Стр. 1
Страницы: Стр.1 | Стр.2 | Стр.3 | Стр.4 |
Зарегистрировано в НРПА РБ 5 мая 2000 г. N 3/89
--------------------------------
<*> Вступило в силу для Республики Беларусь 20 декабря 1999 года.
Совет глав правительств Содружества Независимых Государств РЕШИЛ:
1. Утвердить Межгосударственную научно-технологическую программу создания системы сейсмологического мониторинга территорий государств - участников СНГ (прилагается).
2. Поручить правительствам государств - участников Содружества разработать и осуществить меры реализации указанной Межгосударственной программы.
3. Настоящее Решение вступает в силу со дня сдачи на хранение депозитарию третьего уведомления о выполнении подписавшими его государствами внутригосударственных процедур, необходимых для его вступления в силу.
Для государств, выполнивших необходимые внутригосударственные процедуры позднее, Решение вступает в силу со дня сдачи на хранение депозитарию уведомлений о выполнении упомянутых процедур.
Совершено в городе Москве 25 ноября 1998 года в одном подлинном экземпляре на русском языке. Подлинный экземпляр хранится в Исполнительном Секретариате Содружества Независимых Государств, который направит каждому государству, подписавшему настоящее Решение, его заверенную копию.
За Правительство За Правительство
Азербайджанской Республики Республики Молдова
За Правительство За Правительство
Республики Армения Российской Федерации
За Правительство За Правительство
Республики Беларусь Республики Таджикистан
За Правительство За Правительство
Грузии Туркменистана
За Правительство За Правительство
Республики Казахстан Республики Узбекистан
За Правительство За Правительство
Кыргызской Республики Украины
Приложение
УТВЕРЖДЕНО
Решение Совета глав
правительств СНГ
25.11.1998
МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СОВЕТ ПО ЧРЕЗВЫЧАЙНЫМ СИТУАЦИЯМ
ПРИРОДНОГО И ТЕХНОГЕННОГО ХАРАКТЕРА
ГОСУДАРСТВ - УЧАСТНИКОВ СНГ
МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ПО НАУЧНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКОМУ
РАЗВИТИЮ ГОСУДАРСТВ - УЧАСТНИКОВ СНГ
МЕЖГОСУДАРСТВЕННАЯ НАУЧНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ПРОГРАММА
СОЗДАНИЯ СИСТЕМЫ СЕЙСМОЛОГИЧЕСКОГО МОНИТОРИНГА
ТЕРРИТОРИЙ ГОСУДАРСТВ - УЧАСТНИКОВ СНГ
(МНТП ССМ)
Оглавление
ВВЕДЕНИЕ
I. Создание Межгосударственной системы сейсмологического мониторинга сейсмоопасных регионов государств - участников СНГ (МССМ) и общего информационного пространства для обеспечения прогноза сейсмической опасности
Задачи МССМ
Основные принципы функционирования МССМ
Техническое и информационное обеспечение функционирования МССМ
Межгосударственный информационно-обрабатывающий центр сейсмологических служб государств - участников СНГ (МИОЦ СС)
II. Разработка методологии оценки сейсмической опасности и создание карт общего сейсмического районирования территорий государств - участников СНГ
III. Разработка методологии прогноза землетрясений
IV. Механизм реализации МНТП ССМ
V. Финансовое обеспечение МНТП ССМ
Приложение 1. Межгосударственная научно-технологическая программа создания системы сейсмологического мониторинга территории государств - участников СНГ (МНТП ССМ)
Приложение 2. Смета расходов государств - участников СНГ на финансирование основных мероприятий МНТП ССМ в 1998 - 2001 гг.
Приложение 3. Таблица основных показателей, достигаемых государствами - участниками СНГ в результате реализации МНТП ССМ в 1998 - 2001 гг.
