effect Effects 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 238000012502 risk assessment Methods 0.000 description 1
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 1
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 1
- 230000007480 spreading Effects 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 238000001931 thermography Methods 0.000 description 1
- 239000003039 volatile agent Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к геофизике, в частности к сейсмологии, и может быть использовано для краткосрочного прогнозирования сейсмической опасности. The invention relates to geophysics, in particular to seismology, and can be used for short-term prediction of seismic hazard.
Общеизвестно, что в рифтовых зонах срединно-океанических хребтов на дне океанов постоянно вытекает магма, которая при контакте с холодным морским дном (температура воды на дне океанов около 5oС) остывает, раздвигая базальтовые плиты океана. Непрерывный поток магмы двигает океанские плиты по обе стороны от рифтовой зоны срединно-океанических хребтов со скоростью до 16 см в год.It is well known that in the rift zones of the mid-ocean ridges at the bottom of the oceans, magma constantly flows out, which, when in contact with the cold sea bottom (the water temperature at the bottom of the oceans is about 5 o C), cools down, spreading the basalt plates of the ocean. A continuous flow of magma moves ocean plates on both sides of the rift zone of the mid-ocean ridges at a speed of up to 16 cm per year.
Энергия деформации, накапливаемая в тектоноразломных областях геодинамических зон, в любую минуту может высвободиться из-за взаимного смещения плит в виде мощных сейсмических волн. The strain energy accumulated in the tectonic fault regions of geodynamic zones can be released at any minute due to the mutual displacement of the plates in the form of powerful seismic waves.
Кроме того, при значительных выплавках магмы на морском дне во время солнечной активности происходит перемещение объемов воды, приводящие к изменению сил тяжести планеты. Момент количества движения земного шара вращения дает старт крипу - течению высокопластичной мантии на границе мантия-литосфера. Порции вещества мантии при своем движении вздымают или опускают участки земной коры, задевают корни гор, активизируют существующие или образуют новые трещины в хрупкой литосфере, генерируют сейсмические волны. In addition, with significant melting of magma on the seabed during solar activity, there is a movement of water volumes, leading to a change in the gravity of the planet. The moment of momentum of the rotation of the globe gives rise to creep - the flow of a highly plastic mantle at the mantle-lithosphere boundary. Portions of the mantle material during their movement raise or lower parts of the earth's crust, touch the roots of mountains, activate existing ones or form new cracks in the fragile lithosphere, and generate seismic waves.
Понимание этих закономерностей облегчает мониторинг и прогнозирование процессов. Действительно, пока идет подкачка солнечной энергии, на земном шаре задействованы все геодинамические процессы. Как только заканчивается максимум солнечной активности, они в основном прекращаются. Однако с возобновлением максимума солнечного цикла все процессы в земной коре активизируются. Причем, подчас, в тех участках, где накопилась достаточная деформация от предыдущих процессов, т.е. земная кора сохраняет наследственность напряженно-деформированного поля. Understanding these patterns makes it easier to monitor and predict processes. Indeed, while solar energy is being pumped, all geodynamic processes are involved on the globe. As soon as the maximum of solar activity ends, they basically cease. However, with the resumption of the maximum of the solar cycle, all processes in the earth's crust are activated. Moreover, sometimes, in those areas where sufficient deformation has accumulated from previous processes, i.e. the earth's crust preserves the heredity of the stress-strain field.
Необходимо учитывать техногенные процессы, связанные со строительством крупных объектов типа водохранилищ, гидроэлектростанций и т.д. Вторичные процессы могут быть вызваны неравновесными состояниями структуры земной коры, которые, в свою очередь, могут вызвать катастрофические землетрясения. It is necessary to take into account the technological processes associated with the construction of large facilities such as reservoirs, hydroelectric power plants, etc. Secondary processes can be caused by nonequilibrium states of the structure of the earth's crust, which, in turn, can cause catastrophic earthquakes.
Таким образом, движущие силы эволюции земной коры включают в себя сейсмические, тектонические и другие геодинамические процессы. Thus, the driving forces of the evolution of the earth's crust include seismic, tectonic and other geodynamic processes.
Известен способ прогноза землетрясений, включающий регистрацию низкочастотного электромагнитного излучения с борта космического аппарата, дополнительного сканирования участков подстилающей земной поверхности в момент превышения излучения фонового уровня в рентгеновском диапазоне с энергией 2-2,5 кэВ и уточнение местоположения землетрясения по наличию и интенсивности превышающих ее фоновое значение не менее чем на 20 стандартных отклонений (см. RU, патент 2045086, кл. G 01 V 9/00, 1995). A known method for predicting earthquakes, including the registration of low-frequency electromagnetic radiation from the spacecraft, additional scanning of areas of the underlying earth's surface when the background level radiation is exceeded in the X-ray range with an energy of 2-2.5 keV and determining the location of the earthquake by the presence and intensity exceeding its background value not less than 20 standard deviations (see RU, patent 2045086, CL G 01 V 9/00, 1995).
Данный способ имеет низкую эффективность прогноза, т.к. измерения сейсмических возмущений электромагнитного поля Земли затруднены высоким уровнем его естественных и техногенных вариаций, которые обусловлены, например, возмущениями ионосферы или грозовой активностью. This method has a low forecasting efficiency, because measurements of seismic disturbances of the Earth’s electromagnetic field are hindered by the high level of its natural and technogenic variations, which are caused, for example, by ionospheric disturbances or thunderstorm activity.
