Книжная полка Сохранить
Размер шрифта:
А
А
А
|  Шрифт:
Arial
Times
|  Интервал:
Стандартный
Средний
Большой
|  Цвет сайта:
Ц
Ц
Ц
Ц
Ц

Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета, 2013, №91

Покупка
Основная коллекция
Артикул: 641141.0001.99
Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета, 2013, вып. №91: Журнал - Краснод.:КубГАУ, 2013. - 1735 с.:. - Текст : электронный. - URL: https://znanium.com/catalog/product/635284 (дата обращения: 08.05.2024). – Режим доступа: по подписке.
Фрагмент текстового слоя документа размещен для индексирующих роботов. Для полноценной работы с документом, пожалуйста, перейдите в ридер.
Научный журнал КубГАУ, №91(07), 2013 года

http://ej.kubagro.ru/2013/07/pdf/93.pdf

УДК 303. 732. 4+550. 2 + 550. 34. 013

ПРОГНОЗИРОВАНИЕ ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЙ С
ПРИМЕНЕНИЕМ АСК-АНАЛИЗА  НА
ПРИМЕРЕ БОЛЬШОГО
КАЛИФОРНИЙСКОГО РАЗЛОМА
САН-АНДРЕАС

UDC 303. 732. 4+550. 2 + 550. 34. 013

EARTHQUAKE PREDICTION FOR THE
CALIFORNIA'S SAN ANDREAS SPLIT USING
AUTOMATIC SYSTEM COGNITIVE ANALYSIS
 

Чередниченко Наталья Алексеевна
Владивосток, Россия

Cherednychenko Natalia Alekseevna  
Vladivostok, Russia

Луценко Евгений Вениаминович
д.э.н., к.т.н., профессор

Lutsenko Evgeny Veniaminovich
Dr.Sci.Econ., Cand.Tech.Sci., professor

Кубанский государственный аграрный
университет, Краснодар, Россия

Kuban State Agrarian University, Krasnodar, Russia

Бандык Дмитрий Константинович
разработчик интеллектуальных систем,
Белоруссия

Bandyk Dmitry Konstantinovich
artificial intelligence developer, Belarus

Трунев Александр Петрович,  Ph. D. ,  к.  ф. -м.  н. 
Директор,  A&E Trounev IT Consulting,  Торонто, 
Канада

Alexander Trunev,  Ph. D. 
Director,  A&E Trounev IT Consulting,  Toronto, 
Canada

На основе локальных семантических
информационных моделей Калифорнии
исследована зависимость параметров сейсмической
активности от положения небесных тел.
Разработаны формализованные критерии
астрономических параметров,  имеющих высокую
информационную значимость в подготовке и
реализации землетрясений.  На примере
семантических моделей разработаны критерии
сейсмической опасности для отдельных зон
исследуемого региона Калифорнии размером 2х2
градуса географической долготы и широты,  с
учетом предполагаемой магнитуды и глубины
гипоцентра возможных землетрясений. Создана
модель краткосрочного прогнозирования
землетрясений

On the basis of local semantic information of the
models of California the dependence of parameters
seismic activity on the position of the space objects has
been investigated and the model of short-term
earthquake prediction has been created. The formal
criteria of astronomical parameters of high informative
value in the preparation and implementation of
earthquakes have been established. On the example of
semantic models, we have developed criteria for
seismic hazard zones for individual study of the region
of California 2x2 degrees of longitude and latitude with
regard to the intended depth of the hypo-center and
magnitude of possible earthquakes 

Ключевые слова: СЕМАНТИЧЕСКИЕ
ИНФОРМАЦИОННЫЕМОДЕЛИ, 
ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫЙ ЭКСПЕРИМЕНТ, 
СЕЙСМОГЕНЕЗ,  ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЯ, 
КРАТКОСРОЧНЫЙ ПРОГНОЗ
ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЙ

Keywords: SEMANTIC INFORMATION
MODEL, COMPUTATIONAL EXPERIMENT,
SEISMOGENESIS, EARTHQUAKES,
SHORT-TERM PREDICTIONSOF EARTHQUAKES

