127490 г. Москва, ул. Декабристов, вл.51, стр.25Tel: (495) 600-33-21, Fax: 204-77-45; E-mail: ntsomz@ntsomz.ru

2012 г.

Базовые информационные продукты сейсмопрогнозного мониторинга и результаты краткосрочных прогнозов землетрясений в 2011-2012 гг.

ОАО «РОССИЙСКИЕ КОСМИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ»

НАУЧНЫЙ ЦЕНТР ОПЕРАТИВНОГО МОНИТОРИНГА ЗЕМЛИ

Дода Л.Н., Емельянов К.С., Бубненков Д.И., Степанов И.В., Федотов А.Л.

БП СПМ - единица номенклатурного ряда базовых информационных продуктов ДЗЗ и геофизического мониторинга, созданных в НЦ ОМЗ. Определение БП СПМ – информационный продукт, получаемый в результате потоковой обработки первичной космической и геофизической информации, содержащей признаки землетрясений (ЗМТ), определяющие их прогнозные параметры – дату, место, магнитуду. Базовый продукт № 1 (БП1) – композит, включающий карту с нанесенными сейсмомагнитными меридианами запуска ЗМТ и семантические таблицы возможных дат ЗМТ. Его формирование основано на закономерности о геомагнитно-меридиональной направленности запуска сейсмического процесса. Базовый продукт № 2 (БП2) – композит, содержащий спутниковое изображение облачного покрова, выделенные по определенным признакам облачные сейсмо-тектонические индикаторы (ОСТИ) и карту с границами тектонических плит. По ОСТИ определяют потенциальную магнитуду ЗМТ и локализуют зону возможного события.

Базовые продукты сейсмопрогнозного мониторинга (БП СПМ)

2

Базовый продукт № 3 (БП3) – карты потенциальных зон ЗМТ с прогнозными параметрами магнитуды, интервала дат в условных графических обозначениях. Базовые продукты №№ 4-7 разрабатываются на основе данных гравиметрических, деформационных, протонных, ионосферных измерений и формируются в виде отдельных информационных слоев или их комбинаций с возможностью совмещения с БП1,2,3 для выявления новых прогнозных признаков и решения других задач. БП СПМ созданы на основе концепции сейсмотектогенеза (СТГ) и ГИС-технологий, разработанных в НЦ ОМЗ с учетом запросов потребителей В банке БП НЦ ОМЗ содержится более 1000 композитов БП по наиболее мощным ЗМТ за период 2002-2012 г.г. Часть из них представлена на сайте НЦ ОМЗ в разделе Проекты: www.ntsomz.ru/project. Примеры комбинированных БП по Калифорнийско-Мексиканской, Японской, Курило-Камчатской, Иранской и другим сейсмоактивным зонам представлены на последующих слайдах.

3Базовые продукты сейсмопрогнозного мониторинга

Концепциясейсмотектогенеза

Гравианомалии от перемещения масс в теле

Земли, отраженные в комплексах частот

градиента гравиполя

1

Локальные проявления глобальных геофизических аномалий при подготовке

землетрясений (прогноз места и магнитуды по ОС)

2

Протонный тектогенез на основе миграции

водорода в геооболочках, регулируемый вращением

Земли

3Глобальный

электроротационный контур подготовки землетрясения «Солнце-ММП-МПЗ-Земля», контур миграции протонов и

электронов

4

Причинно-следственная связь между нестабильностью вращения-обращения Земли и

сейсмо-тектоническим процессом

5

Магнитно-меридиональная направленность запуска сейсмотектонического

процесса (прогноз места)

6

Триггерный механизм запуска землетрясений на 14 или 21 сутки после

геоэффективных явлений на Солнце(прогноз даты)

7

1. Решение проблемных задач геофизики (прогноза землетрясений, тектогенеза) 2.Создание наземно-космической системы сейсмо-прогнозного мониторинга3. Разработка базовых элементов ГИС и Web-портала для прогноза землетрясений4. Наполнение баз данных признаками землетрясений различной природы

4

применение

Применение концепции сейсмотектогенеза

1. Разработан механизм подготовки и запуска землетрясений

2. Решена задача среднесрочного прогноза землетрясений с 2-3 недельным упреждением по дате, а также прогноза места и магнитуды с использованием ОСТИ и СММ

3. Создана наземно-космическая система мониторинга и сбора геофизических данных с признаками подготовки и запуска ЗМТ

4. Разработаны базовые элементы ГИС и Web-портала для прогноза и анализа признаков землетрясений

5. Проведен ряд успешных сейсмопрогнозных и мониторинговых экспериментов (Тайвань, Камчатка, Япония, Ц.Америка и др.)

