Каждый год на земном шаре происходят несколько сотен тысяч землетрясений,и около ста из них - разрушительные, несущие гибель людям и целым городам.Среди самых страшных землетрясений уходящего ХХ века - землетрясение вКитае в 1920 году, унесшее жизни более 200 тысяч людей, и в Японии в 1923году, во время которого погибли более 100 тысяч человек. Научно-техническийпрогресс оказался бессилен перед грозной стихией. И спустя более чем пятьдесятлет во время землетрясений продолжают гибнуть сотни тысяч людей: в 1976году во время Тянь-Шаньского землетрясения погибли 250 тысяч человек. Затембыли страшные землетрясения в Италии, Японии, Иране, США (в Калифорнии)и у нас - на территории бывшего СССР: в 1989 году в Спитаке и в 1995 годув Нефтегорске. Совсем недавно - в 1999 году стихия настигла и погреблапод обломками собственных домов около 100 тысяч человек во время трех страшныхземлетрясений в Турции.Хотя Россия - не самое сейсмоопасное место на Земле, землетрясения иу нас могут принести немало бед: за последние четверть века в России произошло27 значительных, то есть силой более семи баллов по шкале Рихтера, землетрясений.Положение отчасти спасает малонаселенность многих сейсмически опасных районов- Сахалина, Курильских островов, Камчатки, Алтайского края, Якутии, Прибайкалья,чего, однако, не скажешь о Кавказе. Тем не менее в зонах возможных разрушительныхземлетрясений в России в общей сложности проживают 20 миллионов человек.
Землетрясение в Сан-Франциско (США). 1906 год.Имеются сведения, что в прошлые века на Северном Кавказе бывали разрушительныеземлетрясения интенсивнос тью в семь-восемь баллов. Особенно сейсмическиактивен район Кубанской низменности и нижнего течения реки Кубань, гдев период с 1799 по 1954 год произошло восемь сильных землетрясений силойшесть-семь баллов. Также активна Сочинская зона в Краснодарском крае, посколькуона расположена на пересечении двух тектонических разломов.Последние полтора десятка лет оказались сейсмически неспокойными длянашей планеты. Не составила исключение и территория России: основные сейсмическиопасные зоны - Дальневосточная, Кавказская, Байкальская - активизировались.Большинство очагов сильных толчков находится поблизости от крупнейшейгеологической структуры, пересекаю щей Кавказский регион с севера на юг,- в Транскавказском поперечном поднятии. Это поднятие разделяет бассейнырек, текущих на запад - в Черное море и на восток - в Каспийское море.Сильные землетрясения в этом районе - Чалдыранское 1976 года, Параванское1986 года, Спитакское 1988 года, Рача-Джавское 1991 года, Барисахское 1992года - постепенно распространялись с юга на север, с Малого Кавказа наБольшой и наконец достигли южных границ Российской Федерации.
Землетрясение в городе Кобе (Япония). 1995 год. Здание в деловойчасти города.Северное окончание Транскавказского поперечного поднятия располагаетсяна территории России - Ставропольского и Краснодарс кого краев, то естьв районе Минеральных Вод и на Ставропольском своде. Слабые землетрясениясилой два-три балла в районе Минеральных Вод _ явление обычное. Более сильныеземлетрясения здесь происходят в среднем раз в пять лет. В начале 90-хгодов достаточно сильные землетрясения интенсивностью три-четыре баллабыли зарегистрированны в западной части Краснодарского края - в Лазаревскомрайоне и в Черноморской впадине. А в ноябре 1991 года аналогичное по силеземлетрясение ощущалось в городе Туапсе.Чаще всего землетрясения происходят в районах быстро меняющегося рельефа:в области перехода островной дуги к океанологическому желобу или в горах.Однако много землетрясений бывает и на равнине. Так, например, на сейсмическиспокойной Русской платформе за все время наблюдений зафиксировано околотысячи слабых землетрясений, большая часть из которых произошла в районахдобычи нефти в Татарии.Возможен ли прогноз землетрясений? Ответ на этот вопрос ученые ищутна протяжении многих лет. Тысячи сейсмостанций, плотно окутавшихЗемлю, следят за дыханием нашей планеты, и целые армии сейсмологов и геофизиков,вооружившись приборами и теориями, пытаются спрогнозировать эти страшныестихийные бедствия.Земные недра никогда не бывают спокойны. Процессы, в них происходящие,вызывают движения земной коры. Под их воздействием поверхность планетыдеформируется: она поднимется и опускается, растягивается и сжимается,на ней образуются гигантские трещины. Густая сеть трещин (разломов) покрываетвсю Землю, разбивая ее на большие и малые участки _ блоки. По разломамотдельные блоки могут смещаться относительно друг друга. Итак, земная кора_ неоднородный материал. Деформации в ней накапливаются постепенно, приводяк локальному развитию трещин.Чтобы прогноз землетрясения был возможен, надо знать, как оно возникает.Основу современных представле ний о возникновении очага землетрясения составляютположения механики разрушений. Согласно подходу основателя этой науки Гриффитса,в какой-то момент трещина теряет устойчивость и начинает лавинообразно
распространяться. В неоднородном материале перед образованием крупнойтрещины обязательно появляются различные предваряющие этот процесс явления- предвестники. На этой стадии увеличение по каким-либо причинам напряженийв области разрыва и его длины не приводит к нарушению устойчивости системы.Интенсивность предвестников с течением времени снижается. Стадия неустойчивости- лавинообразное распространение трещины возникает вслед за уменьшениемили даже полным исчезновением предвестников.Если применить положения механики разрушений к процессу возникновенияземлетрясений, то можно сказать, что землетрясение - это лавинообразноераспространение трещины в неоднородном материале - земной коре. Поэтому,как и в случае материала, этот процесс предваряют его предвестники, а непосредственноперед сильным землетрясением они должны полностью или почти полностью исчезнуть.Именно этот признак наиболее часто использует ся при прогнозировании землетрясения.Прогноз землетрясений облегчается еще и тем, что лавинообразное образованиетрещин происходит исключитель но на сейсмогенных разломах, где они уженеоднократно происходили ранее. Так что наблюдения и измерения с цельюпрогнозирования ведут в определенных зонах согласно разработанным картамсейсмического районирования. Такие карты содержат сведения об очагах землетрясений,их интенсивности, периодах повторяемости и т.д.
