Jordskælvsprognose

Den aktuelle version af siden er endnu ikke blevet gennemgået af erfarne bidragydere og kan afvige væsentligt fra den version , der blev gennemgået den 26. marts 2014; checks kræver 56 redigeringer .

Jordskælvsprognose  er antagelsen om, at et jordskælv af en vis størrelse vil forekomme på et bestemt sted på et bestemt tidspunkt (eller inden for et bestemt tidsinterval). På trods af en betydelig indsats fra seismologer i forskning, er det endnu ikke muligt at give en sådan prognose med en nøjagtighed på en dag eller en måned [1] og at sikre, at de forhindrede tab konsekvent overstiger den økonomiske skade fra falske alarmer [2] .

Det er umuligt at reducere skaderne fra jordskælv til et minimum, opgaven er specifik og kræver store midler. Oftest er muligheden for at opnå dem bestemt af objektets betydning og det risikoniveau , der kan anses for acceptabelt i tilfælde af dets ødelæggelse. Jo mere videnskabsmænd ved om jordskælv, jo flere muligheder er der for at afbøde deres skader. De er tegnet i form af specielle kort, der viser den rumlige og tidsmæssige fordeling af seismisk fare eller den mest sandsynlige styrke af rystelser. Disse kort er bygget på baggrund af oplysninger om jordskælv, der allerede har fundet sted. Følgelig, jo flere data om dem, jo ​​højere er nøjagtigheden af ​​prognosen. Der er dog ikke altid information om jordskælv, og ikke fordi de ikke fandt sted, men fordi instrumentelle seismiske observationer kun er blevet udført i de sidste hundrede år, og der er ingen nøjagtige data om jordskælvsparametre (epicenterkoordinater, brændvidde, effekt) for den foregående periode [3] .

Forskere kender stadig ikke alle detaljerne i de fysiske processer, der er forbundet med jordskælv, og metoder, hvormed de kan forudsiges nøjagtigt. En række fænomener betragtes nu som mulige forløbere for jordskælv: ændringer i ionosfæren, forskellige typer elektromagnetiske indikatorer, herunder infrarøde og radiobølger, radon -emissioner , mærkelig dyreadfærd.

Efter Seismological Society of Americas mening skal en påstået forudsigelsesmetode, der skal valideres som korrekt, give den forventede størrelse med en vis fejlmargin, en veldefineret epicenterzone , tidsinterval, hvor begivenheden vil finde sted, og sandsynligheden for, at det rent faktisk sker. De data, som prognosen er baseret på, skal kunne verificeres, og resultatet af deres behandling skal være reproducerbart.

At opnå succes i langsigtede prognoser (år eller årtier) er meget mere sandsynligt end at opnå en prognose med en nøjagtighed på op til en måned. Nøjagtige kortsigtede prognoser (timer til dage) er i øjeblikket ikke mulige.

Problemet med forudsigelse af jordskælv

Som en del af videnskabeligt arbejde med henblik på at forudsige jordskælv har seismologer undersøgt forholdet mellem det kommende jordskælv og jordskorpens bevægelse [4] [5] , ændringer i grundvandsniveauet i brønde [6] , frigivelse af radon eller brint [7] [8] , ændringer i accelerationen af ​​seismiske bølger [ 9] elektromagnetiske felter ( seismoelektromagnetisme ), [10] , store ændringer i jordtemperaturen [11] , ændringer i ionkoncentrationen i ionosfæren . [elleve]

Mysteriet med jordskælvsprocesser får ofte utrænede mennesker til at hævde, at de har fundet en løsning på problemet med forudsigelse af jordskælv. Deres fantastiske jordskælvsforudsigelsesteorier inkluderer vejrforhold og usædvanlige skyer , månefaser. [12] Men det er alle pseudovidenskabelige teorier. [13]

Forskningsprogrammers historie

I USA

I USA blev problemet med forudsigelse af jordskælv rejst i midten af ​​1960'erne . Der blev afholdt mange konferencer med Japan , men ingen seriøse resultater fulgte før oprettelsen i 1977 af det nationale program for reduktion af risiko for jordskælv .  [14] . En af hans opgaver var udviklingen af ​​jordskælvsforudsigelsesteknikker og tidlige varslingssystemer. [15] Fokus skiftede dog fra prognosen til afbødning i 1990. [16]

