Прогнозиране на земетресения и сеизмично райониране Дългосрочно прогнозиране – от няколко до няколко десетки години; уточняват се мястото и силата на вероятното бъдещо земетресение Средносрочно прогнозиране – месеци до няколко години; Месеци и даже година (или години) преди силно земетресение, могат да се наблюдават изменения в някои характерни параметри на сеизмичния режим или в поведението на геополетата (геофизични и геодезични) в обширен район около подготвящото се земетресение. Краткосрочно прознозиране - няколко седмици до няколко месеца Оперативно прогнозиране – от няколко дни до няколко седмици

Прогнозиране на земетресения и сеизмично райониране Използвани методи Сеизмичен режим – и при четирите вида прогнозиране Чрез изследване на промените на сеизмичния режим в даден район преди силни земетресения по данни от каталозите на земетресенията, могат да се очертаят такива промени в него, които са характерни за наближаващо силно земетресение години или месеци преди реализацията му. Към тези промени се отнасят както сеизмичното затишие, така и появата форшокова активност. Последната може да започне и много месеци преди самата катастрофа. Именно сеизмичният режим е в основата на прогнозирането с алгоритъм “CORA-3”. В него се използва методът за “разпознаване на образи” чрез обучаващи, характерни аномалии в сеизмичния режим преди силни земетресения. Подходът е комплексен, като се използва широк набор от аномални характеристики с различни времеви продължителности.

Прогнозиране на земетресения и сеизмично райониране Използвани методи Сеизмичен режим – и при четирите вида прогнозиране Като пример за успешно прилагане на “CORA-3”. може да се посочи фактът, че 6 месеца преди катастрофалното земетресение в Армения през 1988 г., когато загинаха ХИЛЯДИ, групата от ИФЗ обявява прогнозиране в което се посочва висока вероятност за катастрофа именно в района на случилото се земетресение. Но администрацията отказва да реагира адекватно, не се взимат никакви мерки и последствията са ужасни. Ето тук се сблъскваме с неяснотата как научното прогнозиране, в случая стигнало и до конкретно предсказване, не намира механизъм да се превърне в социално прогнозиране.

Прогнозиране на земетресения и сеизмично райониране Използвани методи Сеизмичен режим – и при четирите вида прогнозиране Моделиране на сеизмичния режим и предсказване на земетресения Хипотеза за сеизмичното затишие – главно при дългосрочния прозноз (Тихоокеанския пояс; Федотов) Хипотеза за ускорено отделяне на сеизмична енергия преди възникването на силно земетресение Хипотеза за миграция на сеизмичната активност - Хипотеза за промяна графика на повторяемост преди силно земетресение

Прогнозиране на земетресения и сеизмично райониране Използвани методи Предсеизмични движения на земната повърхност Този метод се използва доста ефективно в Япония. Извършват се наклонометрични измервания в различни пунктове и се следи за аномални наклони на терена. Обикновено преди силни земетресения започва по-бързо изменение на наклона, което се счита за средносрочен предвестник. Използват се и прецизни многократни нивелирания по фиксирана триангулачна мрежа. Информация за такива измервания дава Рикитаке (1976), Касахара (1985) и други японски учени. Пловдив - тунела

Прогнозиране на земетресения и сеизмично райониране Използвани методи Измервания на скоростта на движение по разломи Нарастването на аномални концентрации на напрежения в даден обем от земната кора преди земетресение води до промени в напрегнатото състояние на много по-големи обеми от земната кора, отколкото обема на огнището на бъдещото земетресние. Тази промяна в напреженията е и причината за възбуждане на различни феномени, даже в зони доста отдалечени от огнището. В България бяха изследвани реакциите на активен разлом от системата на Крупнишкия разлом, на който от 1982 г. се измерва преместването с трикомпонентен екстензометър. Няколко месеца преди силни земетресения в Северна Гърция се маркират ясни промени в скоростта на деформациите по разлома.