ВВЕДЕНИЕ

Ежегодно  на  всей  Земле  происходит  около  миллиона  землетрясений,  
большинство  из  которых  так  незначительны,   что  остаются  незамеченными,   но
единичные
 мощные
 землетрясения
 известны
 своими
 разрушительными

Научный журнал КубГАУ, №91(07), 2013 года

http://ej.kubagro.ru/2013/07/pdf/93.pdf

последствиями. 
USGS  дает  данные  о  количестве  смертей,   которые  произошли  в  результате
землетрясений.   С 1900 года во всем мире погибли 2309716 человек по причинам, 
связанным с сильными землетрясениями1.  
С начала XXI века произошло уже несколько катастрофических землетрясений, 
в том числе в 2004 г.  на о.  Суматра,  которое сопровождалось цунами,   при этом
человеческие потери составили 227898 человек,  а также землетрясение с магнитудой
7. 0 на Гаити в 2010 году,  которое унесло жизни более 316000 человек. 
Только в 2011 году зарегистрированы 180 землетрясений с  магнитудой 6. 0 и
более,  из них наиболее разрушительными были несколько землетрясений в Японии
11 марта с магнитудой 7. 6 –9. 0,  самое мощное из которых сопровождалось цунами.
В результате – по крайней мере,  15550 человек убитых,  5344 пропавших без вести, 
5314 раненых,  131000 перемещенных лиц. 
Экономический  ущерб  от  землетрясений  в  полной  мере,   по-видимому,  
подсчитать  невозможно.   Землетрясения  в  марте  2011  г.   вызвали  повреждения  на
атомной станции в провинции Фукусима, а также были разрушены или повреждены, 
по крайней мере,  332395 зданий,  2126 дорог,  56 мостов и 26 железных дорог вдоль
всего восточного побережья Хонсю. Большинство жертв и максимальный ущерб были
отмечены  в  провинциях  Иватэ,  
 Мияги  и  Фукусима  вследствие  цунами  с
максимальной  высотой  наката  37,  88  м.   Общий  экономический  ущерб  в  Японии
оценивается в 309 миллиардов долларов США. 
Перспективы  на  текущее  столетие  не  дают  надежды  на  улучшение
сейсмического климата в мире,  как по количеству крупных землетрясений,  так и по
приросту населения Земли,  проживающего в сейсмоопасных зонах,  вследствие чего
проблема  прогнозирования  землетрясений  и  смягчения  рисков,   связанных  с  этим
видом  природных  катастроф,   приобретает  особую  значимость.   До  настоящего
времени  эта  проблема  считается  неразрешимой,   так  как  не  выявлены  причины
сейсмогенеза,   неизвестны энергетические  источники  землетрясений  и не понятно,  
что является пусковым механизмом землетрясения. 
С  появлением  сейсмографов,   способных  регистрировать  волновые  колебания
земной  поверхности,  
 началась  эра  статистической  регистрации  и  анализа
землетрясений  по  всему  миру.   Сейсмологические  наблюдения,   в  свою  очередь,  
оказали влияние на научное понимание строения Земли. 
По  мере  накопления  фактов  о  сейсмической  активности  отношение  к
прогнозированию  землетрясений  прошло  все  стадии  надежды  и  оптимизма  в

1
http://earthquake. usgs. gov/earthquakes/world/world_deaths. php

Научный журнал КубГАУ, №91(07), 2013 года

http://ej.kubagro.ru/2013/07/pdf/93.pdf

60-е–70-е  годы  прошлого  столетия  и  дальнейшего  разочарования  и  скептицизма  в
90-е  годы.  За  исключением  нескольких  удачных  прогнозов  землетрясений,   все
попытки  прогнозирования  с  учетом  места,   времени  и  мощности  окончились
неудачей.
 
 В
 настоящее
 время
 считается
 невозможным
 прогнозирование
землетрясений  на  научной  основе,   так  как  не  существует  работающей  модели
сейсмогенеза.  Эта модель должна включать в себя объяснение причин возникновения
сейсмических очагов,  накопления в них энергии и способа их разрядки. 
Целью  данной  работы  является  разработка  семантической  информационной
модели  землетрясений  на  основе  программы  «AIDOS-X»,   позволяющей  осветить
подобные  нерешенные  вопросы  сейсмологии  и  создать  алгоритм  оперативного
(краткосрочного)  прогнозирования  землетрясений  на  примере  региона  большого
разлома Сан-Андреас в Калифорнии.  