I 1984 startede Parkfield-eksperimentet [17] , men det lykkedes ikke at forudsige et jordskælv på San Andreas-forkastningen korrekt . [18] I 1995 afholdt National Academy of Sciences et kollokvium "Earthquake Prediction: A Challenge for Science", som ikke gav nogen ny information til forudsigelser. [19]

I Japan

I Japan startede et jordskælvsforudsigelsesprogram i 1964 [20] med en femårsplan. [21] I 1978 begyndte programmet at forudsige et jordskælv med en styrke på over 8 i Tokai nær Tokyo , hvilket kunne blive den største katastrofe i Japans og hele verdensøkonomiens historie. Nu har Japan verdens bedste system til at optage seismiske bølger, detektere deformationer af jordskorpen, studere grundvandets egenskaber og elektromagnetiske ændringer. [22] Dette er alt sammen en del af en enorm indsats for at forstå jordskælvsforberedelsesprocesser.

I Tyskland

Tyske videnskabsmænd, der har studeret myrer i forskellige perioder med seismisk aktivitet i lang tid, konkluderede, at de radikalt ændrede deres livsplan kun på tærsklen til et jordskælv, hvis styrke er mindst 2 point. Ifølge forskere fra University of Duisburg blev der fundet en konstant ændring i faserne af aktivitet og ro i myrernes adfærd: et par timer før jordskælvet, i stedet for søvnfasen, var der et udbrud af aktivitet, og den næste aktivitetsfasen fandt ikke sted i løbet af dagen. Ifølge eksperter skyldes dette, at en giftig gas kan frigives før et jordskælv, umærkelig for mennesker, men som påvirker myrernes adfærd. [23]

I Kina

I 2013 , efter et kraftigt jordskælv i den kinesiske provins Sichuan , blev det besluttet at investere mere end 300 millioner dollars i prognosen for seismiske stød: et netværk af 5.000 observationsstationer vil blive oprettet i de farligste områder af landet, formålet er tidligt varsel om et kraftigt jordskælv. [24]

I Rusland

Russiske videnskabsmænd har udviklet en omfattende metode til at analysere jordskælvsforstadier, som vil gøre det muligt at skabe et fungerende system til kortsigtet prognose af stærke jordskælv. Ifølge Sergei Pulints , chefforsker ved Det Russiske Videnskabsakademis Rumforskningsinstitut , bruges satellitteknologier til at overvåge det samlede elektronindhold i ionosfæren , såvel som temperaturen i den lavere atmosfære og en række andre parametre, der skal fremhæves. tegn på nærgående stød. På dette stadium kan forskere forudsige jordskælv med en styrke på over 5,5 med en nøjagtighed på fem dage, og ifølge statistikker ender kun 60% af prognoserne med succes. [25]

I 2010 udtalte Gennady Sobolev, leder af afdelingen for seismologi ved Institute of Physics of the Earth, Russian Academy of Sciences , på konferencen "Earthquake Prediction in Russia", at Rusland mangler stationer til at overvåge bevægelserne af jordskorpen i mest seismisk farlige områder. Ifølge ham har seismologer ikke udstyr nok til at overvåge underjordisk aktivitet. [26]

I 2011 , vicedirektør for Institut for Fysik af Jorden Yevgeny Rogozhin på konferencen "Earthquake Prediction: Er Rusland og verden klar til dem?" udtalte, at den svage side af undersøgelsen af ​​prækursorer er, at der ikke er nogen særlig tjeneste i vores land, som ville foretage en omfattende overvågning af alle prækursorer. [27]

I 2012 udviklede specialister fra den sibiriske afdeling af det russiske videnskabsakademi og det sibiriske forskningsinstitut for geologi, geofysik og mineralressourcer en aktiv overvågningsmetode, der bruger vibrationskilder med en kapacitet på op til 100 tons til at forudsige jordskælv. Vibrationskilder gør det muligt at få data om jordskorpens struktur. Arbejdet med at skabe selve jordskælvsforudsigelsessystemet udføres dog stadig på Bystrovka -teststedet . [28]

Harbingers

Mange jordskælv, især store, blev forudgået af nogle fænomener, som ikke er typiske for området. Som et resultat af systematisering af data om store jordskælv i det 17. - 21. århundrede, samt om annaler, der nævner begivenheder forbundet med jordskælv, blev der etableret en række af nogle typiske fænomener, der kan tjene som operationelle forløbere for jordskælv. Da jordskælv har forskellige forekomstmekanismer, forekommer under forskellige geologiske forhold, på forskellige tidspunkter af dagen og året, kan ledsagende fænomener, der tjener som forløbere, også være forskellige.