Известен способ прогнозирования землетрясений, включающий определение приземной температуры и давления, проведение диагностики волнового режима атмосферы по данным об общем содержании озона в атмосфере и сравнение складывающихся изменений волнового режима атмосферы по низким и высоким частотам с типичными сейсмогенными тенденциями, выявленными по данным сети метеорологических наблюдений, по которым судят о примерной силе землетрясений (RU, патент 2170448, кл. G 01 V 9/00, 2001). There is a known method for predicting earthquakes, including determining surface temperature and pressure, performing diagnostics of the atmospheric wave mode using data on the total ozone content in the atmosphere and comparing the emerging changes in the atmospheric wave mode at low and high frequencies with typical seismogenic trends identified by meteorological observation data who judge the approximate strength of earthquakes (RU, patent 2170448, CL G 01 V 9/00, 2001).
Однако данный способ имеет низкую достоверность прогноза, т.к. наличие большой сети метеостанций в сейсмоопасной зоне невозможно в условиях сложной орографии сейсмического пояса Земли. However, this method has a low reliability of the forecast, because the presence of a large network of weather stations in a seismically dangerous zone is impossible in conditions of complex orography of the earth's seismic belt.
Наиболее близким к предлагаемому изобретению является способ сейсмического микрорайонирования, включающий регистрацию сейсмических характеристик, в том числе структуру тектонических разломов и суждение о наличии сейсмических опасностей в процессе сравнения исследуемой территории с эталонной моделью (RU, патент 2162606, кл. G 01 V 1/00, 2001). Closest to the proposed invention is a method of seismic microzoning, including recording seismic characteristics, including the structure of tectonic faults and judging the presence of seismic hazards in the process of comparing the study area with a reference model (RU, patent 2162606, class G 01 V 1/00, 2001).
Данный способ имеет низкую достоверность прогнозирования сейсмической опасности, т.к. при сравнении исследуемой территории с эталонной моделью не учитывается полностью все количество параметров данной территории. This method has a low reliability of predicting seismic hazard, because when comparing the studied territory with the reference model, the entire number of parameters of the given territory is not completely taken into account.
Предлагаемым изобретением решается задача повышения эффективности прогнозирования сейсмической опасности. Техническим результатом является повышение достоверности краткосрочного прогнозирования сейсмической опасности за счет измерения сейсмических характеристик исследуемой территории, которые являются следствием напряженно-деформированного состояния тектоноразломной обстановки данной территории. The present invention solves the problem of increasing the efficiency of forecasting seismic hazard. The technical result is to increase the reliability of short-term forecasting of seismic hazard by measuring the seismic characteristics of the study area, which are a consequence of the stress-strain state of the tectonic fault situation in this territory.
Технический результат достигается в способе прогнозирования сейсмической опасности, включающем сейсморайонирование исследуемой территории, регистрацию сейсмических характеристик и линейных облачных аномалий с заданным интервалом, определение их плотности и энтропии, расстояния между двумя последовательными линейными облачными аномалиями и температуры той части поверхности исследуемой территории, над которой зарегистрированы линейные облачные аномалии, определение амплитуды упругих волн из соотношения:
где Т - период колебаний упругих волн по данным сейсморайонирования, м;
М - магнитуда по данным сейсморайонирования;
Тo - температура той части поверхности исследуемой территории, над которой зарегистрированы линейные облачные аномалии, град;
τ1 - длительность прохождения упругой волны через регистрирующую аппаратуру, с;
Cν - плотность линейных облачных аномалий, ккал/с•м;
L - расстояние между двумя последовательными линейными облачными аномалиями, м;
t - интервал регистрации линейных облачных аномалий, с;
Р - энтропии линейных облачных аномалий, ккал/град;
τ - длительность сейсмической опасности, с.The technical result is achieved in a method for predicting seismic hazard, including seismic zoning of the study area, recording seismic characteristics and linear cloud anomalies with a given interval, determining their density and entropy, the distance between two consecutive linear cloud anomalies and the temperature of that part of the surface of the study area over which linear cloud anomalies, determination of the amplitude of elastic waves from the ratio:
where T is the period of oscillation of elastic waves according to seismic zoning, m;
M - magnitude according to seismic zoning;
T o - the temperature of that part of the surface of the investigated territory, over which linear cloud anomalies are registered, degrees;
τ 1 - the duration of the passage of the elastic wave through the recording equipment, s;
C ν is the density of linear cloud anomalies, kcal / s • m;
L is the distance between two consecutive linear cloud anomalies, m;
t is the interval of registration of linear cloud anomalies, s;
P - entropies of linear cloud anomalies, kcal / hail;
τ is the duration of seismic hazard, s.
и суждение о наличии сейсмической опасности при достижении амплитудой упругой волны величины амплитуды упругой волны, при которой достигается магнитуда, определяемая по данным сейсморайонирования. and a judgment on the presence of seismic hazard when the amplitude of the elastic wave reaches the amplitude of the elastic wave at which the magnitude determined by the seismic zoning data is achieved.