СОСТОЯНИЕ ИССЛЕДОВАНИЙ И АКТУАЛЬНОСТЬ РАБОТЫ

Землетрясения  –  подземные  толчки  и  колебания  земной  поверхности,  
вызванные  естественными  причинами  или  искусственными  процессами  (взрывы,  
заполнение  водохранилищ,   обрушение  подземных  полостей  горных  выработок).  
Небольшие толчки могут происходить также при вулканических извержениях.  Очаг
землетрясения  –  область  в  литосфере,   где  происходит  быстрое  перемещение  масс
вдоль  образующегося  или  развивающегося  тектонического  разрыва,   возникают
упругие колебания и высвобождение накопленной энергии.  Центральная точка очага
землетрясения  называется  гипоцентром2.  
 В  случае  протяженного  очага  под
гипоцентром понимают точку начала вспарывания разрыва.  
Сейсмология объясняет сейсмогенез эндогенными причинами,  происходящими
в недрах планеты.  Общепринятой является теория тектоники плит,  которая является
отправной точкой для понимания происходящих внутри Земли процессов,  ведущих к
сейсмической и вулканической активности. 
Выделяют  восемь  основных,   десятки  средних  и  сотни  мелких  литосферных
плит.  Континенты «впаяны» в монолитные литосферные плиты,  которые движутся
со скоростью в интервале от 2 до 12 см в год,  что в настоящее время может быть
измерено путем точных технологий.  Жесткие литосферные плиты движутся по более
вязкой  подлежащей  астеносфере  путем  горизонтальных  перемещений  трех  типов:
дивергенции  (расхождения)  в  осевых  зонах  срединно-океанических  хребтов,  
конвергенции  (схождения)  по  периферии  океанов,   в  глубоководных  желобах,   где
океанские  плиты  погружаются  под  континентальные  или  островодужные,   а  также

2
От слов «hypo» (греч. ) –«под» и «centrum» (лат. ) –«центр круга»

Научный журнал КубГАУ, №91(07), 2013 года

http://ej.kubagro.ru/2013/07/pdf/93.pdf

скольжение вдоль разломов.  При этом спрединг (расширение) и рифтинг3 в области
дна океанов в связи с расхождением плит вдоль осей срединных хребтов и рождение
новой  океанской  коры  компенсируются  ее  поглощением  в  зонах  субдукции
(поддвига) и коллизии4 океанической коры в глубоководных желобах,  благодаря чему
объем Земли остается неизменным.  
Движение  литосферных  плит  по  поверхности  подлежащей  астеносферы
подчиняется  теореме  Эйлера,   описывающей  траектории  взаимного  перемещения
сопряженных  точек  на  сфере  как  дуги  окружностей,   проведенных  относительно
некоторых  полюсов  вращения;   при  этом  последние  расположены  на  пересечении
поверхности Земли осью,  проходящей через центр Земли.  
Считается,  что причина перемещения литосферных плит – тепловая конвекция
в  мантии  Земли.  
 Источником  энергии  для  этих  течений  служит  разность
температуры,  а также разность давления и плотности пород.  Нагретые в глубоких
зонах Земли породы расширяются,  плотность их уменьшается,   и они всплывают, 
уступая место опускающимся более холодными и потому более тяжелым массам,  уже
отдавшим  часть  тепла  земной  коре.   В  этом  процессе  переноса  тепла  возникают
конвективные  потоки,   которые  замыкаются  сами  на  себя  и  образуют  устойчивые
конвективные  ячейки,   согласующиеся  по  направлениям  потоков  с  соседними
ячейками.  При этом в верхней части ячейки течение вещества происходит почти в
горизонтальной  плоскости,  
 и  именно  эта  часть  течения  увлекает  плиты  в
горизонтальном  же  направлении  с  огромной  силой  за  счет  огромной  вязкости
мантийного вещества. 
Границы плит являются хрупкими и,  если накопленное напряжение превышает
прочность породы,  происходит выброс накопленной энергии упругой деформации в
виде землетрясений. В целом,  90% землетрясений в мире происходят вдоль границ
плит,  где породы,  как правило,  слабее и обладают большей готовностью к стрессу, 
чем породы в пределах плит. Оставшиеся 10% землетрясений происходят в пределах
современных границ литосферных плит. 
Вместе  с  тем  в  теории  литосферных  плит  не  получило  объяснения
периодическое  изменение  интенсивности  тектонических  движений,   деформаций  и
сейсмичности, остается открытым вопрос о начале движения плит в истории Земли,
неизвестны причины существования именно такой конфигурации литосферных плит
и устойчивой глобальной сети глубоких разломов. 