Næsten alle fænomenerne er foreløbige fra begyndelsen af ​​2010'erne har en videnskabelig forklaring. Ikke desto mindre er det ekstremt sjældent at bruge dem til hurtig underretning, da forløberfænomenerne ikke er specifikke for jordskælv. For eksempel kan atmosfæriske lysfænomener opstå i perioder med geomagnetiske storme eller være af menneskeskabt karakter, og masseforstyrrelser af dyr kan være forårsaget af en forestående cyklon.

I øjeblikket skelnes der mellem følgende fænomener, der kan tjene som forvarsler af jordskælv: forskud, unormale atmosfæriske fænomener, ændringer i grundvandsniveauet, urolig adfærd hos dyr.

En undersøgelse fra 2020 med faste dyreadfærdssensorer - seks køer , fem får og to hunde - i en seismisk aktiv region i Italien viste, at højst 20 timer før et jordskælv ændres deres adfærd, og jo tættere på epicentret, jo tidligere. De mest følsomme er hunde, efterfulgt af køer [29] [30] .

Forchok

Forskud  er moderate jordskælv, der går forud for et kraftigt. Høj forchokaktivitet i kombination med andre fænomener kan tjene som en operationel forløber. Så for eksempel begyndte China Seismological Bureau på dette grundlag evakueringen af ​​en million mennesker dagen før et kraftigt jordskælv [31] i 1975 . [en]

Selvom halvdelen af ​​de store jordskælv er forudgået af forskælv, er kun 5-10% af det samlede antal jordskælv forskælv. Dette genererer ofte falske advarsler. [1] [32] [33]

Optiske fænomener i atmosfæren

Siden oldtiden er det blevet bemærket, at mange store jordskælv er forudgået af optiske fænomener, der er usædvanlige for området i atmosfæren: blink, der ligner nordlys, lyssøjler, underligt formede skyer. De fremstår som umiddelbart før stød, men nogle gange kan de forekomme i flere dage. Da disse fænomener normalt bemærkes ved et uheld af folk, der ikke har særlig uddannelse, som ikke kan give en objektiv beskrivelse før masseoptræden af ​​mobile foto- og videoenheder, er analysen af ​​sådanne oplysninger meget vanskelig. Først i det sidste årti, med udviklingen af ​​satellitovervågning af atmosfæren, mobilfotografering og bilvideooptagere, blev usædvanlige optiske fænomener før et jordskælv registreret pålideligt, især før jordskælvet i Sichuan .

Ifølge moderne koncepter er usædvanlige optiske fænomener i atmosfæren forbundet med sådanne processer i zonen af ​​et fremtidigt jordskælv som:

  1. Frigivelse af gasser fra dampe fra stressede bjergarter til atmosfæren. Fænomenernes type og karakter afhænger af de udgående gasser: brændbar metan og svovlbrinte kan give flammer, hvilket f.eks. blev observeret før jordskælvene på Krim, radon, under påvirkning af sin egen radioaktivitet, fluorescerer med blåt lys og forårsager fluorescens af andre atmosfæriske gasser, kan svovlforbindelser forårsage kemiluminescens.
  2. Elektrisering af stressede bjergarter, som forårsager elektriske udladninger på jordoverfladen og i atmosfæren i det område, hvor fremtiden skal fokuseres. [34]

Ændring i grundvandsstanden

Post factum er det fastslået, at mange store jordskælv blev forudgået af en unormal ændring i grundvandsniveauet, både i brønde og brønde og i kilder og kilder. Især før Chui-jordskælvet, nogle steder på jordens overflade, dukkede der pludselig flere kilder op, hvorfra vandet begyndte at strømme ret hurtigt. En betydelig del af jordskælvene forårsagede dog ikke tidligere ændringer i grundvandsmagasinerne.

Rastløs dyreadfærd

Det er pålideligt attesteret, at de vigtigste stød fra mange stærke jordskælv er forudgået af uforklarlig rastløshed hos dyr over et stort område. Det er højst sandsynligt, at dyr føler usædvanlige vibrationer eller reagerer på infrasoniske vibrationer. Dette blev for eksempel observeret under jordskælvet på Krim i 1927 , før jordskælvet i Ashgabat og før jordskælvet i Chui . Men før jordskælvet i Spitak og jordskælvet i Neftegorsk blev der ikke bemærket nogen masseunormal adfærd hos dyr.

