Способ краткосрочного прогноза землетрясений

Изобретение относится к области сейсмологии и может быть использовано для краткосрочного прогнозирования землетрясений. Сущность: определяют прогнозную дату землетрясения. Определяют вероятностные места возникновения землетрясения как окрестности радиусом 770 км от пересечений сейсмомагнитных меридианов с литосферными разломами. Выявляют на космических снимках окрестность пересечения сейсмомагнитных меридианов с литосферными разломами, над которой присутствует облачная сейсмоиндуцированная структура. Определяют максимальный линейный размер облачной сейсмоиндуцированной структуры. Определяют магнитуду землетрясения. В окрестности пересечения сейсмомагнитных меридианов с литосферными разломами, над которой присутствует облачная сейсмоиндуцированная структура, в одном масштабе с космическими снимками строят карты среднесуточного распределения поправки атмосферного химического потенциала в течение не более 18 суток, отсчитываемых от 5 суток, предшествующих прогнозной дате землетрясения. Карты дополнительно покрывают регулярной сеткой, имеющей ячейки со сторонами 2×2 градуса. Выявляют ячейки, содержащие локальные максимумы поправки атмосферного химического потенциала. Суммируют число локальных максимумов в каждой ячейке сетки для каждой карты. Строят карты распределения сумм локальных максимумов. Строят область, охватывающую локальные максимумы на картах распределения сумм локальных максимумов. Полученную область отождествляют с наиболее вероятным местом возникновения землетрясения. Технический результат: повышение точности при определении места наступления прогнозируемого землетрясения. 41 ил.

 

Изобретение относится к геофизике, а именно к способу краткосрочного прогноза землетрясений с использованием данных наземно-космического мониторинга.

Известен способ обнаружения радиационного загрязнения (патент RU 2561305 C2 МПК8 G01T 1/169, G01W 1/00, Опубликовано: 27.08.2015), заключающийся в дистанционной регистрации зон латентного тепла в приземном слое атмосферы, вызываемым ее нагревом радиоактивным излучением. При прогнозировании в одном масштабе для одной и той же местности создают карты распределения латентного тепла в атмосфере, полученные на основе анализа излучений в инфракрасном диапазоне частот 8-14 мкм, и карты распределения оценочных поправок к химическому потенциалу паров воды в атмосфере, полученные в результате измерений температуры и влажности в ее приземном слое на основе анализа радиоизлучений в диапазоне сантиметровых и миллиметровых волн, затем сравнивают данные по аномалиям к фону латентного тепла и аномалиям к фону оценочных поправок к химическому потенциалу паров воды, и места совпадения аномальных зон по обеим картам постулируют как места радиационных загрязнений.

Известное техническое решение может быть использовано для определения места прогнозируемого землетрясения, в случае, когда радиационное загрязнение обусловливается радоном, выходящим из поверхности Земли в атмосферу при подготовке землетрясения.

Известен способ краткосрочного прогнозирования землетрясений (патент RU 2395105 C1 МПК8 G01V 9/00, Опубликовано: 20.07.2010). Прогноз землетрясений включает измерение радиационного фона атмосферы над зоной подготавливаемого землетрясения, отслеживание динамики изменения сигнала предвестника на интервале его существования, прогноз характеристик сейсмического удара по параметрам регистрируемого сигнала. Для увеличения скорости деления радона используют активное зондирование атмосферы коллимированным пучком элементарных частиц с подвижного носителя, работающего в режиме сканирующего обзора и патрулирования контролируемой зоны. Синхронизируют тракты зондирования и приема путем введения порогового напряжения в тракт приема, осуществляют временную и энергетическую селекцию частиц мгновенной реакции радона на пучок зондирования.

При этом место ожидаемого землетрясения связывается с определяемой зоной аномального радиационного фона атмосферы, размеры которой определяются непосредственно из семейства регистрограмм, по пеленгу размеров зоны.

Недостатком известного технического решения является низкая достоверность прогнозирования места ожидаемого землетрясения, обусловленная свойством выделившегося из поверхности Земли радона, имеющего плотность, превышающую плотность воздуха, растекаться по поверхности в виде «стелющегося тумана».

Известен способ определения параметров землетрясения (патент РФ №2302020, МПК8 G01V 9/00, Опубликовано: 10.08.2006. Определение параметров землетрясения включает регистрацию показателей, характеризующих изображения подстилающей поверхности, в виде зависимости амплитуды сигнала A (x, y) от пространственных координат по нескольким каналам приема, совместную обработку изображений каналов приема, прогнозирование землетрясений по числовым характеристикам результирующего сигнала, осуществление визуальными наблюдениями с орбитальной станции обнаружения протяженных гряд облачных линейных аномалий и их одновременную съемку видеокамерой и гиперспектрометром на спектральных линиях атома водорода, отслеживание изменения суммы среднеквадратических значений сигналов в каналах приема на последовательных витках, определение постоянной времени T переходного процесса как , прогнозирование времени удара ty≈4,7T и магнитуды удара (M) из соотношения lgty[сут]=0,54M-3,37, отождествление координаты очага землетрясения с координатами снимков облачных линейных аномалий, где Δt=t2-t1=t3-t2 - интервал времени между последовательными съемками на витках; σ0 - предельная величина результирующего сигнала, при котором происходит удар; , где σ1, σ2, σ3 - сумма среднеквадратических значений сигналов в каналах приема в моменты измерений t1, t2, t3.