Замеры температуры поверхности исследуемой территории осуществляют путем инфракрасного сканирования поверхности с борта космического аппарата. Регистрационную аппаратуру устанавливают в местах пересечения тектонических разломов и проекции линейных облачных аномалий. Measurements of the surface temperature of the study area are carried out by infrared scanning of the surface from the spacecraft. The registration equipment is installed at the intersection of tectonic faults and the projection of linear cloud anomalies.
Отличительные признаки предлагаемого способа заключаются в регистрации линейных облачных аномалий, в определении их плотности, энтропии, расстояния между двумя последовательными линейными облачными аномалиями и температуры той части поверхности исследуемой территории, над которой зарегистрированы линейные облачные аномалии, в определении амплитуды упругих волн из соотношения, приведенного выше, и суждении о наличии сейсмической опасности при достижении амплитудой упругой волны величины порогового значения. Это позволяет повысить достоверность краткосрочного прогнозирования сейсмической опасности. В предлагаемом способе пространственное положение активизировавшихся тектонических разломов определяют по двум сейсмическим характеристикам: линейным облачным аномалиям и температуре той части поверхности исследуемой территории, над которой зарегистрированы линейные облачные аномалии. Distinctive features of the proposed method are the registration of linear cloud anomalies, the determination of their density, entropy, the distance between two consecutive linear cloud anomalies and the temperature of the part of the surface of the study area over which linear cloud anomalies are recorded, and the determination of the elastic wave amplitude from the relation given above , and judgment on the presence of seismic hazard when the amplitude of the elastic wave reaches a threshold value. This improves the reliability of short-term forecasting of seismic hazard. In the proposed method, the spatial position of the activated tectonic faults is determined by two seismic characteristics: linear cloud anomalies and the temperature of that part of the surface of the study area over which linear cloud anomalies are recorded.
Линейные облачные аномалии (общепринятое определение метеослужбами) - протяженные гряды облаков на фоне безоблачного пространства или в облачных полях безоблачные каньоны с резкими границами (Морозова Л.И. Облачные индикаторы геодинамики земной коры. //Физика Земли, 1993, 10, С. 108-112). Linear cloud anomalies (generally accepted definition by meteorological services) - extended ridges of clouds against a cloudless space or in cloudy fields cloudless canyons with sharp boundaries (Morozova LI Cloud indicators of the geodynamics of the earth's crust. // Physics of the Earth, 1993, 10, P. 108- 112).
Время существования ЛОА определяется длительностью импульса возмущения геофизических полей, а также геохимическим выносом летучих в зоне активизировавшихся разломов. При напряженно-деформированном воздействии на тектоноразломную обстановку территории повышается ее энергетическое поле, что, в конечном счете, повышает также температуру поверхности данной территории. The lifetime of the LOA is determined by the pulse duration of the disturbance of the geophysical fields, as well as by the geochemical removal of volatiles in the zone of activated faults. With a stress-strain effect on the tectonic fault situation of the territory, its energy field increases, which ultimately also increases the surface temperature of the territory.
При повторном обнаружении линейных облачных аномалий или при увеличении их количества судят о нарастании тектонической активности на территории, где также наблюдается повышение температуры ее поверхности, что фиксируется, например, тепловизорной съемкой земной коры с борта космического аппарата. Предлагаемый способ позволяет оценить истинные размеры территории, охваченной сейсмическим процессом, т.к. динамика температурных полей поверхности земной коры и линейных облачных аномалий в атмосфере является следствием динамики сейсмотектонических процессов. When linear cloud anomalies are re-detected or when their number is increased, an increase in tectonic activity is judged in the territory, where its surface temperature is also observed, which is recorded, for example, by infrared imaging of the earth's crust from the spacecraft. The proposed method allows to evaluate the true size of the territory covered by the seismic process, because the dynamics of the temperature fields of the surface of the earth's crust and linear cloud anomalies in the atmosphere is a consequence of the dynamics of seismotectonic processes.
Земная кора имеет разломно-блоковое строение. По краям блоков возрастает тектоническая активность, которая в зоне контакта блоков, на ее границах, достигает максимума, поскольку по разломам происходит перемещение и взаимодействие блоков. Планетарная сеть мегатрещинноватости создает условия наблюдать тектоническую активность на больших площадях, а локально-вытянутые облачные аномалии позволяют судить о сейсмической опасности. The earth's crust has a fault-block structure. At the edges of the blocks, tectonic activity increases, which reaches a maximum in the contact zone of the blocks, at its borders, since the blocks move and interact along faults. The planetary network of mega-fractures creates conditions for observing tectonic activity over large areas, and locally elongated cloud anomalies make it possible to judge the seismic hazard.
Определение температуры поверхности исследуемой территории путем инфракрасного сканирования поверхности с борта космического аппарата и регистрации линейных облачных аномалий с того же аппарата позволяет одновременно наблюдать физические процессы, происходящие в различных геосферах, имеющих различную динамику. The determination of the surface temperature of the territory under study by infrared scanning the surface from the spacecraft and recording linear cloud anomalies from the same device allows you to simultaneously observe the physical processes occurring in different geospheres with different dynamics.