Прогнозиране на земетресения и сеизмично райониране Използвани методи

Прогнозиране на земетресения и сеизмично райониране Използвани методи

Прогнозиране на земетресения и сеизмично райониране Използвани методи

Прогнозиране на земетресения и сеизмично райониране Използвани методи

Прогнозиране на земетресения и сеизмично райониране Използвани методи

Прогнозиране на земетресения и сеизмично райониране Използвани методи

Прогнозиране на земетресения и сеизмично райониране Използвани методи

Прогнозиране на земетресения и сеизмично райониране Използвани методи Това, обаче, не е точно предсказване на земетресения според дефиницията за предсказване – параметрите място и сила не са добре дефинирани. Тук по-точно става въпрос за възможна връзка между подготовка на земетресение и движение по даден разлом, намиращ се в зоната на подготовка

Прогнозиране на земетресения и сеизмично райониране Използвани методи

Прогнозиране на земетресения и сеизмично райониране Използвани методи

Прогнозиране на земетресения и сеизмично райониране Използвани методи

Прогнозиране на земетресения и сеизмично райониране Използвани методи

Прогнозиране на земетресения и сеизмично райониране Използвани методи Не и за дълбоките земетресения ???

Прогнозиране на земетресения и сеизмично райониране Използвани методи

Прогнозиране на земетресения и сеизмично райониране Използвани методи

Прогнозиране на земетресения и сеизмично райониране Използвани методи Вариации на отношението VP/VS

Физически основи за прогноз на земтресенията Прогнозиране на земетресения и сеизмично райониране Физически основи за прогноз на земтресенията Откритието, че се изменят и сеизмичните скорости и други физични свойства на средата, предшестващи земетресението, е заставило сеизмолозите да търсят физическа обосновка на протичащите процеси. Дилатансионният модел се оказва много подходящ. Но сам по себе си той не може да обясни защо след минимум в скоростите на средата преди земетресения следва възстановяване до началната им стойност непосредствено преди земетресението. Тогава, за условията на Земята, се е предположило, че в пукнатините започва да нахлува вода, което води до нарастване на скоростните характеристики на средата. Така Андерсън и Уайткомб създават Дилатансно – дифузионния модел. На фигурата е показан качествения вид на прогнозните времеви изменения на различните физични свойства за различните стадии на дилатансния сеизмичен цикъл.

Физически основи за прогноз на земтресенията Прогнозиране на земетресения и сеизмично райониране Физически основи за прогноз на земтресенията

Физически основи за прогноз на земтресенията Прогнозиране на земетресения и сеизмично райониране Физически основи за прогноз на земтресенията Ако се предположи, че напрежението в земната кора се увеличава с времето с постоянна скорост. Тогава деформациите през първия стадий ще нарастват до някъкво критично ниво (около 50 % от напрежението на разрушаване). След това преобладаващ процес става дилатансията. Това води до спадане на сеизмичните скорости. От лабораторните изследвания се знае, че отношението Vp/Vs се намалява с 10-20%. Може да се очаква повдигане и наклон на земната повърхност. На третия стадий започва навлизане на вода, което води до възстановяване на отношението на скоростите до нормалното им значение. Сеизмичните събития намаляват поради понижаване на поровото налягане (дилатансионно заздравяване). Но това явление рано или късно се прекратява, защото притокът на вода от околния масив води до ново повишаване на поровото налягане и се намалява ефективната якост на скалите. Катастрофалното разрушаване настъпва в кратък времеви интервал след постъпване на водата и тогава за кратко време се наблюдава форшокова активност преди самото разрушаване.

Физически основи за прогноз на земтресенията Прогнозиране на земетресения и сеизмично райониране Физически основи за прогноз на земтресенията Сух модел Този модел е развит първоначално от руски сеизмолози (Мячкин и др., 1975) и се е наричал “модел на ИФЗ”. Основните положения в този модел са следните: Разрушаването на статистически еднороден материал е предизвикано от увеличаване на количеството и размера на пукнатинообразуването. 2. Дефекти от този вид могат да се развиват с течение на времето при приблизително постоянно напрежение, а скоростта на образуването им ще се увеличава с увеличаване на напрежението. 3. Пълната деформация се натрупва като сбор от вътрешната еластична деформация и деформациите, свързани с относителното преместване на стените на пукнатините.