Недостатком известного технического решения также является низкая достоверность прогнозирования времени ожидаемого землетрясения, обусловленная использованием статистической обработки данных для нестационарного и, в связи с этим, нестабильного и имеющего низкую воспроизводимость при проведении измерений переходного процесса.

Наиболее близким техническим решением является эмпирическая схема краткосрочного прогноза землетрясений (Дода Л.Н. Эмпирическая схема краткосрочного прогноза землетрясений / Л.Н. Дода, И.В. Степанов, В.Л. Натяганов // Доклады Академии наук: сер. Геофизика. - 2013. - T. 453 .- №5. - стр. 551-552).

Эмпирическая схема краткосрочного прогноза землетрясений заключается в том, что:

1) определяют прогнозную дату землетрясения исходя из того, что землетрясения происходят в среднем на 14-е или 21-е сутки после геоэффективных явлений на Солнце типа корональных выбросов массы или солнечных вспышек, по формуле:

где ds - дата геоэффективного события, вызывающего на Земле геомагнитные возмущения, а значение n (число кэррингтоновых циклов Солнца) обычно равно 0, иногда 1 и еще реже 2;

2) определяют пространственное положение сейсмомагнитных меридианов, представляющих собой проекции на геоид наиболее возмущенной совокупности силовых трубок геомагнитного поля, спровоцированного геомагнитными возмущениями от геоэффективного явления на Солнце, по формуле:

где j=i+1 при k(i+1)-k(i)≥2; i=0…8; λ, ϕ - долгота и широта точки на сейсмомагнитном меридиане, λs - долгота подсолнечной точки из Астрономического ежегодника на дату ds геоэффективного явления на Солнце; i=0 для долготы по Гринвичу (λ=0); j - порядковый номер особого трехчасового интервала, на котором выполняется условие возникновения цепочки возможных землетрясений (разность соседних значений k геомагнитных Kp индексов не менее 2); коэффициент γ=tg11°≈0,19, который берется со знаком "плюс" при |γϕ|<λ, где - долгота сейсмомагнитного меридиана на экваторе; λ*s-45°⋅j. При этом, так как неравенство k(i+1)-k(i)≥2 может быть выполнено для нескольких значений i из интервала от 0 до 8, то формула (2) может определять несколько сейсмомагнитных меридианов, соответствующих различным j;

3) определяют вероятные места возникновения землетрясений как окрестности пересечений сейсмомагнитных меридианов с литосферными разломами, которые совпадают с границами литосферных плит по модели Берда, накопившими на границах литосферных плит достаточный для сброса упругой энергии потенциал механических напряжений и деформаций.

При этом прогнозная зона определяется радиусом 700 км от геометрического места пересечения сейсмомагнитного меридиана с границами литосферных плит (Дода Л.Н. Результаты сейсмопрогнозного эксперимента по Камчатке / Л.Н. Дода, В.Л. Натяганов, С.А. Шопин // Доклады Академии наук: сер. Геофизика. - 2016. - Т. 469. - №6. - стр. 730);

4) определяют по космическим снимкам окрестность над пересечением сейсмомагнитных меридианов с границами литосферных плит, в которой присутствует облачная сейсмоиндуцированная структура, указывающая на место, где механические напряжения и деформации приближаются к пределу, за которым следует разрыв сплошности земных недр, т.е. происходит землетрясение;

4) определяют магнитуду прогнозируемого землетрясения исходя из определенного по космическому снимку максимального линейного размера облачной сейсмоиндуцированной структуры по формуле:

где L - максимальный линейный размер облачной сейсмоиндуцированной структуры, L0=1 км.

Недостатками известного технического решения является низкая точность при определении места прогнозируемого землетрясения, ограниченного радиусом 700 км.

Задачей предложенного технического решения является повышение точности при определении места прогнозируемого землетрясения. Это достигается тем, что в отличии от известного технического решения определяют прогнозную дату землетрясения, определяют вероятные места возникновения землетрясения как окрестности радиусом 700 км от пересечений сейсмомагнитных меридианов с литосферными разломами, выявляют на космических снимках окрестность пересечения сейсмомагнитных меридианов с литосферными разломами над которой присутствует облачная сейсмоиндуцированная структура, определяют максимальный линейный размер облачной сейсмоиндуцированной структуры, определяют магнитуду землетрясения, в окрестности пересечения сейсмомагнитных меридианов с литосферными разломами над которой присутствует облачная сейсмоиндуцированная структура в одном масштабе с космическими снимками строят карты распределения поправки атмосферного химического потенциала,

при этом строят карты среднесуточного распределения поправки атмосферного химического потенциала в течение не более 18 суток, отсчитываемых от 5 суток, предшествующих прогнозной дате землетрясения, карты дополнительно покрывают регулярной сеткой, имеющей ячейки со сторонами 2 град. на 2 град., выявляют ячейки, содержащие локальные максимумы поправки атмосферного химического потенциала, суммируют число локальных максимумов в каждой ячейке сетки для каждой карты, строят карты распределения сумм локальных максимумов, строят область, охватывающую локальные максимумы на картах распределения сумм локальных максимумов, полученную область постулируют как наиболее вероятное место возникновения землетрясения.