Приложение 4. Создание межгосударственной системы сейсмологического мониторинга государств - участников СНГ, соответствующей мировому научно-техническому уровню, с ее последующей интеграцией с мировой информационной системой сейсмологических данных
Расшифровка аббревиатур, приведенных в тексте проекта Межгосударственной научно-технологической программы создания системы сейсмологического мониторинга
ВВЕДЕНИЕ
Межгосударственная научно-технологическая программа создания системы сейсмологического мониторинга территорий государств - участников СНГ (МНТП ССМ) (далее - Программа) является итогом серии документов, определяющих цели, задачи, основы методологии и содержание работ по созданию Межгосударственной системы сейсмологического мониторинга сейсмоопасных регионов государств - участников СНГ (МССМ). Наряду с Программой эти документы включают в себя Доктрину и Концепцию Межгосударственной системы сейсмологического мониторинга территории государств - участников СНГ, подготовленные в 1995 и 1996 гг., а также материалы, относящиеся к Российской Федеральной целевой программе (ФЦП) "Федеральная система сейсмологических наблюдений и прогноза землетрясений (ФССН РФ)" и к национальным программам развития сейсмических сетей государств - участников СНГ. Доктрина и Концепция посвящены обоснованию необходимости создания МССМ, раскрывают основные цели и задачи работ, дают краткую характеристику основ их методологии и содержания работ, планируемых на 1998 - 2001 гг. В излагаемой ниже Программе систематизированы основные мероприятия, направленные на реализацию Доктрины и Концепции МССМ, определены сроки работ и необходимые объемы финансирования.
Отдельные разделы предлагаемой Программы могут быть развиты и конкретизированы как по содержанию мероприятий, так и по этапам их выполнения. Эта работа должна проводиться с участием рабочих групп по сейсмологической аппаратуре, информационным системам, методологии оценки сейсмической опасности и прогноза землетрясений при Экспертном совете по сейсмологии и сейсмостойкому строительству при Межгосударственном совете по чрезвычайным ситуациям природного и техногенного характера, включающих представителей государств - участников СНГ. Состав участников совместных работ по Программе определен предварительно и лишь на уровне отдельных ведомств, прежде всего национальных академий наук, поддержавших Доктрину и Концепцию МССМ и подтвердивших свое согласие на участие в работах по созданию МССМ. В их числе геофизические и сейсмологические институты национальных академий наук Азербайджанской Республики, Республики Армения, Республики Беларусь, Грузии, Республики Казахстан, Кыргызской Республики, Республики Молдова, Российской Федерации, Республики Таджикистан, Туркменистана, Республики Узбекистан и Украины, а также национальные ведомства ряда стран по чрезвычайным ситуациям.
Актуальность проблемы создания МССМ объясняется следующими факторами.
Землетрясения по своим разрушительным последствиям и числу человеческих жертв занимают одно из первых мест среди природных катастроф. В ряде стран их последствия могут ощущаться в течение нескольких десятилетий и поглощать существенную часть национального бюджета. Значительной сейсмической опасности подвержены и обширные территории практически всех государств - участников СНГ, в тектоническом отношении представляющих собой арену геодинамического взаимодействия трех крупных литосферных плит - Евразийской, Аравийской и Индостанской.
Настоящая Программа отражает конструктивный принцип дальнейшего развития взаимодействий ученых и специалистов в области сейсмологических наблюдений и прогноза сейсмической опасности как на межгосударственном уровне, так и на уровне заинтересованных организаций, и реализует в систематизированном виде уже частично разработанные положения. Она определяет основные мероприятия по созданию МССМ.
Главная цель разработки Межгосударственной системы сейсмологического мониторинга сейсмоопасных регионов состоит в:
унификации аппаратурно-методического оснащения национальных наблюдательных сетей для мониторинга сейсмической активности и прогноза землетрясений;
интеграции информационного обеспечения для адекватной оценки сейсмической опасности и принятия мер для предупреждения разрушительных последствий сильных землетрясений;
развитии методологических основ и надежных методов прогнозирования землетрясений и оценки сейсмического риска.