3
Рифтинг (англ.  – «rifting») – процесс образования рифтов в результате реализации растягивающих
напряжений.  Рифт – крупная линейная структура горизонтального растяжения земной  коры.
http://geo.tsu.ru/faculty/structure/chair/dynamic/books/slovar_tk/stt_r. php

4
В геологии коллизия континентов – это столкновение континентальных плит,  которое всегда
приводит к смятию коры и образованию горных цепей. 
http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9A%D0%BE%D0%BB%D0%BB%D0%B8%D0%B7%D0%B8%D1%8F

Научный журнал КубГАУ, №91(07), 2013 года

http://ej.kubagro.ru/2013/07/pdf/93.pdf

Причины  землетрясений  основаны  в  основном  на  концепции  Рэйда  [Reid,  
1910],   который  на  основе  своего  исследования  мощного  землетрясения  1906  г.   в
Сан-Франциско пришел к выводу,  что разломы являются ослабленными  участками
земной  коры,   вдоль  которых  происходит  регулярный  сброс  накопленной  упругой
энергии.   При  появлении  препятствий  свободному  смещению  вдоль  разлома
возникает  постепенное  повышение  действующих  здесь  напряжений  до  предельных
значений.   При  этом  крупные  землетрясения  возникают  в  местах  аккомодации
микроблоков.   Чем  крупнее  блок,   тем  дольше  время  подготовки  землетрясения  и
мощнее сейсмоответ. 
Дилатансионно-диффузионная модель (ДД-модель) землетрясений [Scholzetal. , 
1973],   которая  целиком  основывается  на  положениях  схемы  Рэйда,   дополнена
представлениями  о  влиянии  на  процесс  хрупкого  разрушения  дилатансии  горных
пород5 и давления флюида в трещинно-поровом пространстве. 
Вторая  модель  сейсмогенеза,  лавинно  неустойчивого  трещинообразования  
(ЛНТ-модель) [Miachkinetal., 1975],  основана на схеме возникновения землетрясения
по  Рихтеру  [1963],   предполагающей  относительную  равномерность  распределения
деформаций и напряжений в пространстве до землетрясения.  
Для  объяснения  возникновения  землетрясения  в  модели  ЛНТ  говорится  о
локальном  снижении  прочности  на  участке  разлома,   что  определяет  возможность
пониженного  уровня  девиаторных  напряжений6  в  области  будущего  очага
землетрясения. 
Мерой  энергии  сейсмических  толчков  является  магнитуда.  
 Показатель
магнитуды  –  логарифм  максимальной  амплитуды  записи  сейсмического  толка  в
микрометрах стандартным сейсмографом на расстоянии 100 км от эпицентра,  таким
образом,  магнитуда является безразмерным показателем. 
Сейсмическая  энергия  землетрясения  с  М  6.  0  в  32  раза  больше  энергии
землетрясения с М 5 .0 и в 1000 раз больше,  чем для землетрясения с М 4. 0.  
Этот метод определения высвобождаемой энергии предложил Ч.  Рихтер в 1930
году.  Существует верхний предел,  определяемый механической прочностью горных
пород,   что  дает  ограничение  в  возможном  накоплении  энергии  определенным
объемом литосферы. 
Нетрудно  заметить  погрешности  в  методике,   где  показатель  определяется  не