Установка регистрирующей аппаратуры в местах пересечения тектонических разломов и проекции линейных облачных аномалий позволяет получать более достоверные данные геофизических наблюдений в активных геодинамических зонах, которые дают точечные координаты. The installation of recording equipment at the intersection of tectonic faults and the projection of linear cloud anomalies allows us to obtain more reliable data of geophysical observations in active geodynamic zones, which give point coordinates.
Способ прогнозирования сейсмической опасности осуществляется следующим образом. Регистрируют с заданным интервалом линейные облачные аномалии. Определяют их плотность, энтропию и расстояние между двумя последовательными линейными облачными аномалиями. Регистрацию линейных облачных аномалий (ЛОА) осуществляют, например, с борта космического аппарата, а заданный интервал регистрации ЛОА - время смещения ЛОА между двумя последовательными витками космического аппарата. Затем определяют температуру той части поверхности, над которой зарегистрированы ЛОА, например, путем сканирования поверхности с борта космического аппарата. После чего определяют амплитуду упругих волн из соотношения
где Т - период колебаний упругих волн по данным сейсморайонирования, м;
М - магнитуда по данным сейсморайонирования;
Тo - температура той части поверхности исследуемой территории, над которой зарегистрированы линейные облачные аномалии, град;
τ1 - длительность прохождения упругой волны через регистрирующую аппаратуру, с;
Cν - плотность линейных облачных аномалий, ккал/с•м;
L - расстояние между двумя последовательными линейными облачными аномалиями, м;
t - интервал регистрации линейных облачных аномалий, с;
Р - энтропии линейных облачных аномалий, ккал/град;
τ - длительность сейсмической опасности, с.A method for predicting seismic hazard is as follows. Linear cloud anomalies are recorded at a given interval. Their density, entropy, and distance between two consecutive linear cloud anomalies are determined. Registration of linear cloud anomalies (LOA) is carried out, for example, from the spacecraft, and the specified LOA registration interval is the LOA shift time between two successive turns of the spacecraft. Then determine the temperature of that part of the surface over which the LOA is registered, for example, by scanning the surface from the spacecraft. Then determine the amplitude of the elastic waves from the relation
where T is the period of oscillation of elastic waves according to seismic zoning, m;
M - magnitude according to seismic zoning;
T o - the temperature of that part of the surface of the investigated territory, over which linear cloud anomalies are registered, degrees;
τ 1 - the duration of the passage of the elastic wave through the recording equipment, s;
C ν is the density of linear cloud anomalies, kcal / s • m;
L is the distance between two consecutive linear cloud anomalies, m;
t is the interval of registration of linear cloud anomalies, s;
P - entropies of linear cloud anomalies, kcal / hail;
τ is the duration of seismic hazard, s.
Период колебания упругих волн и магнитуду берут из данных сейсморайонирования исследуемой территории, проведенного раннее, при котором была проведена регистрация сейсмических характеристик. The period of oscillation of elastic waves and magnitude are taken from the data of seismic zoning of the study area, conducted earlier, in which seismic characteristics were recorded.
Для улучшения результатов прогнозирования сейсмической опасности регистрирующую аппаратуру устанавливают в местах пересечения тектонических разломов и проекции линейных облачных аномалий. После чего делают вывод о наличии сейсмической опасности при достижении амплитудой упругой волны величины порогового значения. To improve the results of seismic hazard prediction, recording equipment is installed at the intersection of tectonic faults and the projection of linear cloud anomalies. Then they conclude that there is a seismic hazard when the amplitude of the elastic wave reaches a threshold value.
В основу метода оценки тектонической активности исследуемой территории в реальном времени (по оперативным спутниковым снимкам) с целью анализа космических снимков приняты литосферно-атмосферные связи, выраженные в появлении над активизирующимися разломами линейных облачных аномалий. The method of real-time assessment of the tectonic activity of the study area (based on operational satellite imagery) for the analysis of satellite images is based on lithospheric-atmospheric communications, expressed in the appearance of linear cloud anomalies above the activated faults.
Поскольку максимум тектонической активности разломов наблюдается перед землетрясениями, сделан вывод о связи появления большого количества линейных облачных аномалий в регионе с последующими сейсмическими процессами, которые могут заканчиваться землетрясениями. Линейные облачные аномалии позволяют вычислять их линейные координаты. Since the maximum tectonic activity of faults is observed before earthquakes, it is concluded that a large number of linear cloud anomalies in the region are associated with subsequent seismic processes that can result in earthquakes. Linear cloud anomalies allow you to calculate their linear coordinates.
По результатам наблюдений большинство протяженных линейных облачных аномалий на отдельных участках совпадают с фотолинеаментами подстилающей поверхности, выделенными на космических снимках по ее спектральным характеристикам. В процессе мониторинга отмечено, что узлы пересечения линеаментов совпадают с эпицентрами сильных землетрясений. Часть фотолинеаментов, не подтвержденных разломами, соответствуют скрытым тектоническим нарушениям. Именно в этих зонах идут процессы перестройки ранее возникших блоков земной коры. Таким образом, фотолинеаменты и линейные облачные аномалии - суть различные проявления одной или нескольких геофизических аномалий в литосфере. According to the results of observations, the majority of extended linear cloud anomalies in some areas coincide with the photo-lineaments of the underlying surface, identified in satellite images by its spectral characteristics. During the monitoring process, it was noted that the nodes of the lineament intersection coincide with the epicenters of strong earthquakes. Some of the photo lineaments not confirmed by faults correspond to latent tectonic disturbances. It is in these zones that the processes of restructuring previously emerged blocks of the earth's crust are taking place. Thus, photoline lineaments and linear cloud anomalies are the various manifestations of one or more geophysical anomalies in the lithosphere.