Физически основи за прогноз на земтресенията Прогнозиране на земетресения и сеизмично райониране Физически основи за прогноз на земтресенията 4. Макроразрушението (магистралният разлом) е резултат от лавинообразното нарастване на пукнатините и предизвиканата от това неустойчивост, която настъпва при определено ниво на плътност на пукнатините 5. Образуването на магистралния разлом води до спад на нивото на напрежението в околните скали, в резултат се намалява до спиране на появата на нови дефекти и количеството на активните пукнатини се намалява. 6. Процесът на пукнатинообразуване слабо зависи от мащаба. Този модел по-трудно обяснява промените на електрическото съпротивление на средата. В общи линии, това са два доминиращи модела в световните тенденции за изследване на процесите в земетръсното огнище

Физически основи за прогноз на земтресенията Прогнозиране на земетресения и сеизмично райониране Физически основи за прогноз на земтресенията

Физически основи за прогноз на земтресенията Прогнозиране на земетресения и сеизмично райониране Физически основи за прогноз на земтресенията

Прогнозиране на земетресения и сеизмично райониране Използвани методи Електромагнитни предвестници

Прогнозиране на земетресения и сеизмично райониране Използвани методи

Прогнозиране на земетресения и сеизмично райониране Използвани методи

Физически основи за прогноз на земтресенията Прогнозиране на земетресения и сеизмично райониране Физически основи за прогноз на земтресенията Много са публикациите в света, които се занимават с проблемите на прогнозиране на земетресенията. Те дават обща представа за усилията, които се правят вече десетилетия с надежда да се намери начин за предотвратяване на най-страшните последствия от катастрофални земетресения. След умерена еуфория през 70-те години на миналия век, когато през 1975 година китайските учени успяха да предскажат катастрофално земетресение и да предпазят от гибел хиляди жители на градовете Инкоу, Хайчен и Ляоян, последваха катастрофи с много човешки жертви и материални загуби без наблюдавани признаци за тяхното приближаване. Този факт показва, че научните изследвания по предсказване на земетресенията се намира все още в стадий, когато съществена роля играе емпиризмът и не е намерен “безгрешният” предвестник. Изследваните феномени и явления, съпътстващи земетресенията показват, че всеки потенциален предвестник реагира по различен начин (или не реагира!) преди земетресения в различните огнищни зони.

Физически основи за прогноз на земтресенията Прогнозиране на земетресения и сеизмично райониране Физически основи за прогноз на земтресенията Тази лекция би трябвало да се спре на геофизичните аспекти на сеизмичното прогнозиране и като се изхожда от това е ясно, че ще се дискутират научните, а не социалните проблеми. Но практически прогнозирането на всички негови етапи се прави за хората и би било правилно да се каже нещо и за социалните и моралните аспекти на прогнозирането на земетресенията. И при двете позиции няма намерено генерално решение. Нито може да се говори за устойчиви успехи в научното прогнозиране на земетресенията, нито пък е съдаден адекватен модел за оповестяване на наближаващата земетръсна опасност. Още по-неприятен е и фактът за проблема за връзката на научното прогнозиране с административния апарат за взимане на управленчески решения.

Стратегия при прогнозирането на земетресения Прогнозиране на земетресения и сеизмично райониране Стратегия при прогнозирането на земетресения Успешно може да се смята всяко прогнозиране, което включва правилна оценка на три елемента: време, място и сила на прогнозираното земетресение. За всеки елемент има съответен диапазон на предсказваните стойности и извън този диапазон предсказването губи смисъла си. За да се постигне тази цел е необходимо да се премине последователно през всички етапи, които са показани на фиг. 14.1 (по Касахара, 1985).