5
Дилатансия(от лат. «dilate» - расширяю) – изменение объема материала при сдвиговой
деформации с увеличением объема системы (положит.  Д. ). Если изменение объема ограничено, 
сдвиговая деформация системы сопровождается ростом напряжений в ней.  http://dic. academic. ru/dic.
nsf/enc_chemistry/1391/%D0%94%D0%98%D0%9B%D0%90%D0%A2%D0%90%D0%9D%D0%A1%D0%98%D0%AF
6
Девиаторное напряжение – в теории напряженных состояний случай,  когда сумма трех главных
напряжений равна нулю,  и характеризует напряжения,  связанные с изменением формы деформируемого
тела без изменения его объема. 

Научный журнал КубГАУ, №91(07), 2013 года

http://ej.kubagro.ru/2013/07/pdf/93.pdf

энергией землетрясения,  а поведением сейсмографа. 
Колебания  бывают  двух  основных  типов:  продольные  волны  сжатия  и
поперечные волны сдвига.  Поскольку волны сжатия распространяются быстрее через
Землю,   они  регистрируются  первыми  и  известны  как  первичные  или  «P»-волны.  
Поперечные  волны  упоминаются  как  волны  сдвига  или  «S»-волны.  Объективно
продольные волны могут регистрироваться людьми как прохождение удара,  толчка, 
взрыва,  а поперечные волны как раскачивание. 
Магнитуда,  определяемая по «Р»-волнам,   зависит от периода этих волн,  а, 
следовательно,   и  от  типа  сейсмографа,   регистрирующего  эти  волны,   а  также
предполагает  постоянство  скорости  прохождения  «P»-волн  в  литосфере.   Тем  не
менее,   в данном исследовании используется именно  этот показатель,   так  как  база
данных землетрясений сформирована в соответствии с ним. 
Но  магнитуда  является  поверхностным  эффектом  землетрясения  и  еще  не
говорит точно о величине той сейсмической энергии,  которая выделилась под землей
в области  гипоцентра  сейсмического  толчка.   Если  очаг  землетрясения  расположен
глубоко,   то  землетрясение  с  большей  энергией  может  проявиться  на  поверхности
слабее,  чем в случае энергетически менее сильного толчка,  но происшедшего ближе
к  земной поверхности.  Для определения глубины гипоцентра оконтуривают зоны с
одинаковой  магнитудой,   далее  по  скорости  спада  интенсивности  с  расстоянием
можно  оценить  глубину  очага  землетрясения,  
 которые  связаны  обратной
зависимостью.  
Термин
 «прогноз
 землетрясений»
 относится
 к
 прогнозу
 возможного
сейсмического события и подразумевает определение трех параметров: локализации в
пространстве,   времени  его  наступления  и  мощности  землетрясения.   Не  имеется
четко  определенных  и  узаконенных  критериев  прогноза  по  мощности,   положению
эпицентра  в  географической  системе  координат  и  предполагаемому  времени
сейсмособытий,  
 так  как  нет  системно  получаемых  результатов.  Прогноз
землетрясений не включает в себя определение глубины гипоцентра. 
По  этим  критериям  выделяют  долгосрочные  прогнозы  (в  течение  нескольких
лет),   среднесрочные  (от  нескольких  месяцев  –  до  года)  и  краткосрочные  или
оперативные  прогнозы  с  точностью  от  семи  суток  до  нескольких  часов  от
обозначенной в прогнозе даты.   При этом считается,   что  прогноз  должен касаться
мощных,   разрушительных  землетрясений,   а  прогнозирование  места  и  времени
землетрясения с вполне безопасной магнитудой – не имеет практического смысла. 
Итоги  полувековых  усилий  сейсмологов  по  прогнозированию  землетрясений
подвел
 в
 дискуссии
 под
 названием
 «Является
 ли
 достоверный
 прогноз
индивидуальных землетрясений реалистичной научной целью?» журнал «Nature» 25.
02. 1999 года,  на рубеже двух веков. 
Большинство сейсмологов не отрицают наличия определенной кластеризации в