Известно также, что количество выделившейся энергии в разломе прямо пропорционально протяженности его активного участка, поэтому при движении крупных блоков земной коры, над границами которых возникают линейные облачные аномалии, выделение такого количества энергии должно сопровождаться разрядкой напряженно-деформированного состояния сейсмотектонической обстановки в литосфере, сопровождающейся землетрясениями. It is also known that the amount of energy released in the fault is directly proportional to the length of its active section, therefore, when large blocks of the earth's crust move over the boundaries of which linear cloud anomalies arise, the release of such an amount of energy should be accompanied by the discharge of the stress-strain state of the seismotectonic environment in the lithosphere, accompanied by earthquakes .
Мелкомасштабные космические снимки позволяют обозревать за несколько минут огромные пространства, включающие не одну тектоническую плиту, а также рои линейных облачных аномалий, достигающие в поперечнике несколько сотен км. Small-scale satellite imagery allows you to survey huge spaces in a few minutes, including more than one tectonic plate, as well as swarms of linear cloud anomalies reaching several hundred kilometers across.
Таким образом, линейные облачные аномалии на космических снимках делают геодинамику "видимой". Оперативные метеорологические снимки являются оптимальными для спутникового мониторинга геодинамических процессов, в частности сейсмических. Организация мониторинга комплексных наблюдений, включая наземные, например сейсмические, позволяет во временном интервале от трех часов до трех дней предсказывать землетрясения. Thus, linear cloud anomalies in satellite images make geodynamics “visible”. Operational meteorological images are optimal for satellite monitoring of geodynamic processes, in particular seismic. Organization of monitoring of complex observations, including ground-based, for example, seismic, allows earthquakes to be predicted in the time interval from three hours to three days.
Например, регион Ближнего Востока определяется сочетанием контрастных геодинамических режимов с достаточно сложным геологическим строением. Район характеризуется высокой сейсмической активностью, причем ее распределение по площади крайне неравномерно. Строение этого региона определяется мозаикой микроплит, возникших на границе крупных Африканской и Евроазиатской плит в мезозое-кайнозое (Морозова Л.И. Атмосферные индикаторы землетрясений Ближнего Востока. //Исследование Земли из космоса, 1993, 6, С.81-83). For example, the region of the Middle East is determined by a combination of contrasting geodynamic regimes with a rather complex geological structure. The area is characterized by high seismic activity, and its distribution over the area is extremely uneven. The structure of this region is determined by the mosaic of microplates that appeared on the border of large African and Eurasian plates in the Mesozoic-Cenozoic (Morozova L.I. Atmospheric indicators of earthquakes in the Middle East. // Earth exploration from space, 1993, 6, p. 81-83).
Другим примером является западная часть Альпийско-Гималайского орогенического пояса, простирающегося от Гибралтара, на участке от Альп и Апеннин до Ирана, которая также является высокосейсмичной. Северной границей Альпийской складчатой области является зона глубинных разломов Кавказ-Копетдаг (Бунэ В.И., Скарятин В.Д., Полякова Т.П., Широкова Е.А. Схема тектонических линеаментов и распределение очагов землетрясений с М>6,3 в центральном участке Альпийской складчатой области. //Доклады АН СССР, 1976, Т. 230, 6, С. 13-23). Another example is the western part of the Alpine-Himalayan orogenic belt, stretching from Gibraltar, from Alps and the Apennines to Iran, which is also highly seismic. The northern border of the Alpine folded region is the Kavkaz-Kopetdag deep fault zone (Bune V.I., Skaryatin V.D., Polyakova T.P., Shirokova E.A. Scheme of tectonic lineaments and distribution of foci of earthquakes with M> 6.3 in the central section of the Alpine folded region // Reports of the Academy of Sciences of the USSR, 1976, T. 230, 6, S. 13-23).
Эрзинджанский участок Северо-Анатолийской зоны разломов отличается значительными контрастами контактирующих горных пород при сложном тектоническом строении. Сдвиговые механизмы очагов крупных землетрясений в системе Анатолийских разрывов в Турции находятся в полном согласии с тектоникой этих областей. Здесь установлена субгоризонтальная ориентация как осей сжатия, так и осей растяжения. Однотипность в ориентации осей сжатия свидетельствует о некоторой связности тектонических процессов, охватывающих этот район. Ее следствием было возникновение за короткий срок последовательности крупных землетрясений на разных участках в районах: в 1988 г. - Спитакском, в 1990 г. - Рудбарском, в 1991 г. - Рачинском, в 1992 и 1999 г. - Эрзинджанском. Взаимодействие эпицентров землетрясений объясняется тем, что все даже мелкие разломы региона связаны с крупнейшими разломами Ближнего Востока в единую систему. The Erzincan section of the North Anatolian fault zone is characterized by significant contrasts of contacting rocks with a complex tectonic structure. The shear mechanisms of the centers of large earthquakes in the system of Anatolian ruptures in Turkey are in complete agreement with the tectonics of these areas. Here, a subhorizontal orientation of both the compression axes and the tensile axes is established. The uniformity in the orientation of the compression axes indicates a certain connectedness of tectonic processes covering this region. Its consequence was the emergence in a short period of time a sequence of large earthquakes in different areas in the areas: in 1988 - Spitak, in 1990 - Rudbarsky, in 1991 - Rachinsky, in 1992 and 1999 - Erzincan. The interaction of earthquake epicenters is explained by the fact that all even small faults in the region are associated with the largest faults in the Middle East into a single system.