Основные задачи по рассматриваемой проблеме включают в себя следующие разделы:
разработка методологии оценки долгосрочной сейсмической опасности и создание карты общего динамического сейсмического районирования территории государств - участников СНГ и сопредельных регионов как основы для разработки национальных нормативных документов для обеспечения сейсмостойкого строительства и рационального землепользования;
разработка методологии мониторинга, прогноза и оценки опасности возникновения техногенных землетрясений для районов промышленной разработки месторождений полезных ископаемых и крупного гидротехнического строительства;
разработка методов прогноза землетрясений и обеспечения сейсмобезопасности населения, оценки потенциальных потерь и ущерба от возможных землетрясений;
оптимизация сети сейсмометрических обсерваторий и станций и оснащение их однотипной измерительной аппаратурой, создание интегрированной межгосударственной системы сейсмологических наблюдений;
организация совместных эпицентральных экспедиций для слежения за развитием сейсмогеодинамических процессов в очаговых зонах и изучения последствий сильных землетрясений.
В соответствии с основными задачами работ по рассматриваемой проблеме, а также в целях реализации положений Доктрины и Концепции создания МССМ настоящая Программа подразделена на четыре подпрограммы (приложение 1):
Подпрограмма I. Создание общего аппаратурно-методического пространства для мониторинга сейсмической активности и прогноза землетрясений;
Подпрограмма II. Создание общего информационного пространства для обеспечения прогноза сейсмической опасности;
Подпрограмма III. Создание общего научно-методологического пространства для разработки надежных методов оценки сейсмической опасности и прогноза землетрясений;
Подпрограмма IV. Научно-организационные мероприятия.
Реализация МНТП ССМ осуществляется под эгидой правительств государств - участников СНГ и Межгосударственного экономического Комитета Экономического союза (МЭК) при организующей роли Межгосударственного Комитета по научно-технологическому развитию (МК НТР). Непосредственную координацию действий участников Программы осуществляет Межгосударственный совет по чрезвычайным ситуациям природного и техногенного характера (МГС по ЧС).
Экспертный совет по сейсмологии и сейсмостойкому строительству при МГС по ЧС периодически информирует МК НТР о ходе реализации Программы. Указанные сведения учитываются в его ежегодных докладах МЭК для внесения предложений, направленных на устранение выявленных недостатков и причин возможного отставания от графиков и планов мероприятий реализации Программы как в целом, так и ее национальных (государств - участников СНГ) разделов.
Общее руководство разработкой Программы осуществлял академик Российской академии наук (РАН) В.Н.Страхов. Им же проведено окончательное редактирование Программы, подготовленной сотрудниками Объединенного института физики Земли (ОФИЗ) РАН док. физ.-мат. наук М.В.Невским, член-корр. РАН Г.А.Соболевым, директором Геофизической службы РАН О.Е.Старовойтом, член-корр. Академии наук Республики Узбекистан (АН РУ) В.И.Уломовым и зав.лабораторией ОИФЗ РАН Т.П.Белоусовым. Наряду с ними в разработке МНТП ССМ участвовали члены Экспертного совета при МГС по ЧС член-корр. Академии естественных наук Российской Федерации (АЕН РФ) М.А.Шахраманьян и канд. тех. наук Г.М.Нигметов. Большой вклад в подготовку Программы внесли члены Рабочей группы по формированию и реализации МНТП ССМ - представители государств - участников СНГ: начальник Опытно-методической геофизической экспедиции Академии наук Азербайджанской Республики (ОМГЭ АН АР), доктор геол.-мин. наук А.Г.Гасанов, Генеральный директор Национальной Службы Сейсмической Защиты Республики Армения, доктор техн. наук С.Ю.Баласанян, зав.лаб. Института геологических наук Национальной академии наук Беларуси, канд. физ.-мат. наук А.Г.Аронов, Директор Института геофизики Академии наук Грузии (АНГ), член-корр. АНГ Т.Л.Челидзе, Директор Института сейсмологии Министерства науки - Академии наук (МН-АН) Республики Казахстан, член-корр. Академии наук Республики Казахстан (АН РК) А.К.Курскеев, Директор Института сейсмологии Национальной академии наук Кыргызской Республики (НАН КР), член-корр. НАН КР А.Т.Турдукулов, Директор Института геофизики и геологии Академии наук Республики Молдова (АН РМ), академик АН РМ А.В.Друмя, Директор Института сейсмологии и сейсмостойкого строительства Академии наук Республики Таджикистан (АН РТ), академик АН РТ С.Х.Негматуллаев, Директор Института сейсмологии Национальной академии наук Туркменистана (НАНТ), член-корр. НАНТ Т.А.Аширов, Директор Института сейсмологии Академии наук Республики Узбекистан (АН РУ), член-корр. АН РУ К.Н.Абдуллабеков, зам.Директора Института геофизики Национальной академии наук Украины (НАНУ), член-корр. НАНУ О.М.Харитонов. При разработке Программы существенная помощь была оказана представителями МЭК и МК НТР.