Научный журнал КубГАУ, №91(07), 2013 года

http://ej.kubagro.ru/2013/07/pdf/93.pdf

процессе сейсмической активности: землетрясения по большей мере локализованы в
пространстве  на  границах  тектонических  плит,   кластеризация  отмечается  и  во
времени.   Расхождения  во  мнениях  связаны  с  возможностями  прогнозирования
землетрясений. 
Представлены  четыре  точки  зрения  на  возможность  прогнозирования
землетрясений.   Согласно  первой  и  второй,   краткосрочное  прогнозирование
землетрясений  невозможно,   так  как  каждое  отдельное  землетрясение  в  пределах
сейсмических  зон  является  случайным  событием,   и  подвержено  распределению
Пуассона7.  
Такой  подход  позволяет  использовать  в  основном  сведения  о  кластеризации
землетрясений в пространстве (первая точка зрения) и времени (вторая точка зрения), 
что позволяет накапливать статистические данные о происшедших землетрясениях, 
тектонических  плитах,   активных  разломах,   а  также  использовать  спутниковые
данные для вычисления вероятного долгосрочного прогноза. 
Множество  накопленных  статистических  данных  пока  не  придают  оптимизма
сейсмологам,
 
 придерживающимся
 первой
 точки
 зрения:
 серия
 крупных
землетрясений,   происшедших  в  последние  годы,   выходит  за  рамки  известных
кластеров,  они произошли неожиданно и вне зон известных разломов земной коры, 
что  поставило  под  сомнение  общепринятую  точку  зрения,   что  именно  разломы
земной коры индуцируют землетрясения. 

– 12. 01. 2010 – Гаити,  с магнитудой 7. 0,  316000 погибших; 
–  12.  05.  2008  –  Восточная  провинция  Сычуань,   Китай,   с  магнитудой  7.  9,  
87587  погибших; 
– 08. 10. 2005 – Пакистан,   с магнитудой 7. 6,  86000 погибших; 
– 26. 12. 2003 – юго-восток Ирана,  с магнитудой 6. 6,  31000 погибших. 

Вторая  группа  сейсмологов  опирается  в  основном  на  статистический  анализ
землетрясений
 во
 времени.
 
 Исходя
 из
 кластеризации
 ретроспективных
землетрясений,
 
 они
 считают
 возможным
 сделать
 долгосрочный
 прогноз
землетрясений в перспективе.  
Основанный на этих двух точках зрения многолетний эксперимент в Паркфилде
(Калифорния) закончился неудачей. 
В  1906  году  произошло  мощное  землетрясение  в  Сан-Франциско  на  разломе
Сан-Андреас.   Спустя  два  года  после  него  начались  геологические  исследования,  

7
Распределение Пуассона – вероятностное распределение дискретного типа,  моделирует
случайную величину,  представляющую собой число событий,  происшедших за фиксированное время, 
при условии,  что данные события происходят с некоторой фиксированной средней интенсивностью и
независимо друг от друга. 

Научный журнал КубГАУ, №91(07), 2013 года

http://ej.kubagro.ru/2013/07/pdf/93.pdf

которые  продолжаются  до  настоящего  момента.   Исследования  показали,   что  на
протяжении  последних  полутора  тысяч  лет  крупные  землетрясения  происходят  в
районе  разлома  Сан-Андреас  примерно  каждые  150  лет,  а  со  средней  магнитудой
(около  6.  0)  каждые  двадцать  два  года.   На  этом  основании  USGS  был  сделан
единственный  в  США  официальный  долгосрочный  прогноз  землетрясения  с
предполагаемой  магнитудой  6.  0  в  зоне  Паркфилд  на  период  между  1988  и  1992
годами,  но оно произошло в 2004 году,  тогда,  когда его никто не ждал. 
Третья группа сейсмологов высказывает мнение о возможности среднесрочного
прогнозирования
 землетрясений,
 