Оперативные метеорологические снимки оптимальны для спутникового мониторинга геодинамических процессов, в частности сейсмических. Operational meteorological images are optimal for satellite monitoring of geodynamic processes, in particular seismic.
В результате испытания метода оценки сейсмической активности территорий по атмосферным индикаторам установили специфическую для данного региона особенность облачных аномалий: рой линейных облачных аномалий (ЛОА) имеет вид пучка коротких ЛОА, возникающих над эпицентром слабых землетрясений. Этот признак присущ и сильным землетрясениям. As a result of testing the method for assessing the seismic activity of territories by atmospheric indicators, a peculiarity of cloud anomalies specific to this region was established: a swarm of linear cloud anomalies (LOA) looks like a bunch of short LOA arising above the epicenter of weak earthquakes. This sign is inherent in strong earthquakes.
Крупномасштабные космические снимки не позволяют видеть фоновое пространство региона, но на них хорошо видны детали строения облачных аномалий, поэтому их целесообразно использовать в изучении природы ЛОА. Они, несомненно, должны дополнять мелкомасштабные космические снимки (КС) и использоваться с той же полнотой, что и режимные КС (до 8 сеансов в сутки). Large-scale satellite images do not allow us to see the background space of the region, but the details of the structure of cloud anomalies are clearly visible on them, so it is advisable to use them in studying the nature of LOA. Undoubtedly, they should complement small-scale satellite images (CS) and be used with the same completeness as operational CS (up to 8 sessions per day).
Изучение последних является предметом спутниковой метеорологии - самостоятельного раздела физики атмосферы, поэтому дешифрированием облачных аномалий на КС пристало заниматься метеорологам (Морозова Л.И. Спутниковый мониторинг землетрясений. //Вестник ДВО РАН, 2001, 2, С.18-27). The study of the latter is the subject of satellite meteorology - an independent section of atmospheric physics, so meteorologists should be engaged in decoding cloud anomalies at the CS (Morozova L.I. Satellite monitoring of earthquakes. // Vestnik FEB RAS, 2001, 2, P.18-27).
Предлагаемый метод спутникового мониторинга, основанный на литоатмосферных связях, является высокотехнологичным, эффективным и экологически чистым. The proposed method of satellite monitoring, based on lithosphere connections, is high-tech, efficient and environmentally friendly.
В настоящее время интенсивно развиваются GPS-измерения, созданы специальные сети наблюдений, ориентированные на мониторинг деформаций ряда сейсмоактивных районов, накоплен опыт применения GPS-измерений для решения задач оценки сейсмической опасности и риска, а также определения характера скорости современных тектонических движений, прогноза опасности сильного развития деформаций земной поверхности, их связи с готовящимися сильными землетрясениями. Currently, GPS measurements are being intensively developed, special observation networks have been created that focus on monitoring the deformations of a number of seismically active regions, experience has been gained in using GPS measurements to solve problems of seismic hazard and risk assessment, as well as determining the nature of the speed of modern tectonic movements and predicting the danger of strong development deformations of the earth's surface, their connection with impending strong earthquakes.
С целью определения сигнала сейсмической опасности рассчитывают шкалу сейсмоприемника на пороговое значение амплитуды упругих волн согласно микрорайонированию для данной территории. In order to determine the signal of seismic hazard, the scale of the seismic receiver is calculated on the threshold value of the amplitude of the elastic waves according to the microzoning for a given territory.
Согласно 1-му и 2-му началу термодинамики внутреннюю энергию сейсмической территории можно представить в виде равенства
E-δQ-δA = 0,
в котором δQ - теплота рассеяния элементарным объемом сейсмической территории, δА - работа рассеяния механических сил элементарным объемом сейсмической территории (Б.М. Яворский, А.А. Детлаф, "Справочник по физике", М., Наука, 1980, стр.130).According to the 1st and 2nd principles of thermodynamics, the internal energy of a seismic territory can be represented as an equality
E-δQ-δA = 0,
in which δQ is the heat of dispersion by the elementary volume of the seismic territory, δA is the work of the dispersion of mechanical forces by the elementary volume of the seismic territory (B.M. Yavorsky, A.A.Detlaf, "Physics Reference", M., Nauka, 1980, p. 130 )
Внутреннюю энергию сейсмической территории можно считать эквивалентной энергии, которая связана с величиной магнитуды следующим соотношением:
lgЕ(эрг)=аМ+b,
где а и b - коэффициенты, соответственно равные а=1,5; b=11,8.The internal energy of the seismic territory can be considered equivalent to the energy, which is associated with the magnitude of the following ratio:
logE (erg) = aM + b,
where a and b are the coefficients, respectively, equal to a = 1.5; b = 11.8.