Краткое обоснование работ по реализации МНТП ССМ и ее основных подпрограмм содержат следующие разделы настоящего документа.
I. Создание Межгосударственной системы сейсмологического
мониторинга сейсмоопасных регионов государств - участников СНГ
(МССМ) и общего информационного пространства для
обеспечения прогноза сейсмической опасности
В последние годы в системе сейсмологических наблюдений на территориях государств - участников СНГ сложилось весьма тревожное состояние. Из-за отсутствия необходимого финансирования, морально устаревшего оборудования и потери квалифицированных кадров наблюдательная сеть в большинстве государств - участников СНГ, состоящая из сотен стационарных сейсмических станций, стала быстро приходить в упадок. В то время как количество сейсмологических обсерваторий в разных странах мира продолжает расти и совершенствоваться, обеспечивая информацией фундаментальные сейсмологические и прикладные исследования по решению задач сейсмостойкого строительства и охраны окружающей среды, сейсмические станции в чрезвычайно сейсмоактивных регионах государств - участников СНГ одна за другой прекращают свою работу. Связанные с этим негативные последствия трудно переоценить, а самый свежий пример этому - закрытие сейсмических станций на Сахалине незадолго до катастрофического Нефтегорского землетрясения 1995 года.
Задачи МССМ
Анализ наблюдательной сейсмологии в государствах - участниках СНГ показывает, что для достижения современного уровня работ в этой области и обеспечения сейсмической безопасности населения, проживающего в зонах сильных землетрясений, первостепенной задачей является создание Межгосударственной системы сейсмологического мониторинга и прогноза сейсмической опасности, а также современных национальных сейсмических сетей на базе новейших достижений сейсмометрии, компьютерной технологии и телекоммуникационных систем связи. Эта работа должна выполняться по следующим направлениям:
техническое переоснащение сейсмических станций современным цифровым оборудованием для производства наблюдений и передачи данных по каналам связи;
создание оптимальных наблюдательных сейсмических сетей;
создание сети информационно-обрабатывающих центров, оснащенных современными средствами вычислительной техники и связи;
создание и совершенствование методического, математического и программного обеспечения функционирования сейсмических сетей;
организация скоординированного совместного функционирования и развития МССМ и прогноза сейсмической опасности в интересах обеспечения сейсмической безопасности и защиты территорий и объектов государств - участников СНГ от воздействия сильных землетрясений.
При развертывании работ по техническому переоснащению сейсмических станций, созданию информационно-обрабатывающих центров, организации телекоммуникационных систем для обмена данными принципиальным является создание унифицированных комплексов технических средств.
Основными задачами МССМ на территориях государств - участников СНГ являются:
организация и проведение непрерывных телесейсмических, региональных и локальных наблюдений за сейсмической обстановкой на территориях государств - участников СНГ;
создание и ведение национальных банков данных сейсмологических наблюдений и прогноза сейсмической опасности на территориях государств - участников СНГ с обеспечением оперативного взаимного обмена данными о характере сейсмической активности на соответствующих территориях;
оперативное обеспечение правительственных органов государств - участников СНГ и органов исполнительной власти территорий, расположенных в сейсмоопасных районах, информацией о месте, времени и интенсивности землетрясений с магнитудой М >= 3,5 - на соответствующей территории и с магнитудой М >= 5,0 - за рубежом;
регулярное издание национальных сейсмологических бюллетеней каталогов землетрясений и сводного каталога МССМ;
обеспечение научных исследований, проводимых в национальных академиях наук, данными сейсмологических наблюдений для решения фундаментальных задач геофизики;
обеспечение участия государств - участников СНГ в межгосударственных сейсмологических проектах и в глобальной системе сейсмологических наблюдений.