 для
 чего
 используются
 множественные
предвестники  сейсмособытий,   такие  как:  изменение  уровня  воды  в  колодцах,  
изменение температуры и химического  состава подземных  вод,   главным  образом, 
содержания  радона,   гелия  и  ртути;   локальные  облачные  индикаторы;   появление
форшоков8  или  периода  сейсмического  затишья;  изменение  электропроводности  и
электромагнитного излучения горных пород и др. 
В  данной  ситуации  прогноз,   хоть  и  является  вероятностным,   без  уточнения
времени,  
 но  предполагает  наличие  связи  между  характерными  признаками
предшествующих  и  предполагаемого  землетрясения.   Такой  прогноз  уже  способен
дать
 оценку
 вероятности
 и
 погрешности
 прогнозируемого
 неслучайного
сейсмособытия.   Практическая  польза  такого  прогноза  несомненна,   она  могла  бы
позволить соответствующим организациям подготовиться к предстоящим событиям в
сроки от нескольких месяцев до недель.  
Практические
 трудности
 также
 очевидны:
 существует
 множество
предвестников землетрясений,  но ни один из них не является однозначным,  а также
имеется  значительная  вероятность  как  риска  пропущенных  землетрясений,   так  и
риска ложных тревог,  включая эвакуацию населения,  ухудшающую экономическую
и социальную ситуацию,  ведущую к потере общественного доверия. 
Самый известный удачный прогноз сделан по ряду предвестников,  в том числе
по  изменению  уровня  воды  в  скважинах  и  поведению  животных,   в  Китае  в  1975
году. 
Китайские сейсмологи неоднократно объявляли тревогу в регионе небольшого
города Хайчена,  и даже несколько раз проводили эвакуацию населения по ложным
прогнозам,  что,  впрочем,  не привело к большим экономическим потерям.  Но одна
эвакуация  была  проведена  своевременно  за  несколько  часов  до  разрушительного
землетрясения  04.  02.  1975  с  магнитудой  7.  4,   что  позволило  сохранить  тысячи

8
Форшок–сейсмический толчок,  предшествующий более сильному землетрясению и связанный с
ним примерно общим временем и местом.  Определение форшоков,  основного землетрясения и
афтершоков (сейсмических толков,  следующих за основным по мощности землетрясением) возможно
точно только после всех этих событий.  Источник: «Энциклопедия землетрясений и извержений
вулканов», Гэйтс А. Е,  Ричи Д,  2006 год, с. 89. 

Научный журнал КубГАУ, №91(07), 2013 года

http://ej.kubagro.ru/2013/07/pdf/93.pdf

жизней. 
Это был первый большой удачный прогноз,  о котором китайские сейсмологи
подробно рассказали в 1976 году на Межправительственном совещании ЮНЕСКО.  
Уже  в  следующем,   1976  году,   были  зарегистрированы  предвестники
надвигающегося землетрясения,  но ученые не решились объявить тревогу в городе
Таншане  с  населением  1,  3  млн.  
 человек  и  развитой  горнодобывающей
промышленностью.   Последовавшее  27.  07.  1976  землетрясение  с  магнитудой  7.  9
привело к гибели 655000 человек,  было 799000 раненых.  При этом предвестников
форшоков,  за которыми также осуществлялось слежение,  отмечено не было. 
В  последующие  годы  в  Китае  тридцать  ложных  тревог  регулярно  приводили
регионы  к  параличу  в  бизнесе  и  энергетике,   после  чего  правительство  запретило
делать неофициальные прогнозы. 
В то же время известный судебный прецедент в Аквиле,  где в апреле 2009 года
произошло  разрушительное  землетрясение,   а  в  последующем  были  осуждены
ученые-сейсмологи за выдачу «неточной,  неполной и противоречивой» информации, 
что  способствовало  увеличению  погибших  при  землетрясении,   проиллюстрировал
оборотную сторону проблемы прогнозирования землетрясений9. 
Самая немногочисленная четвертая группа сейсмологов считает,  что возможен
научный детерминированный прогноз.  Землетрясения по своей природе не являются
случайными,  и выявление закономерностей сейсмогенеза приведет к возможности их
краткосрочного (или среднесрочного) прогнозирования.  Мы можем надежно заранее
знать  их  местоположение  с  указанием  широты,   долготы  и  глубины,   мощности  и
времени  возникновения,  
 все  в  узких  пределах  (выше  уровня  случайного
угадывания). 
В целом к настоящему моменту первые три подхода смыкаются  между собой, 
позволяя
 улучшить
 качество
 сейсмического
 районирования,
 