Forsøg på at forudsige

Italien

Den 20. september 2011 stod seks italienske vulkangeofysikere for retten anklaget for at have undladt at forudsige de katastrofale konsekvenser af jordskælvet i L'Aquila (2009) [1] .

Kina

Haicheng evakuering

Efter en række forchok (hvoraf nogle var i stand til at forårsage nogle skader på bygninger), evakuerede nogle lokale ledere befolkningen. Nogen tid senere var der et stort jordskælv fra M7.3 . Og selvom der for nogle år siden var tale om muligheden for et sådant jordskælv i det nordøstlige Kina, blev der ikke formuleret en specifik prognose. [35]

Tangshan-jordskælvet , der ifølge officielle tal kostede 242.000 mennesker livet, kunne dog ikke forudsiges. For et stykke tid såede dette tvivl om jordskælvsforudsigelse.

Japan

I 1892 oprettede den japanske regering Imperial Earthquake Research Committee som svar på det ødelæggende Nobi-jordskælv (1891) (Mino-Owari) med M8.0. [36]

Noter

  1. ↑ 1 2 3 Jordskælvsforudsigelse Arkiveret 7. oktober 2009 på Wayback Machine . Ruth Ludwin, US Geological Survey.
  2. ↑ Mikhail Rodkin Jordskælvsprognose : kollaps af håb? // Videnskab og liv . - 2017. - Nr. 2. - S. 50-55. — URL: http://www.nkj.ru/archive/articles/30653/ Arkiveret 12. februar 2017 på Wayback Machine
  3. ↑ Katastrofer i naturen: jordskælv - Batyr Karryev - Ridero . ridero.ru Hentet 14. marts 2016. Arkiveret fra originalen 24. juli 2018.
  4. ↑ Sato, H. Forløbende landhældning før Tonankai-jordskælvet i 1944 // Nogle prækursorer før de seneste store jordskælv langs Nankai  - truget . - 1977. - Bd. 25 (Suppl.). - S. 115-121.
  5. ↑ Mogi, K. Tidsmæssig variation af skorpedeformation i løbet af dagene forud for et stort jordskælv af skub-typen - Tonankai-jordskælvet i 1944 med en styrke på 8,1  //  Pure and Applied Geophysics: journal. - 1984. - Bd. 122 . - S. 765-780 .
  6. ↑ Roeloffs, E. et al. Vandstands- og belastningsændringer forud for og efter jordskælvet i Kettleman Hills, Californien den 4. august 1985  //  Pure and Applied Geophysics: journal. - 1997. - Bd. 149 . - S. 21-60 . - doi : 10.1007/BF00945160 .
  7. ↑ Tsunogai, U. & Wakita, H. Foreløbige kemiske ændringer i grundvandet: Kobe jordskælv, Japan  //  Science : journal. - 1995. - Bd. 269 , nr. 5220 . - S. 61-63 . - doi : 10.1126/science.269.5220.61 . — PMID 17787705 .
  8. ↑ Wakita, H. Earthquake chemistry II, indsamlede artikler,  red . - Laboratorium for jordskælvskemi, Det Naturvidenskabelige Fakultet, Tokyos Universitet, Tokyo, 1996. - Vol. II.
  9. ↑ Talwani et al. Forudsigelse af et jordskælv ved Blue Mountain søen (skal færdiggøres)  (engelsk)  : journal. - 1971.
  10. ↑ Fraser-Smith, AC, Bernardi, A., McGill, PR, Ladd, ME, Helliwell, RA & Villard Jr., OG Lavfrekvente magnetfeltmålinger nær epicentret af Ms 7.1 Loma Prieta   jordskælvet / Geophysical Research Letters : journal. - 1990. - Bd. 17 , nr. 9 . - S. 1465-1468 . - doi : 10.1029/GL017i009p01465 . - .
  11. ↑ 1 2 De Swaaf, Kirt. Da rumort es ständig im Untergrund", Interview med Pier Francesco Biagi  (tysk)  // Der Standard : butik. - 2011. - 22. marts.
  12. ↑ Forudsigelse af jordskælv: Væk og tilbage igen . Earth magazine (bekræftelse af delliste) (7. april 2009). Hentet 8. august 2011. Arkiveret fra originalen 30. april 2009.
  13. ↑ Alden, Andrew The Bogeyman of Earthquake Prediction . Geologi. about.com . Hentet 25. februar 2011. Arkiveret fra originalen 24. august 2012.