Физически основи за прогноз на земтресенията Прогнозиране на земетресения и сеизмично райониране Физически основи за прогноз на земтресенията

Физически основи за прогноз на земтресенията Прогнозиране на земетресения и сеизмично райониране Физически основи за прогноз на земтресенията Статистически подход се използва и при конкретрно предсказване на земетресение (дълго- и средно-срочно предсказване) въз основа на статистически закономерности на сеизмичния режим – модели на освобождаване на напрежението, модели на ускорено освобождаване на напрежението, разпознаване на образи (М8), афтершокови модели

Физически основи за прогноз на земтресенията Прогнозиране на земетресения и сеизмично райониране Физически основи за прогноз на земтресенията Тектонско прогнозиране Тектонското прогнозиране е свързано с магнитуда, типа и тектонските параметри на очакваното земетресение. Това е фактически сеизмотектонско прогнозиране, За това предсказване като основна хипотеза се използва правилото за натрупване на сеизмотектонски движения. Определянето на точното време на проява на силно земетресение не е задача на тези изследвания, но се оценява времето между появата на силни земетресения в сеизмичния цикъл. Тук е и мястото на палеосеизмоложките изследвания. Описаните по-горе два етапа определят дейностите по така нареченото дългосрочно прогнозиране. При него не се прави предсказване на конкретно сеизмично събитие, но се определят тези сеизмични параметри на даден район, Въз основа на дългосрочното прогнозиране достатъчно точно се дефинират районите с повишена сеизмична опасност и се насочват дейностите за следващите етапи на прогнозирането на земетресения.

Физически основи за прогноз на земтресенията Прогнозиране на земетресения и сеизмично райониране Физически основи за прогноз на земтресенията Обикновено се следят нйаколко (понякога няколко десетки) параметъра, като се изготвят алгоритми за обявяване на тревога в зависимост от съчетаването на стойностите на наблюдаваните параметри

Физически основи за прогноз на земтресенията Прогнозиране на земетресения и сеизмично райониране Физически основи за прогноз на земтресенията

Прогнозиране на земетресения и сеизмично райониране Използвани методи

Прогнозиране на земетресения и сеизмично райониране Сеизмично райониране Сеизмичното райниране е различно направление от предсказването на земетресения, при което крайната цел е картиране на сътресяемостта, изразяваща се в максимална сеизмична интензивност или масимално ускорение. Тези параметри, подходящо преобразувани, влизат в строителните норми. Ударението се поставя върху силата и мястото, а параметърът време се разглежда само като среден период на повторяемост. Основната цел е да се запазят сградите и от там човешкия живот. Районирането може да се направи в национален мащаб или локално за определено селище или обект (сеизмично микрорайониране)

Прогнозиране на земетресения и сеизмично райониране Сеизмично райониране

Прогнозиране на земетресения и сеизмично райониране Сеизмично райониране

Прогнозиране на земетресения и сеизмично райониране Сеизмично райониране

Прогнозиране на земетресения и сеизмично райониране Сеизмично райониране

Прогнозиране на земетресения и сеизмично райониране Сеизмично райониране

Прогнозиране на земетресения и сеизмично райониране Сеизмично райониране Сеизмологични данни

Прогнозиране на земетресения и сеизмично райониране Сеизмично райониране 49. Карта на сътресяемостта (максимална интензивност, ускорение)

Прогнозиране на земетресения и сеизмично райониране Сеизмично райониране

Прогнозиране на земетресения и сеизмично райониране Сеизмично райониране

Прогнозиране на земетресения и сеизмично райониране Сеизмично райониране

Сеизмично райониране - ново Прогнозиране на земетресения и сеизмично райониране Сеизмично райониране - ново

Прогнозиране на земетресения и сеизмично райониране Сеизмично райониране

Прогнозиране на земетресения и сеизмично райониране Сеизмично райониране - ново Плитки земетресения (<=60км)

Прогнозиране на земетресения и сеизмично райониране Сеизмично райониране - ново Междинни земетресения (70-300км)

Сеизмично райониране - ново Прогнозиране на земетресения и сеизмично райониране Сеизмично райониране - ново Всички източници

Прогнозиране на земетресения и сеизмично райониране Сеизмично райониране ЕВРОКОД 8 (ОБХВАЩА ПРАВИЛАТА ЗА СЕИЗМИЧНО РАЙОНИРАНЕ В ЕВРОПА)

Прогнозиране на земетресения и сеизмично райониране Сеизмично райониране

Прогнозиране на земетресения и сеизмично райониране Сеизмично райониране

Прогнозиране на земетресения и сеизмично райониране Сеизмично райониране