 выработки
рекомендаций по сейсмоустойчивому строительству и программ страхования рисков
от  ЧС.   Но  проблемы  краткосрочного  прогнозирования  землетрясений  они  не
решают. 
Решение данной проблемы возможно только в рамках четвертого подхода.  В
работах
 /6-9,
 11-20/,
 
 выполненных
 с
 использованием
 семантических
информационных  моделей  сейсмогенеза,   была  заложена  основа  для  дальнейшего
изучения проблемы прогнозирования землетрясений. 
Для прогнозирования землетрясений необходимо создание модели,  в которой
находят  свое  объяснение  причины  сейсмогенеза  на  планете,   способ  накопления
энергии в сейсмически активных  регионах,  пути и механизм разрядки накопленной
энергии.   В  соответствии  с  решением  этих  задач  можно  будет  создать  алгоритм

9
http://inosmi.ru/world/20121025/201389058.html?id

Научный журнал КубГАУ, №91(07), 2013 года

http://ej.kubagro.ru/2013/07/pdf/93.pdf

долгосрочного,  среднесрочного и краткосрочного прогнозирования землетрясений. 

ПОСТАНОВКА И РЕШЕНИЕ ЗАДАЧИ

Данное исследование выполнено на основе системы искусственного интеллекта
«AIDOS-X».   В  любой  информационно-измерительной  системе  информация  от
объекта  исследования  к  системе  обработки  информации  (входящей  в  состав  ИИС)
всегда  передается  по  некоторому  каналу  передачи  информации.   В  физических  и
астрономических исследованиях в качестве канала передачи информации чаще всего
выступают  электромагнитные  волны  различных  диапазонов:  свет,   радиоволны  и
рентгеновское  излучение.   Наши  знания  об  этих  каналах  передачи  являются
неполными. 
«Заметим,   что  на  наш  взгляд  отсутствие  знаний  о  каналах  передачи
взаимодействия  или  недостаточное  их  понимание
 не  является  фатальным
препятствием на пути изучения свойств объектов с помощью этого взаимодействия. 
Это  означает,   что  возможно  получение  адекватной  информации  об  исследуемом
объекте  по  слабо  изученным  каналам  или  каналам,   природа  которых  вообще
неизвестна.  
 В  процессах  познания  основное  значение  имеет  информация,  
получаемая об объекте познания по каналам взаимодействия с ним,  а не понимание
природы этих каналов, которое не имеет принципиального значения на первых этапах
познания. Этот подход будем называть информационным методом исследования»10. 
Поскольку наши знания о сейсмогенезе и механизме реализации землетрясений
никогда  не  станут  исчерпывающими,   неизбежен  процесс  постоянного  «обучения»
информационных программ. 
Для
 решения
 проблемы
 прогнозирования
 землетрясений
 необходимо:
построение  локальной  модели  для  выявления  кластеризации  землетрясений  в
пространстве  и  времени,  
 выявление  причин  и  энергетических  источников
сейсмогенеза,   а  также  выявление  путей  и  способа  энергетической  разрядки
накопленной энергии или пусковых механизмов землетрясений. 
Для построения локальной модели был выбран регион,  ограниченный широтой
31-00 –41-00 N и долготой 125-00 – 115-00 W.  Этот регион включает в себя почти
всю площадь штата Калифорния,  где сейсмическая активность сопряжена в основном
с наличием большого разлома Сан-Андреас. 
С  целью  выявление  причин  и  энергетических  источников  сейсмогенеза
разработаны
 семантические
 информационные
 модели
 с
 высоким
 уровнем

10
Луценко Е. В. ,  Трунев А. П. ,  ««ЭЙДОС-АСТРА» – интеллектуальная система научных
исследований влияния космической среды на поведение глобальных геосистем»,  Научный журнал
КубГАУ,  №61(07),  2010, 

http://ej.kubagro.ru/2010/07/pdf/17.pdf