Примеры выполнения предложенного технического решения поясняются чертежами. На Фиг. 1 представлены линии сейсмомагнитных меридианов на карте в проекции Меркатора и окрестности (круговые зоны) радиусом 700 км с центрами в точках пересечения сейсмомагнитных меридианов с границами литосферных плит, на Фиг. 2 - окрестности над пересечением сейсмомагнитных меридианов с границами литосферных плит, в которых присутствует L-образная облачная сейсмоиндуцированная структура, на Фиг. 3 - карта среднесуточного распределения поправки атмосферного химического потенциала на 27.08.2015 г., на Фиг. 4 - карта среднесуточного распределения поправки атмосферного химического потенциала на 28.08.2015 г., на Фиг.5 - карта среднесуточного распределения поправки атмосферного химического потенциала на 29.08.2015 г., на Фиг. 6 - карта среднесуточного распределения поправки атмосферного химического потенциала на 30.08.2015 г., на Фиг. 7 - карта среднесуточного распределения поправки атмосферного химического потенциала на 31.08.2015 г., на Фиг. 8 - карта среднесуточного распределения поправки атмосферного химического потенциала на 01.09.2015 г., на Фиг. 9 - карта среднесуточного распределения поправки атмосферного химического потенциала на 02.09.2015 г., на Фиг. 10 - карта среднесуточного распределения поправки атмосферного химического потенциала на 03.09.2015 г., на Фиг. 11 - карта среднесуточного распределения поправки атмосферного химического потенциала на 04.09.2015 г., на Фиг. 12 - карта среднесуточного распределения поправки атмосферного химического потенциала на 05.09.2015 г., на Фиг. 13 - карта среднесуточного распределения поправки атмосферного химического потенциала на 06.09.2015 г., на Фиг. 14 - карта среднесуточного распределения поправки атмосферного химического потенциала на 07.09.2015 г., на Фиг. 15 - карта среднесуточного распределения поправки атмосферного химического потенциала на 08.09.2015 г., на Фиг. 16 - карта среднесуточного распределения поправки атмосферного химического потенциала на 09.09.2015 г., на Фиг. 17 - карта среднесуточного распределения поправки атмосферного химического потенциала на 10.09.2015 г., на Фиг. 18 - карта среднесуточного распределения поправки атмосферного химического потенциала на 11.09.2015 г., на Фиг. 19 - карта среднесуточного распределения поправки атмосферного химического потенциала на 12.09.2015 г., на Фиг. 20 - карта среднесуточного распределения поправки атмосферного химического потенциала на 13.09.2015 г., на Фиг. 21 - карта суммированного в ячейках сетки числа локальных максимумов среднесуточного распределения поправки атмосферного химического потенциала за 27.08.2015 г., на Фиг. 22 - карта суммированного в ячейках сетки числа локальных максимумов среднесуточного распределения поправки атмосферного химического потенциала за 27.08.2015-28.08.2015 г.г., на Фиг. 23 - карта суммированного в ячейках сетки числа локальных максимумов среднесуточного распределения поправки атмосферного химического потенциала за 27.08.2015-29.08.2015 г.г., на Фиг. 24 - карта суммированного в ячейках сетки числа локальных максимумов среднесуточного распределения поправки атмосферного химического потенциала за 27.08.2015-30.08.201 г.г., на Фиг. 25 - карта суммированного в ячейках сетки числа локальных максимумов среднесуточного распределения поправки атмосферного химического потенциала за 27.08.2015-31.08.2015 г.г., на Фиг. 26 - карта суммированного в ячейках сетки числа локальных максимумов среднесуточного распределения поправки атмосферного химического потенциала за 27.08.2015-01.09.2015 г.г., на Фиг. 27 - карта суммированного в ячейках сетки числа локальных максимумов среднесуточного распределения поправки атмосферного химического потенциала за 27.08.2015-02.09.2015 г.г., на Фиг. 28 - карта суммированного в ячейках сетки числа локальных максимумов среднесуточного распределения поправки атмосферного химического потенциала за 27.08.2015-03.09.2015 г.г., на Фиг. 29 - карта суммированного в ячейках сетки числа локальных максимумов среднесуточного распределения поправки атмосферного химического потенциала за 27.08.2015-04.09.2015 г.г., на Фиг. 30 - карта суммированного в ячейках сетки числа локальных максимумов среднесуточного распределения поправки атмосферного химического потенциала за 27.08.2015-05.09.2015 г.г., на Фиг. 31 - карта суммированного в ячейках сетки числа локальных максимумов среднесуточного распределения поправки атмосферного химического потенциала за 27.08.2015-06.09.2015 г.г., на Фиг. 32 - карта суммированного в ячейках сетки числа локальных максимумов среднесуточного распределения поправки атмосферного химического потенциала за 27.08.2015-07.09.2015 г.г., на Фиг. 33 - карта суммированного в ячейках сетки числа локальных максимумов среднесуточного распределения поправки атмосферного химического потенциала за 27.08.2015-08.09.2015 г.г., на Фиг. 34 - карта суммированного в ячейках сетки числа локальных максимумов среднесуточного распределения поправки атмосферного химического потенциала за 27.08.2015-09.09.2015 г.г., на Фиг. 35 - карта суммированного в ячейках сетки числа локальных максимумов среднесуточного распределения поправки атмосферного химического потенциала за 27.08.2015-10.09.2015 г.г., на Фиг. 36 - карта суммированного в ячейках сетки числа локальных максимумов среднесуточного распределения поправки атмосферного химического потенциала за 27.08.2015-11.09.2015 г.г., на Фиг. 37 - карта суммированного в ячейках сетки числа локальных максимумов среднесуточного распределения поправки атмосферного химического потенциала за 27.08.2015-12.09.2015 г.г., на Фиг. 38 - карта суммированного в ячейках сетки числа локальных максимумов среднесуточного распределения поправки атмосферного химического потенциала за 27.08.2015-13.09.2015 г.г., на Фиг. 39 - область, охватывающую локальные максимумы на картах распределения сумм локальных максимумов поправки атмосферного химического потенциала, постулируемая как наиболее вероятное место возникновения землетрясения, на Фиг. 40 - положение эпицентра и прогнозные окрестности: 1 - положение эпицентра, на Фиг. 41 - фактическое событие и область, охватывающую локальные максимумы на картах распределения сумм локальных максимумов поправки атмосферного химического потенциала, постулируемая как наиболее вероятное место возникновения землетрясения: 1 - положение эпицентра.