6. Зафиксированы с помощью наземно-космической системы мониторинга геосферные отклики ядерных испытаний (Северная Корея, 25.05.2009) и геофизических экспериментов

5

Система мониторинга признаков землетрясений

1. Комплекс 9-канальных станций гравиметрических измерений Тульского госуниверситета(разработчик д.т.н. МартыновО.В.)

2. Станции деформационных измерений (разраб.Степановы И и В)

3. Станции подземных протонных измерений в Петропавловске-Камчатском и Кьети (Италия) (разработчик Кузнецов Д.А., директор Бобровский В.С.)

4. Станции электротеллурических измерений в Японии и Греции (Какиока, Мемамбецу, Каноя; Афины, Пиргос)

5. Данные отечественных и зарубежных спутниковых систем ДЗЗ и облачного покрова с тематической обработкой в НЦ ОМЗ по выделению на космоснимках ОСТИ и др.сейсмопризнаков

6. Базы данных Парижского центра вращения Земли

7. Базы данных гелиогеофизических параметров различных стран

6

Перечисленные элементы (1-7) наземно-космической системы сейсмо-прогнозного мониторинга позволяют регистрировать локальные отклики глобальных геофизических аномалий, предваряющих наступление мощных землетрясений

Основной критерий выделения признаков подготовки мощных землетрясений: пространственно-временное совпадение аномалий в различных полевых структурах глобальных геофизических процессов, регистрируемых с помощью средств (1-7) в виде локальных проявлений в 7 классах сейсмо-признаков

Достаточное условие запуска землетрясений:

1) геомагнитное возмущение с разностью К-индексов не менее 2 (расчет сейсмо-магнитных меридианов запуска, СММ)

2) мощный электромагнитный импульс природного или искусственного происхождения

Расчет прогнозных параметров землетрясений проводится в соответствии с закономерностями (1-7) концепции СТГ

7

Облачные сейсмотектонические индикаторы

1. Являются наиболее информативными сейсмопризнаками

2. Основной признак выделения облачных индикаторов: трассировка участков границ плит и блоков с возможным смещением или поворотом относительно СММ.

3. Связь между максимальной протяженностью ОСТИ, трассирующих активизированный сейсмотектонический участок, и потенциальной магнитудой: M=ln(D/Do) (1)

4. В базе данных НЦ ОМЗ имеются ОС по наиболее мощным землетрясениям 2002-2012гг (сайт НЦ ОМЗ: http://www.ntsomz.ru)

5. ОСТИ рассматриваются в комплексе с другими классами признаков:ионосферными,деформационными,геохимическими,атмосферными,электро-магнитными и др.

6. Используются для локализации потенциальных зон ЗМТ

8

где М – расчетная магнитуда, D – протяженность ОС ТИ (км), Do – эталонное облако протяженностью 1 км, ln(.)-знак логарифма

Облачные сейсмо-тектонические индикаторы перед землетрясениями в Японии 25.09.03 с М8,3 и 11.03.11 с М9,0 9

Облачные сейсмо-тектонические индикаторы перед землетрясением в Японии 8.11.11 с М6,9 10

Сейсмомагнитная обстановка в Японии в июле-декабре 2011 г. и реализация прогнозов землетрясений с М6,0+ 11

Землетрясения в Японии с М6,0+ в июле-декабре 2011 г.12№п/п

Дата Широта ДолготаМагнитуда,

МГлубина,Н [км.]

МестоМеридианы запуска

Услов.№14 сут.

21 сут.