Для решения поставленных задач необходимо провести работы по развитию и технической модернизации сейсмических станций, центров сбора и обработки данных и ввести в эксплуатацию телекоммуникационные системы передачи информации.
Сейсмологические наблюдения должны быть организованы в сети трех уровней: межгосударственном (телесейсмическом), национальном (региональном) и локальном.
В состав сейсмической сети (независимо от уровня) входят следующие компоненты: сейсмические станции, центр сбора и обработки данных, каналы передачи данных. Сети всех трех уровней должны быть между собой увязаны и дополнять друг друга. Так, некоторые сейсмические станции телесейсмической сети могут одновременно являться станциями региональной сети, а данные станций региональной сети могут обрабатываться в центре обработки данных телесейсмической сети и т.п.
Локальные наблюдения проводятся на территориях размером порядка 100 x 100 кв.км, охватывают чаще всего прогностические полигоны и обеспечивают изучение сейсмичности, начиная с магнитуды порядка М = 2,0 и выше.
Региональные сети России располагаются главным образом в сейсмоактивных регионах типа Камчатки, Сахалина, Северного Кавказа, Байкала и др. Они охватывают территории площадью примерно 1000 x 1000 кв.км и регистрируют землетрясения с магнитуды 3,0 и более. В других государствах - участниках СНГ сейсмическая сеть регионального уровня фактически является национальной сейсмической сетью, в состав которой входят, кроме региональной, локальные группы сейсмических станций.
Телесейсмическая сеть ведет наблюдения на всех территориях государств-участников СНГ с магнитудного уровня 4,0 и более. Она обеспечивает мониторинг сейсмичности государств - участников СНГ и входит в систему глобальных сейсмических наблюдений и поэтому может рассматриваться как Межгосударственная телесейсмическая сеть государств - участников СНГ.
Основные принципы функционирования МССМ
Принципы функционирования МССМ базируются на определении:
режимов функционирования составляющих наблюдательных сетей и системы в целом и условий изменения этих режимов;
унифицированного порядка сбора и обработки информации в сетях сейсмологических наблюдений и в системе в целом, основных положений обеспечения доступности результатов наблюдения и свободного их распространения;
особенностей функционирования системы в условиях происшедшего сильного землетрясения и сейсмической опасности регионов по данным среднесрочных и краткосрочных прогнозов землетрясений.
Техническое и информационное обеспечение
функционирования МССМ
Техническое и информационное обеспечение функционирования сетей сейсмологических наблюдений в составе МССМ являются равноправными по приоритету развития. При этом создание средств и методов информационного обеспечения может проводиться с некоторым опережением.
К техническому обеспечению относится:
оборудование сейсмических станций наблюдательных сетей;
средства обработки результатов наблюдения и передачи данных на станциях;
оборудование информационно-обрабатывающих центров наблюдательных сетей средствами сбора и передачи данных для реализации их совместного функционирования в составе МССМ.
Принципиальным направлением развития технического обеспечения считается переоснащение станций и обрабатывающих центров стандартным унифицированным цифровым оборудованием и средствами межкомпьютерной связи.
К информационному обеспечению относится:
информационно-коммуникационная система МССМ;
форматы данных, сообщений, донесений, запросов;
общетехническое и общесистемное программное обеспечение для реализации обмена данными в МССМ и функционирования банка данных.
Развитие информационного и технического обеспечения совместного функционирования наблюдательных сетей МССМ должно осуществляться путем принятия согласованных решений об унификации и стандартизации технических и программных средств, протоколов обмена и форматов данных.