Способ краткосрочного прогноза землетрясений осуществляется следующим образом.

Определяют пространственное положение сейсмомагнитных меридианов, представляющих собой проекции на геоид наиболее возмущенной совокупности силовых трубок геомагнитного поля, спровоцированного геомагнитными возмущениями от геоэффективного явления на Солнце, по формуле (2):

λ=±γϕ+(λs-45°⋅j),

где j=i+1 при k(i+1)-k(i)≥2; i=0…8; λ, ϕ - долгота и широта точки на сейсмомагнитном меридиане, λs - долгота подсолнечной точки из Астрономического ежегодника на дату ds геоэффективного явления на Солнце; i=0 для долготы по Гринвичу (λ=0); j - порядковый номер особого трехчасового интервала, на котором выполняется условие возникновения цепочки возможных землетрясений (разность соседних значений k геомагнитных Kp индексов не менее 2); коэффициент γ=tg11°≈0,19, который берется со знаком "плюс" при |γϕ|<λ*, где - долгота сейсмомагнитного меридиана на экваторе; λ*s-45°⋅j. При этом, так как неравенство k(i+1)-k(i-k)≥2 может быть выполнено для нескольких значений i из интервала от 0 до 8, то формула (2) может определять несколько сейсмомагнитных меридианов, соответствующих различным j.

Определяют вероятные места возникновения землетрясений как окрестностей радиусом 700 км от пересечений сейсмомагнитных меридианов с границами литосферных плит.

Выявляют на космических снимках окрестность над пересечением сейсмомагнитных меридианов с границами литосферных плит, в которой присутствует облачная сейсмоиндуцированная структура, указывающая на место, где механические напряжения и деформации приближаются к пределу, за которым следует разрыв сплошности земных недр, т.е. происходит землетрясение.

Облачные предвестники землетрясений, называемые как облачные линейные аномалии (патент РФ №2302020, МПК8 G0IV 9/00), Опубликовано: 10.08.2006), или облачные линейные структуры (Doda L.N. Earthquakes forecasts following space- and ground-based monitoring / L.N. Doda, V.R. Dushin, V.L. Natyaganov, N.N. Smirnov, I.V. Stepanov // Acta Astronautica. - 2011. - V. 69. - стр. 19), или сейсмоиндикаторы (Дода Л.Н. Космический мониторинг предвестников землетрясений / Л.Н. Дода, Л.А. Пахомов, И.В. Степанов // Наука в России. - 2009. - №6. - стр. 34), или облачные сейсмотектонические индикаторы (Степанов И.В. Подсистема ГИС для решения задач сейсмического мониторинга и прогнозирования // Геоматика. - 2010. - №3. - стр. 99), или облачные сейсмоиндуцированные структуры (Дода Л.Н. Эмпирическая схема краткосрочного прогноза землетрясений / Л.Н. Дода, И.В. Степанов, В.Л., Натяганов // Доклады Академии наук: сер. Геофизика - 2013. - Т. 453. - №5. - стр. 552), кроме линейной формы могут иметь углообразную форму, а также 3-й 4-угольную форму (Дода Л.Н. Космический мониторинг предвестников землетрясений / Л.Н. Дода, Л.А. Пахомов, И.В. Степанов // Наука в России. - 2009. - №6 - стр. 34).

Определяют максимальный линейный размер облачной сейсмоиндуцированной структуры.

Определяют магнитуду прогнозируемого землетрясения по формуле (3):

где L - максимальный линейный размер облачной сейсмоиндуцированной структуры, L0=1 км.