В свою очередь магнитуда с амплитудой и периодом упругой волны связана соотношением:
М=lg(А/Т)+BlgΔ+ε,
где Δ - длина пути прохождения упругой волны до регистрирующей аппаратуры;
В, ε - константы, зависящие от условий расположения станции регистрации ("Природные опасности России, часть Сейсмические опасности". Изд. "КРУК", М. , 2000, стр.14, 16).In turn, the magnitude with the amplitude and period of the elastic wave is related by the relation:
M = log (A / T) + BlgΔ + ε,
where Δ is the path length of the elastic wave to the recording equipment;
B, ε - constants depending on the conditions of the location of the registration station ("Natural hazards of Russia, part of the Seismic hazard". Publishing house "Kruk", M., 2000, p.14, 16).
Соотношения между магнитудой М и энергией сейсмической территории представлены в табл.1. The relations between the magnitude M and the energy of the seismic territory are presented in Table 1.
Величину энергии рассеяния механических сил сейсмической территории можно связать с общей энергией излученных очагом упругих волн:
Еc=С(А/Т)2t,
где А, Т - амплитуда и период колебаний в волне; t - длительность прохождения упругой волны через регистрирующую аппаратуру.The value of the scattering energy of the mechanical forces of the seismic territory can be associated with the total energy of the elastic waves emitted by the source:
E c = C (A / T) 2 t,
where A, T - amplitude and period of oscillations in the wave; t is the duration of the passage of the elastic wave through the recording equipment.
Величину энергии рассеяния теплоты линейных облачных аномалий можно связать с энтропией - теплотой рассеяния:
eq=РТo,
где Р - энтропия линейных облачных аномалий.The heat dissipation energy of the heat of linear cloud anomalies can be associated with entropy - the heat of scattering:
e q = PT o ,
where P is the entropy of linear cloud anomalies.
Известна зависимость величины площади сейсмической территории, например, для 7-бальной зоны в зависимости от магнитуды (см. табл.2). The dependence of the seismic area area is known, for example, for a 7-point zone depending on magnitude (see Table 2).
Таким образом, с учетом данных сейсморайонирования для каждой исследуемой территории сейсмического риска задают пороговое значение величины амплитуды упругой волны, при которой достигается магнитуда, определяемая по данным сейсморайонирования как сигнал наступления сейсмической опасности. Thus, taking into account the data of seismic zoning for each studied area of seismic risk, a threshold value of the amplitude of the elastic wave is set at which the magnitude is achieved, which is determined by seismic zoning as a signal of the onset of seismic hazard.
Величину абсолютной температуры Тo определяют по данным тепловизорной спутниковой съемки как следствие возросшего напряженно-деформированого состояния тектонических плит, а величину скорости распространения напряжения определяют по смещению линейных облачных аномалий за один виток метеорологического спутника.The magnitude of the absolute temperature T o is determined according to thermal imaging satellite imagery as a consequence of the increased stress-strain state of tectonic plates, and the magnitude of the velocity of propagation of stress is determined by the displacement of linear cloud anomalies per revolution of the meteorological satellite.
Итак, на основе полевых наблюдений и расчетов значения амплитуды упругих волн на шкале, например, сейсмоприемника задается полоса риска, при достижении которой подается сигнал сейсмической опасности. So, based on field observations and calculations of the value of the amplitude of elastic waves on a scale, for example, a seismic receiver, a risk band is set, upon reaching which a signal of seismic hazard is given.
Claims (4)
где Т - период колебаний упругих волн по данным сейсморайонирования, м;
М - магнитуда по данным сейсморайонирования;
Тo - температура той части поверхности исследуемой территории, над которой зарегистрированы линейные облачные аномалии, град;
τ1 - длительность прохождения упругой волны через регистрирующую аппаратуру, с;
Cν - плотность линейных облачных аномалий, ккал/с•м;
L - расстояние между двумя последовательными линейными облачными аномалиями, м;
t - интервал регистрации линейных облачных аномалий, с;
Р - энтропии линейных облачных аномалий, ккал/град;
τ - длительность сейсмической опасности, с
и судят о наличии сейсмической опасности при достижении амплитуды упругой волны величины амплитуды упругой волны, при которой достигается магнитуда, определяемая по данным сейсморайонирования.1. A method for predicting seismic hazard, including seismic zoning of the study area, recording seismic characteristics and judging the presence of seismic hazard, characterized in that linear cloud anomalies are recorded at a given interval, their density and entropy are determined, the distance between two consecutive linear cloud anomalies and the temperature of that part of the surface of the study area over which linear cloud anomalies are recorded, after which the amplitude of ugih waves from the relation
where T is the period of oscillation of elastic waves according to seismic zoning, m;
M - magnitude according to seismic zoning;
T o - the temperature of that part of the surface of the investigated territory, over which linear cloud anomalies are registered, degrees;
τ 1 - the duration of the passage of the elastic wave through the recording equipment, s;
C ν is the density of linear cloud anomalies, kcal / s • m;