Межгосударственный информационно-обрабатывающий центр
сейсмологических служб государств - участников
СНГ (МИОЦ СС)
Межгосударственный информационно-обрабатывающий центр сейсмологических служб государств - участников СНГ (МИОЦ СС) создается в целях обеспечения взаимодействия МССМ с национальными центрами сейсмических данных государств - участников СНГ, с национальными сейсмическими службами и международными центрами данных других стран, с Центром управления в кризисных ситуациях (ЦУКС) Министерства по чрезвычайным ситуациям и ликвидации последствий стихийных бедствий Российской Федерации (МЧС РФ). Центр будет создан на базе Информационно-обрабатывающего центра Геофизической службы РАН в городе Обнинске (ИОЦ ГС РАН).
МИОЦ СС для выполнения поставленных перед ним задач:
ведет службу срочных донесений о сильных землетрясениях: оперативно обеспечивает национальные центры сейсмических данных государств - участников СНГ и государственные органы России информацией о месте, времени и интенсивности землетрясений с магнитудой 3,5 и более на территориях государств - участников СНГ и с магнитудой 5,0 и более за рубежом. Создает базу данных службы срочных донесений, содержащую основные характеристики произошедших землетрясений (время, координаты и глубина очага, магнитуда и интенсивность в баллах в эпицентральной зоне и окружающих областях) и информацию о его последствиях (разрушения и повреждения зданий, объектов, сооружений, социальные последствия и прочее). Информация, поступающая в банк данных, постоянно корректируется и дополняется по мере ее получения с сейсмических станций и национальных центров данных;
создает и ведет Межгосударственный банк сейсмологических данных, обеспечивает прямой доступ к информации о характере сейсмической активности и сейсмической опасности на территориях государств - участников стран СНГ и тенденциях ее развития. Основной информацией Межгосударственного банка данных являются оперативные и обобщенные сейсмологические бюллетени и каталоги телесейсмической сети. Пополнение банка данных информацией происходит непрерывно;
оперативно обеспечивает государства - участники СНГ информацией о последствиях происшедших землетрясений;
издает сейсмологические бюллетени и каталоги землетрясений телесейсмической сети и обеспечивает их регулярное распространение в государствах - участниках СНГ;
по согласованию с национальными сейсмологическими центрами участвует в модернизации технического оснащения национальных сейсмических сетей;
обеспечивает научные исследования, проводимые в государствах - участниках СНГ, данными сейсмологических наблюдений для решения фундаментальных и прикладных задач наук о Земле;
принимает участие в функционировании Глобальной системы сейсмологических наблюдений телесейсмической сетью станций;
выполняет обязательства по международному обмену данными телесейсмической сети с зарубежными сейсмологическими центрами.
Технические средства МИОЦ СС, исходя из своих возможностей, должны обеспечивать:
сбор и передачу данных с 50 - 60 станций телесейсмической сети;
сбор и передачу данных с 10 - 12 национальных сейсмологических центров; сбор данных с телесейсмических станций должен обеспечиваться в режиме реального времени, с региональных центров - в режиме согласованного регламента с возможностью доступа из МИОЦ СС в национальные центры и на телесейсмические станции в любое время;
непрерывное и оперативное взаимодействие баз данных МИОЦ СС и национальных центров данных государств - участников СНГ по обмену данными в режимах реального времени и согласованного регламента;
извлечение необходимой дополнительной информации из баз данных зарубежных (кроме государств - участников СНГ) сейсмологических центров по запросу или методом прямого доступа по межкомпьютерной связи и обеспечение обмена данными с этими странами;
создание Межгосударственного банка сейсмологической информации, постоянное его расширение и пополнение сейсмологическими данными;
обработку данных в режиме службы срочных донесений и передачу сводок с результатами срочной обработки в национальные центры данных государств - участников СНГ и другие организации по согласованному перечню;
выполнение заявок государств - участников СНГ на предоставление им сейсмологических данных.