Определяют прогнозную дату землетрясения исходя из того, что землетрясения происходят в среднем на 14-е или 21-е сутки после геоэффективных явлений на Солнце типа корональных выбросов массы или солнечных вспышек, по формуле (1):

где ds - дата геоэффективного события, вызывающего на Земле геомагнитные возмущения, а значение n (число кэррингтоновых циклов Солнца) обычно равно 0, иногда 1 и еще реже 2;

Строят карты среднесуточного распределения поправки атмосферного химического потенциала в течение не более 18 суток, отсчитываемых от 5 суток, предшествующих прогнозной дате землетрясения.

Из формулы (1) следует, что наибольший прогнозируемый срок ожидаемого землетрясения составляет 21+2=23 суток. Как эмпирически установлено и показано в примере осуществления предлагаемого технического решения, в интервале времени за 5 суток от прогнозируемого землетрясения до даты землетрясения на картах среднесуточного распределения поправок атмосферного химического потенциала локальные максимумы (количество и расположение) практически не изменяются. Это делает малоинформативным построение карт среднесуточного распределения поправки атмосферного химического потенциала в интервале времени от 5 суток до даты возникновения прогнозируемого землетрясения.

Таким образом, промежуток времени, на котором целесообразно построение карт среднесуточного распределения поправки атмосферного химического потенциала составляет не более 23-5=18 суток, отсчитываемых от 5 суток, предшествующих прогнозной дате землетрясения.

Карты среднесуточного распределения поправки атмосферного химического потенциала дополнительно покрывают регулярной сеткой, имеющей ячейки со сторонами 2 град, на 2 град.

Выявляют ячейки, содержащие локальные максимумы поправки атмосферного химического потенциала.

Суммируют число локальных максимумов в каждой ячейке сетки для каждой карты среднесуточного распределения поправки атмосферного химического потенциала.

Строят карты распределения сумм локальных максимумов поправки атмосферного химического потенциала.

Строят область, охватывающую локальные максимумы на картах распределения сумм локальных максимумов поправки атмосферного химического потенциала.

Полученную область постулируют как наиболее вероятное место возникновения землетрясения.

Пример 1. Прогноз сейсмического события, произошедшего в Чили 16 сентября 2015 г. со следующими параметрами:

- дата, время: 16.09.2015 г., 22:54;

- координаты: 31.55° ю.ш.; 71.58° з.д.;

- магнитуда: 8.3;

- глубина гипоцентра, км: 22.4.

Параметры землетрясения взяты из базы данных Европейского Средиземноморского сейсмологического центра, доступные в Интернет по адресу: http://http://www.emsc-csem.org/.

1.1 Определение пространственного положения сейсмомагнитных меридианов (СММ) производится по формуле (2):

Символическая запись СММ (m1), (m2), (m3) состоит из ряда блоков, разделенных , при этом:

1-й блок - дата геоэффективного солнечного явления, вызывавшего геомагнитные возмущения;

2-й - долгота подсолнечной точки на дату геоэффективного явления, выбрана из Астрономического ежегодника;

3-й - 3-х часовые индексы геомагнитной активности в виде трех подблоков, разделенных точкой с запятой: код вида станции (H - по данным высокоширотных станций, M - среднеширотных, B - станции Боулдере, P - планетарные); номер 3-х часового интервала, в котором наблюдалось геоэффективное геомагнитное возмущение; значения 3-х часовых соседних индексов в шкале от 0 до 8, разделенные запятой;

4-й - долгота СММ на экваторе, рассчитываемая по формуле (2).

Данные Kp-индексов геомагнитной активности (3-х часовых индексов) размещены в открытом доступе в Интернет на сайтах Немецкого исследовательского центра в области наук о Земле (GeoForschungsZentrum Potsdam, GFZ Potsdam) и Центра космической погоды Национального управления океанографических и атмосферных исследований (NOAA Space Weather Prediction Center, SWPC).

1.2 Определение вероятных мест возникновения землетрясений как окрестностей радиусом 700 км от пересечений сейсмомагнитных меридианов с границами литосферных плит производится в следующей последовательности.

Строятся линии СММ на карте в проекции Меркатора и определяются вероятные места возникновения землетрясений как окрестности (круговые зоны) радиусом 700 км с центрами в точках пересечения СММ с границами плит, показанными на Фиг. 1 толстыми линиями. Вероятные места возникновения землетрясений - окрестности с радиусом R=700 км - определены от пересечения СММ (m1) и (m2) с южной границей плиты Альтиплано - окрестности A и B и СММ (m3) с западной границей Южно-Американской плиты - окрестность C.

Центр окрестности A: (21.5° ю.ш., 67.6° з.д.).

Центр окрестности B: (37.6° ю.ш., 74.5° з.д.).

Центр окрестности C: (30.7° ю.ш., 72.6° з.д.).

1.3 Выявление на космических снимках окрестности над пересечением сейсмомагнитных меридианов с границами литосферных плит, в которой присутствует облачная сейсмоиндуцированная структура.