Землетрясение в городе Кобе (Япония). 1995 год. Трещина в землеу теплоходной пристани .Предсказание землетрясений обычно ведется в три этапа. Сначала выявляютвозможные сейсмически опасные зоны на ближайшие 10-15 лет, затем составляютсреднесрочный прогноз - на 1-5 лет, и если вероятность землетрясения вданном месте велика, то проводится краткосрочное прогнозирование.Долгосрочный прогноз призван выявить сейсмически опасные зоны на ближайшиедесятилетия. В его основе лежит изучение многолетней цикличности хода сейсмотектоническогопроцесса, выявление периодов активизации, анализ сейсмических затиший,миграционных процессов и т.д. Сегодня на карте земного шара очерчены всеобласти и зоны, где в принципе могут случиться землетрясения, а значит,известно, где нельзя строить, например, атомные электростанции и где надостроить сейсмостойкие дома.Среднесрочный прогноз базируется на выявлении предвестников землетрясений.В научной литературе зафиксировано более сотни видов среднесрочных предвестников,из которых около 20 упоминается наиболее часто. Как отмечалось выше, передземлетрясе ниями появляются аномальные явления: исчезают постоянные слабыеземлетрясения; меняются деформация земной коры, электрические и магнитныесвойства пород; падает уровень подземных вод, снижается их температура,а также меняется их химический и газовый состав и др. Сложность среднесрочногопрогнозирования состоит в том, что эти аномалии могут проявляться не тольков зоне очага, и поэтому ни один из известных среднесрочных предвестниковнельзя отнести к универсальным.Но человеку важно знать, когда и где конкретно ему грозит опасность,то есть нужно предсказание события за несколько дней. Именно такие краткосрочныепрогнозы пока составляют для сейсмологов главную трудность.Основной признак грядущего землетрясения - исчезновение или уменьшениесреднесрочных предвестников. Существуют и краткосрочные предвестники -изменения, происходящие вследствие уже начавшегося, но пока еще скрытогоразвития крупной трещины. Природа многих видов предвестников еще не изучена,поэтому приходится просто анализировать текущую сейсмическую обстановку.Анализ включает измерение спектрального состава колебаний, типичность илианомальность первых вступлений поперечных и продольных волн, выявлениетенденции к группированию (это называют роем землетрясений), оценку вероятностиактивизации тех или иных тектонически активных структур и др. Иногда вкачестве природных индикаторов землетрясения выступают предварительныетолчки - форшоки. Все эти данные могут помочь спрогнозировать время и местобудущего землетрясения.По данным ЮНЕСКО, такая стратегия уже позволила предсказать семь землетрясенийв Японии, США и Китае. Наиболее впечатляющий прогноз был сделан зимой 1975года в городе Хайчэн на северо-востоке Китая. Район наблюдали в течениенескольких лет, возрастание числа слабых землетрясений позволило объявитьвсеобщую тревогу 4 февраля в 14 часов. А в 19 часов 36 минут произошлоземлетрясение силой более семи баллов, город оказался разрушенным, но жертвпрактически не было. Эта удача очень обнадежила ученых, однако за ней последовалряд разочарований: предсказанные сильные землетрясения не произошли. Ина сейсмологов посыпались упреки: объявление сейсмической тревоги предполагаетостановку многих промышленных предприятий, в том числе непрерывного действия,отключение электроэнергии, прекращение подачи газа, эвакуацию населения.Очевидно, что неверный прогноз в этом случае оборачивается серьезными экономическимипотерями.В России до недавнего времени прогнозирование землетрясений не находилосвоего практического воплощения. Первым шагом в организации сейсмическогомониторинга в нашей стране было созданние в конце 1996 года Федеральногоцентра прогнозирования землетрясений Геофизической службы РАН (ФЦП РАН).Теперь Федеральный центр прогнозирования включен в мировую сеть аналогичныхцентров, и его данные используют сейсмологи всего мира. В него стекаетсяинформация с сейсмических станций или комплексных пунктов наблюдений, расположенныхпо всей стране в сейсмоопасных районах. Эту информацию обрабатывают, анализируюти на ее основе составляют текущий прогноз землетрясений, который еженедельнопередается в Министерство чрезвычайных ситуаций, а оно в свою очередь принимаетрешения о проведении соответствующих мероприятий.Служба срочных донесений РАН использует сводки 44 сейсмических станцийРоссии и СНГ. Поступавшие прогнозы были достаточно точны. В минувшем годуученые заблаговременно и правильно спрогнозировали декабрьское землетрясениена Камчатке силой до восьми баллов в радиусе 150-200 км.Тем не менее ученые вынуждены признать, что главная задача сейсмологииеще не решена. Можно говорить лишь о тенденциях развития сейсмической обстановки,но редкие точные прогнозы вселяют надежду, что в недалеком будущем людинаучатся достойно встречать одно из самых грозных проявлений силы природы. Т. ЗИМИНА.
Фото О. Белоконевой.