L is the distance between two consecutive linear cloud anomalies, m;
t is the interval of registration of linear cloud anomalies, s;
P - entropies of linear cloud anomalies, kcal / hail;
τ - duration of seismic hazard, s
and judge the presence of seismic hazard when the amplitude of the elastic wave is reached, the magnitude of the amplitude of the elastic wave, at which the magnitude is determined, determined by the data of seismic zoning.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2002114505/28A RU2201605C1 (en) | 2002-06-04 | 2002-06-04 | Procedure forecasting seismic hazard |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2002114505/28A RU2201605C1 (en) | 2002-06-04 | 2002-06-04 | Procedure forecasting seismic hazard |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2201605C1 true RU2201605C1 (en) | 2003-03-27 |
Family
ID=20255762
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2002114505/28A RU2201605C1 (en) | 2002-06-04 | 2002-06-04 | Procedure forecasting seismic hazard |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2201605C1 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2279108C1 (en) * | 2004-11-19 | 2006-06-27 | Игорь Павлович Шестопалов | Method for determining seismic danger |
| RU2284046C2 (en) * | 2004-07-01 | 2006-09-20 | Леонид Васильевич Винокуров | Method for determination of location of aftershock hypocenter and epicenter |
| RU2298818C1 (en) * | 2006-01-27 | 2007-05-10 | Институт физики Земли им. О.Ю. Шмидта РАН | Method of forecasting earthquakes |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4656867A (en) * | 1984-10-23 | 1987-04-14 | Youji Sasaki | Earthquake forecasting method |
| RU2090913C1 (en) * | 1993-06-15 | 1997-09-20 | Владимир Михайлович Шульдишов | Method of detection of earthquake |
-
2002
- 2002-06-04 RU RU2002114505/28A patent/RU2201605C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4656867A (en) * | 1984-10-23 | 1987-04-14 | Youji Sasaki | Earthquake forecasting method |
| RU2090913C1 (en) * | 1993-06-15 | 1997-09-20 | Владимир Михайлович Шульдишов | Method of detection of earthquake |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2284046C2 (en) * | 2004-07-01 | 2006-09-20 | Леонид Васильевич Винокуров | Method for determination of location of aftershock hypocenter and epicenter |
| RU2279108C1 (en) * | 2004-11-19 | 2006-06-27 | Игорь Павлович Шестопалов | Method for determining seismic danger |
| RU2298818C1 (en) * | 2006-01-27 | 2007-05-10 | Институт физики Земли им. О.Ю. Шмидта РАН | Method of forecasting earthquakes |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Arrowsmith et al. | The seismoacoustic wavefield: A new paradigm in studying geophysical phenomena | |
| Galvan et al. | The 2009 Samoa and 2010 Chile tsunamis as observed in the ionosphere using GPS total electron content | |
| Blanc et al. | Ten year observations of gravity waves from thunderstorms in western Africa | |
| Le Pichon et al. | Ground‐coupled air waves and diffracted infrasound from the Arequipa earthquake of June 23, 2001 | |
| RU2748132C1 (en) | Method for detecting the possibility of a tsunami | |
| Moreau et al. | Sea ice thickness and elastic properties from the analysis of multimodal guided wave propagation measured with a passive seismic array | |
| Anderson et al. | Reconstruction of a meteotsunami in L ake E rie on 27 M ay 2012: Roles of atmospheric conditions on hydrodynamic response in enclosed basins | |
| Podolskiy et al. | Nocturnal thermal fracturing of a Himalayan debris‐covered glacier revealed by ambient seismic noise | |
| Polyakova et al. | Investigation into impact of tropical cyclones on the ionosphere using GPS sounding and NCEP/NCAR Reanalysis data | |
| Park et al. | Automatic infrasound detection and location of sources in the western United States | |
| Crowley et al. | Analysis of traveling ionospheric disturbances (TIDs) in GPS TEC launched by the 2011 Tohoku earthquake | |
| Norman et al. | Coastal cliff‐top ground motions as proxies for environmental processes | |
| Inbal et al. | Non‐triggering and then triggering of a repeating aftershock sequence in the Dead Sea by the 2023 Kahramanmaraş earthquake pair: Implications for the physics of remote delayed aftershocks | |
| Finzi et al. | Stability analysis of fragile rock pillars and insights on fault activity in the Negev, Israel | |
| Cui et al. | The mesoscale heavy rainfall observing system (MHROS) over the middle region of the Yangtze River in China | |
| RU2436134C1 (en) | Method for rapid investigation of atmosphere, earth's surface and ocean | |
| WO2012161606A1 (en) | Method for predicting a seismic event | |
| Muntafi et al. | Seismic properties and fractal dimension of subduction zone in Java and its vicinity using data from 1906 to 2020 | |
| Chen et al. | Double resonance in seismo-lithosphere-atmosphere-ionosphere coupling | |
| Perevalova et al. | Effects of tropical cyclones in the ionosphere from data of sounding by GPS signals | |
| RU2201605C1 (en) | Procedure forecasting seismic hazard | |
| RU2625615C1 (en) | Method of determining parameters of cracked lithosphere friction structure | |
| Kashkin | Internal gravity waves in the troposphere | |
| RU2730419C1 (en) | Method for three-dimensional seismic zoning of the lithosphere | |
| Vignaroli et al. | Domains of seismic noise response in faulted limestone (central Apennines, Italy): insights into fault-related site effects and seismic hazard |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20040605 |