Глобальный мониторинг облачного покрова с использованием метеоспутников позволил обнаружить 28.08.2015 г. на снимках облачности со спутника GOES-13 в районе центрального Чили L-образный ОСТИ (Фиг. 2). Данный участок на Фиг. 2 для удобства анализа обведен овальной линией, а окрестности над пересечением сейсмомагнитных меридианов с границами литосферных плит обозначены A, B и C.

Из Фиг. 2 видно, что облачная сейсмоиндуцированная структура присутствуют в окрестностях B и C, что определяет их как вероятное место возникновения землетрясения.

1.4 Определение максимального линейного размера облачной сейсмоиндуцированной структуры. Максимальный линейный размер облачной сейсмоиндуцированной структуры, определенный по космическому снимку, представленному на Фиг. 2, составляет L=2700 км.

1.5 Определение магнитуды прогнозируемого землетрясения производится по формуле (3), .

1.6 Определение прогнозной даты землетрясения осуществляется в соответствии с формулой (1):

27.08.2015+[(14∨21)±2]=10.09.2015∨17.09.2015±2 сут;

1.7 Производится определение временного интервала, составляющего 18 суток, отсчитываемых от 5 суток, предшествующих прогнозной дате землетрясения:

19.09.2015-5-18=27.08.2015

Определенный временной интервал составляет: 27.08.2015-13.09.2015

1.8 Расчет поправки атмосферного химического потенциала выполняется для прямоугольной области, накрывающей окрестности B и C, имеющей координаты: -45° ю.ш… -23° ю.ш' -82° з.д… -65° з.д. осуществляется по формуле (патент RU 2561305 C2 МПК8 G01T 1/169, G01W 1/00, Опубликовано: 27.08.2015):

где ΔU - поправка атмосферного химического потенциала, эВ; Tg - температура у поверхности Земли, °C; H - влажность у поверхности Земли, %.

Данные о приземной температуре и влажности взяты из базы данных GFS-ANL по состоянию на 0,6,12 и 18 часов каждых суток на регулярной сетке 0,5×0,5 градуса - продукт GFS Analysis, доступный в сети Интернет на сайте Национального Центра Информации об окружающей среде Национального управления океанических и атмосферных исследований США: https://www.ncdc.noaa.gov/data-access/model-data/model-datasets/global-forcast-system-gfs.

Построенные карты среднесуточного распределения поправки атмосферного химического потенциала приведены на Фиг. 3-20. Границы окрестностей B и C на Фиг. 3-21 показаны белыми окружностями.

1.9 Карты распределения поправки атмосферного химического потенциала покрываются регулярной сеткой, имеющей ячейки со сторонами 2 град, на 2 град. Сетка показана пунктирными линиями на Фиг. 3-20.

Сетка, покрывающая окрестности B и C имеет размерность 17×20 ячеек.

1.10 Производится определение положения локальных максимумов на каждой построенной карте поправки атмосферного химического потенциала. Положения максимумов показаны кружочками на Фиг. 3-20.

1.11 Производится подсчет числа локальных максимумов в каждой ячейке сетки на каждой карте распределения поправки атмосферного химического потенциала и строятся карты распределения сумм локальных максимумов, показанные на Фиг. 21-38.

Анализ Фиг. 21-38 показывает, что уже с 01.09.2015 положение основных максимумов на картах Фиг. 21-38 стабилизируется.

1.12 Строится область, охватывающую локальные максимумы на картах распределения сумм локальных максимумов, представленных на Фиг. 21-38. Построенная область показана на Фиг. 39.

1.13 Полученную область постулируется как наиболее вероятное место возникновения ожидаемого землетрясения.

1.14 Фактическое событие произошло 16.09.2015 г в окрестности C, показанной на Фиг. 1, 2 с магнитудой 8,3. На Фиг. 40 показано положение эпицентра землетрясения и прогнозные окрестности A, B и C.

1.15 Положение эпицентра фактического события и выявленного наиболее вероятного места возникновения землетрясения показаны на Фиг. 41. Событие произошло в выявленной зоне.

Вышеизложенное подтверждает повышение точности при определении пространственного положения прогнозируемого землетрясения при использовании предложенного технического решения.

Таким образом, предложенное техническое решение при выбранных расчетных соотношениях, приемах и операциях обеспечивает повышение точности при определении пространственного положения прогнозируемого землетрясения. Это уменьшается неопределенность при планировании и проведении комплекса мероприятий и работ, направленных на минимизацию ущерба для населения и объектов хозяйственной инфраструктуры от наступления прогнозируемого катастрофического события - землетрясения.