  14. ↑ Scholz, C., What Ever Happened to Earthquake Prediction? Geotimes, bind 17, marts 1997
  15. ↑ NEHRP hjemmeside . Hentet 8. august 2011. Arkiveret fra originalen 7. august 2011.
  16. ↑ . Mervis, Jeffrey, jordskælvsforskere håber, at seneste rumbling vil føre til mere finansiering  (link utilgængeligt) , The Scientist , 2. april, 1990
  17. ↑ Bakun, W.H. & Lindh, A.G. Parkfield, Californien, jordskælvsforudsigelseseksperiment, Science 229, nr., 619-624, 1985
  18. ↑ Roeloffs, E. & Langbein, J., The earthquake prediction experiment at Parkfield, Californien, Reviews of Geophysics 32, nr., 315-335, 1994.
  19. ↑ Jordskælvsforudsigelse: The Scientific Challenge, Proceedings of The National Academy of Science, v. 93, nr. 9, 1996.
  20. ↑ Bormann, P., 2011, "From Earthquake Prediction Research to Time-Variable Seismic Hazard Assessment Applications", Pure and Applied Geophysics 168 (2011), 329-366, DOI 10.1007/s00024-0410-01
  21. ↑ Rikitake, T. (1966) "En femårig plan for jordskælvsforudsigelsesforskning i Japan", Tectonophysics, 3, 1-15.
  22. ↑ Japan Meteorological Survey (1991), "Earthquake and tsunami monitoring and counter measurements", 27 s.
  23. ↑ Irina Semchishina. Myrer har opdaget en ny metode til at forudsige jordskælv (12. april 2013). Hentet 22. april 2013. Arkiveret fra originalen 29. april 2013.
  24. ↑ Arkady Simonov. Kina vil afsætte $300 millioner til jordskælvsforudsigelse (24. april 2013). Hentet 24. april 2013. Arkiveret fra originalen 25. april 2013.
  25. ↑ Jordskælvsprognosetjeneste kan snart dukke op i Rusland (11. april 2013). Hentet 22. april 2013. Arkiveret fra originalen 29. april 2013.
  26. ↑ Rusland har intet at overvåge jordskælv (4. marts 2010). Hentet 22. april 2013. Arkiveret fra originalen 14. april 2012.
  27. ↑ Ekspert: Der er jordskælvsbebudere, men der er ingen komplekse observationer (18. marts 2011). Hentet 22. april 2013. Arkiveret fra originalen 11. august 2011.
  28. ↑ Alexey Khadaev. Geofysikere rystede jorden (13. september 2012). Hentet 22. april 2013. Arkiveret fra originalen 15. september 2012.
  29. ↑ Dyr er jordskælvsforudsigere // Videnskab og liv . - 2021. - Nr. 2 . - S. 72-73 .
  30. ↑ Martin Wikelski et al. Potentielle kortsigtede jordskælvsprognoser ved husdyrsovervågning  (engelsk)  // Etologi. - 2020. - Bd. 126 , udg. 9 . - S. 931-941 .
  31. ↑ Glenn Richard. Jordskælvsforudsigelse: Haicheng, Kina - 1975 (utilgængeligt link) . Earth Science Educational Resource Center (2001). Hentet 22. oktober 2006. Arkiveret fra originalen 24. august 2012. 
  32. ↑ Ekspert: Jordskælv svære at forudsige. Alt taget i betragtning (6. april 2009). Hentet 11. august 2011. Arkiveret fra originalen 24. august 2012.
  33. ↑ Kan videnskabsmænd forudsige, hvornår jordskælv vil ramme? . Hentet 11. august 2011. Arkiveret fra originalen 24. august 2012.
  34. ↑ Eric Vance. Jordskælv på himlen // I videnskabens verden . - 2018. - Nr. 12 . - S. 68-74 .
  35. ↑ Wang K., Qi-, Chen Fu, Sun Shihong, Wang Andong.  Forudsigelse af Haicheng- jordskælvet  i 1975 // Bulletin of the Seismological Society of America : journal. - 2006. - Bd. 96 . - S. 757-795 .
  36. ↑ RJ Geller, Uden fremskridt ingen finansiering , Naturdebatter, 18. maj 1999 . Hentet 21. august 2011. Arkiveret fra originalen 29. juni 2011.

Se også

  Gå til Wikidata-elementet  Ordbøger og encyklopædier
I bibliografiske kataloger