1. 23.07.11 38.9 142 6.4 36 Хонсю 1/1,2 0/-2 -

2. 24.07.11 37.8 141.6 6.2 60 Хонсю 1/1,2 +1/-1 -

3. 30.07.11 37.0 141.1 6.4 43 Хонсю 1/1,2,3 -/-/+2 0/-2/-

4. 01.08.11 34.7 138.4 6.2 22 ю. Хонсю 1/1,2 - +2/0

5. 11.08.11 36.7 141.1 5.9 38 Хонсю - - -

6. 17.08.11 36.8 141.6 6.0 10 Хонсю 3/1 -2 -

7. 19.08.11 37.7 141.6 6.3 48 Хонсю 3/1 0 -

8. 15.09.11 36.4 141.3 6.2 10 Хонсю 4/1 0 -

9. 16.09.11 40.3 142.7 6.7 38 Хонсю 4/1 +1 -

10. 21.10.11 43.9 142.5 6.1 185 Хоккайдо 5/1 - -2

11. 08.11.11 27.3 125.9 6.9 209 Окинава 6/1 0 -

12. 23.11.11 37.4 141.4 6.1 33 Хонсю 7/1,2,3 -/-/+1 +1/0/-

13. 24.11.11 41.9 142.7 6.2 42 Хоккайдо 7/1,2,3 -/-/+2 +2/+1/-

14. 11.12.11 28.1 129.4 5.8 28 Рюкю 8/1 -3 -

15. 01.01.12 31.4 138.1 6.8 361 Идзу 9/1 0 -

Меридианы запуска японских землетрясений с М6,0+ в июле-декабре 2011 г. 13

№п/п

Условный номерДолготы

на экваторе (град.)Даты ЗМТ+-2сут.(потенциальные)

Параметры 3-часовыхиндексов

1. 1.1 -27/153 23.07 или 30.07 09.07 – Н3(24)

2. 1.2 -25/155 25.07 или 01.08 11.07 – Н3(37)

3. 1.3 -22/158 28.07 или 04.08 14.07 – Н3(35)

4. 2.1 -52/128 12.08 или 19.08 29.07 – ВР7(03, 02)

5. 2.2 -51/129 13.08 или 20.08 30.07 – Н4(35)

6. 3.1 136/-44 19.08 или 26.08 05.08-Dst(00) – (-74/-102)

7. 3.2 121/-59 19.08 или 26.08 05.08-Dst(01) – (-102/-129)

8. 4.1 -21/159 15.09 или 22.09 01.09 – В4(04)

9. 5.1 -36/144 16.10 или 23.10 02.10 – М5(13)

10. 6.1 122/-58 08.11 или 15.11 25.10 – Н2(46)

11. 7.1 129/-51 15.11 или 22.11 01.11 – НВР2(24)

12. 7.2 130/-50 16.11 или 23.11 02.11 – Н2(25)

13. 7.3 136/-44 22.11 или 29.11 08.11 – Н2(15)

14. 8.1 113/-67 14.12 или 21.12 30.11-HMBP3(06,03,03,03)

15.

8.2 114/-66 15.12 или 22.12 01.12 -- Н3(24)

16. 9.1 131/-49 01.01 или 08.01 18.12 – HM3(03,02)

Примеры базовых продуктов признаков ЗМТ в Калифорнии

21.10.10-М6.7 и Японии 11.3.11-М9.0 Калифорнии и Японии

14

Облачные сейсмо-тектонические индикаторы перед землетрясениями в Мексике 13.04.07 с М6,0 и 20.03.12 с М7,4 15

Прогнозы в РЭС по землетрясениям в Курило-Камчатской зоне 16

Прогнозная карта и ОСТИ по Камчатке 17

Композит базовых продуктов №1, 2, 3 по землетрясению в Иране 11.08.2012 с М6,4/6,3 18

1. На основе концепции СТГ и ГИС-технологий разработан номенклатурный ряд базовых информационных продуктов сейсмопрогнозного мониторинга. Продукты по наиболее мощным ЗМТ, произошедшим с 2004 года по настоящее время, накапливаются в банке БП и могут предоставляться пользователям через ГИС-портал «Сейсмопрогнозный мониторинг».

2. Проведенные сейсмопрогнозные и мониторинговые эксперименты подтвердили основные закономерности СТГ при решении прямой (подготовки и запуска ЗМТ) и обратной (сейсмопрогнозной) задачи.

3. С мая по сентябрь 2012 в рамках отработки технологий на ЭУ СПМ проведены сейсмопрогнозные и мониторинговые эксперименты в тестовых зонах Японии и Камчатки. Из 3-х разработанных на основе БП1,2,3 и зарегистрированных в РЭС прогнозов все 3 реализовались в пределах точности метода. Создано более 30 БП СПМ.

Выводы: 19