Способ краткосрочного прогноза землетрясений, заключающийся в том, что определяют прогнозную дату землетрясения, определяют вероятные места возникновения землетрясения как окрестности радиусом 700 км от пересечений сейсмомагнитных меридианов с литосферными разломами, выявляют на космических снимках окрестность пересечения сейсмомагнитных меридианов с литосферными разломами, над которой присутствует облачная сейсмоиндуцированная структура, определяют максимальный линейный размер облачной сейсмоиндуцированной структуры, определяют магнитуду землетрясения, в окрестности пересечения сейсмомагнитных меридианов с литосферными разломами, над которой присутствует облачная сейсмоиндуцированная структура, в одном масштабе с космическими снимками строят карты распределения поправки атмосферного химического потенциала, отличающийся тем, что строят карты среднесуточного распределения поправки атмосферного химического потенциала в течение не более 18 суток, отсчитываемых от 5 суток, предшествующих прогнозной дате землетрясения, карты дополнительно покрывают регулярной сеткой, имеющей ячейки со сторонами 2×2 градуса, выявляют ячейки, содержащие локальные максимумы поправки атмосферного химического потенциала, суммируют число локальных максимумов в каждой ячейке сетки для каждой карты, строят карты распределения сумм локальных максимумов, строят область, охватывающую локальные максимумы на картах распределения сумм локальных максимумов, полученную область постулируют как наиболее вероятное место возникновения землетрясения.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области геологии и может быть использовано для определения стандартного элемента по статистическим данным кластерного анализа. Иллюстративный способ включает получение двухмерных (2D) или трехмерных (3D) цифровых изображений образца породы.

Изобретение относится к области геодинамического моделирования и может быть использовано для построения векторного пространственно-временного поля тектонических напряжений на неограниченной площади и выделения блоков-концентраторов тектонических напряжений.

Изобретение относится к области геологии и может быть использовано для моделирования многофазного потока текучей среды. Структура пор горных пород и других материалов может быть определена посредством микроскопии и подвержена цифровому моделированию для определения свойств потоков текучей среды, проходящих сквозь материал.

Изобретение относится к области сейсмологии и может быть использовано для контроля упругих деформаций в очагах землетрясений. Сущность: на основе экспериментальных материалов, полученных от разнесенных на поверхности сейсмических станций, строят карту эпицентров землетрясений исследуемой территории.

Изобретение относится к области исследования свойств горных пород. При этом осуществляют отбор по меньшей мере одного образца породы пласта-коллектора и на отобранном образце породы определяют плотность, пористость и компонентный состав породы.
Изобретение относится к способам поиска морских нефтегазовых месторождений. Сущность: на профилях над предполагаемым месторождением или перспективной площадью в слое воды производят непрерывное измерение концентрации тяжелых металлов с помощью ионоселективных электродов, избирательно реагирующих на ионы тяжелых металлов меди (Cu), свинца (Pb), кадмия (Cd), серебра (Ag) и ртути (Hg).

Изобретение относится к области геологии, включая поисковую геохимию на нефть и газ. При осуществлении способа в пределах первой половины мезокатагенеза анализируют органическое вещество, растворимое в органических растворителях (битумоид), полученное экстракцией полярным органическим растворителем (наиболее распространенные хлороформ, дихлорметан, смесь спирта и бензола).

Изобретение относится к способам выявления очагов горения углепородных отвалов. Сущность: измеряют тепловые поля вдоль профилей над отвалами с помощью беспилотных летательных аппаратов (БЛА) с установленной на них контрольной аппаратурой для выявления очагов возгорания.

Изобретение относится к исследованиям в области индикации и идентификации химических веществ, в частности к оптимизации способа проведения специального химического контроля.

Изобретение относится к области геофизики и может быть использовано для поиска высокопродуктивных нефтяных пластов в сложнопостроенных залежах нефти. Сущность: по сейсморазведке по методу "3D" осуществляют непрерывное определение сопоставлений толщин между кровлей и подошвой визейского яруса к изменяющимся глубинам подошвы визейского яруса.

Изобретение относится к области геофизики и может быть использовано для картирования границ субвертикальных протяженных объектов. Заявлен способ определения границ субвертикальных протяженных объектов в геологической среде, согласно которому на исследуемом участке устанавливают в каждой точке измерений i два горизонтальных с идентичными амплитудно-частотными характеристиками (АЧХ) сейсмометров X и Y, оси чувствительности которых взаимно ортогональны.

Настоящее изобретение относится к переключателю для морского сейсмического датчика. Переключатель включает в себя сильфон, имеющий закрытый конец, боковой участок и открытый конец, в котором боковой участок соединяет закрытый конец с открытым концом, закрытый конец включает в себя электропроводную поверхность и боковой участок действует как пружина; пробку основания, которая включает в себя первый входной и первый выходной контакты на первой стороне и второй входной и второй выходной контакты на противоположной стороне; и пробку, расположенную на открытом конце сильфона и выполненную с возможностью формирования камеры, внутри которой предусмотрены второй входной контакт и второй выходной контакт.

Изобретение относится к геофизике, в частности к сейсмоакустическим исследованиям, и может быть использовано для получения прогностических характеристик при контроле трещинообразования в массиве горных пород.
Изобретение относится к области геофизики и может быть использовано в процессе проведения сейсморазведочных работ. Предложен способ вибрационной сейсморазведки, включающий возбуждение и регистрацию сейсмических колебаний при расположении источников в приповерхностной зоне, а приемников в приповерхностной зоне или в скважине.

Изобретение относится к области геофизики и может быть использовано в процессе проведения сейсморазведочных работ. Предлагается устройство сбора данных, содержащее пару входных выводов, выполненных с возможностью соединения с набором, состоящим по меньшей мере из одного аналогового сейсмического датчика, формирующего полезный сейсмический сигнал, и средство обнаружения отключения для обнаружения частичного или полного отключения набора, состоящего по меньшей мере из одного аналогового сейсмического датчика.

Изобретение относится к области морской сейсморазведки районов, в том числе покрытых льдом, и может быть использовано при поиске полезных ископаемых, для уточнения строения месторождений углеводородов на морском шельфе, в том числе арктическом шельфе, и повышения эффективности процесса его освоения.

Изобретение относится к области геофизики и может быть использовано для идентификации областей высокой тепловой энергии под поверхностью Земли. Раскрыт способ определения температуры в подземной области.

Изобретение относится к области сейсмологии и может быть использовано для контроля упругих деформаций в очагах землетрясений. Сущность: на основе экспериментальных материалов, полученных от разнесенных на поверхности сейсмических станций, строят карту эпицентров землетрясений исследуемой территории.

Изобретение относится к нефтяной промышленности, в частности к способу формирования трещины или разрывов. Способ формирования трещин или разрывов включает определение направлений региональных максимальных напряжений продуктивных пород, направлений движения основных объемов закачиваемой воды и фильтрационных потоков, определение участков с высокой остаточной нефтенасыщенностью, проведение двухстадийного гидроразрыва пласта с изменением направления трещин разрыва на скважинах, находящихся в зонах с высокой остаточной нефтенасыщенностью или непосредственной близости.

Изобретение относится к области сейсмологии и может быть использовано для определения повышенной сейсмической активности. Сущность: регистрируют тепловые аномалии земной поверхности и атмосферы пассивным СВЧ-радиометром, установленным на борту космического аппарата.

Изобретение относится к области геофизики и может быть использовано для осуществления мониторинга состояния геологической среды при разработке шельфовых и глубоководных месторождений полезных ископаемых, для локализации крупных неоднородных образований, таких как различного рода заиленные объекты, вулканические структуры в морском дне и т.п. Согласно заявленному способу производят площадную расстановку на исследуемой территории с заданным шагом измерительных пунктов. Каждый измерительный пункт состоит из установленного в толще ледового покрова сейсмоприемника и расположенного в толще воды под сейсмоприемником гидроакустического векторного приемника. На каждом измерительном пункте регистрируют сейсмоакустические и гидроакустические сигналы от шумовых источников в течение определенного времени. После чего выделяют поверхностную сейсмическую волну из сейсмоакустического сигнала путем сравнения сейсмоакустических и гидроакустических сигналов, отфильтровывают сейсмоакустический сигнал от гидроакустических помех и шумов ледового покрова. Затем вычисляют взаимно-корреляционную функцию отфильтрованных поверхностных сейсмических волн для каждой пары сейсмоприемников. Определение времени распространения поверхностной сейсмической волны проводят по положению максимума взаимно-корреляционной функции. Строят экспериментальные карты скорости поверхностной сейсмической волны для разных ее частот ƒ, моделируют карты скорости поверхностной сейсмической волны для тех же частот ƒ путем построения математических моделей исследуемой геологической среды с разным распределением значений упругих параметров по глубине и сравнивают модельные карты скорости поверхностной сейсмической волны с полученными экспериментальными картами скорости поверхностной сейсмической волны. Выбирают математическую модель исследуемой геологической среды, для которой модельные карты скорости поверхностной сейсмической волны идентичны полученным экспериментальным картам скорости поверхностной сейсмической волны. После чего выносят суждение о наличии полезных ископаемых по значению упругих параметров выбранной математической модели исследуемой геологической среды. Технический результат – повышение точности и достоверности поиска полезных ископаемых на шельфе морей, покрытых льдом. 3 ил.

Изобретение относится к области сейсмологии и может быть использовано для краткосрочного прогнозирования землетрясений. Сущность: определяют прогнозную дату землетрясения. Определяют вероятностные места возникновения землетрясения как окрестности радиусом 770 км от пересечений сейсмомагнитных меридианов с литосферными разломами. Выявляют на космических снимках окрестность пересечения сейсмомагнитных меридианов с литосферными разломами, над которой присутствует облачная сейсмоиндуцированная структура. Определяют максимальный линейный размер облачной сейсмоиндуцированной структуры. Определяют магнитуду землетрясения. В окрестности пересечения сейсмомагнитных меридианов с литосферными разломами, над которой присутствует облачная сейсмоиндуцированная структура, в одном масштабе с космическими снимками строят карты среднесуточного распределения поправки атмосферного химического потенциала в течение не более 18 суток, отсчитываемых от 5 суток, предшествующих прогнозной дате землетрясения. Карты дополнительно покрывают регулярной сеткой, имеющей ячейки со сторонами 2×2 градуса. Выявляют ячейки, содержащие локальные максимумы поправки атмосферного химического потенциала. Суммируют число локальных максимумов в каждой ячейке сетки для каждой карты. Строят карты распределения сумм локальных максимумов. Строят область, охватывающую локальные максимумы на картах распределения сумм локальных максимумов. Полученную область отождествляют с наиболее вероятным местом возникновения землетрясения. Технический результат: повышение точности при определении места наступления прогнозируемого землетрясения. 41 ил.

Наверх