II. Разработка методологии оценки сейсмической опасности
и создание карт общего сейсмического районирования
территорий государств - участников СНГ
Чрезвычайно высокая сейсмическая опасность свойственна практически всей территории Северной Евразии, в пределах которой расположены и государства - участники СНГ, постоянно испытывающие разрушительные воздействия и угрозу сильных землетрясений. Исключительно редко сейсмоактивные регионы протяженностью в тысячи километров располагаются в пределах одного и того же государства. Каждый из таких регионов обычно характеризуется единством сейсмогеодинамического развития, проявляющегося, в частности, в определенной упорядоченности геоструктур, очагов землетрясений, миграционных процессов и сейсмической активизации. Следовательно, для адекватного изучения структуры сейсмичности и динамики сейсмических процессов в каждом из регионов, а также для выявления внутри- и межрегиональных сейсмогеодинамических связей, необходимо широкое международное сотрудничество.
Первым и самым важным звеном в оценке долгосрочной сейсмической опасности и сейсмического риска является сейсмическое районирование (СР). Исследования в этой области имеют целью идентификацию сейсмогенерирующих зон, определение параметров их сейсмического режима, а в итоге - расчет создаваемого ими сейсмического эффекта на земной поверхности. Исследования базируются на детальном и комплексном изучении глубинной структуры земной коры и всей литосферы, современной геодинамики, сейсмотектоники, региональной сейсмичности и инженерной сейсмологии. Они объединяют широкий круг специалистов в области сейсмологии и других наук о Земле с инженерами-проектировщиками и строителями различных специализаций.
В зависимости от задач, степени детальности и масштаба исследований сейсмическое районирование может быть общим (ОСР, масштаб 1:5000000 - 1:2500000), детальным (ДСР, масштаб 1:500000 - 1:100000) и микросейсмическим (МСР, масштаб 1:50000 и крупнее). Однако первостепенным и опорным для всех последующих построений является ОСР, основанное на региональных и межрегиональных сейсмологических и геолого-геофизических исследованиях, способствующих выявлению планетарных сейсмогеодинамических взаимодействий литосферных плит и крупных блоков земной коры сейсмоактивных регионов.
Проблема создания полноценных карт СР актуальна для всех без исключения государств - участников СНГ, сейсмоактивные регионы которых постоянно подвержены сейсмической угрозе. На основе нормативных карт СР осуществляются сейсмостойкое строительство, рациональное землепользование и долгосрочное социально-экономическое планирование на государственных уровнях, оценивается сейсмическая уязвимость народного хозяйства и возможный ущерб от разрушительных последствий сильных землетрясений. Вместе с тем надежность карт сейсмического районирования самым непосредственным образом зависит от качества и степени достоверности исходного сейсмологического и сейсмотектонического материала и принятой методологии оценки сейсмической опасности.
Из-за целого ряда объективных и субъективных причин, в том числе методологических и технических недостатков прошлых исследований, последняя нормативная карта общего сейсмического районирования 1978 года (ОСР-78) территории бывшего СССР не выдержала даже относительно короткого испытания временем. В течение последнего десятилетия практически ежегодно возникали разрушительные 8 - 9- и даже 9 - 10-балльные землетрясения в зонах, опасность которых на карте ОСР-78 оказалась заниженной по меньшей мере на 2 - 3 балла. К их числу относятся Спитакское землетрясение 1988 года в Армении, Зайсанское 1990 года - в Казахстане, Рача-Джавское 1991 года - в Грузии, Суусамырское 1992 года - в Кыргызстане, Корякское 1991 года и Нефтегорское 1995 года - в России. Как показали последующие исследования, карта ОСР-78 на самом деле и не была общей, поскольку составлялась фрагментарно в разных регионах и республиках, по разнотипной методике и на основе разрозненного сейсмологического и сейсмогеологического материала. К числу главных недостатков этой карты, наряду с методологическими и методическими недоработками, следует отнести прежде всего большую неоднородность использовавшихся при ее построении исходных данных, возникшую в результате неравномерной и недостаточной изученности сейсмоопасных регионов страны и связанных с ними сопредельных зарубежных сейсмоактивных территорий.
В результате комплексных исследований, проведенных в 1991 - 1996 гг. по проблеме "Сейсмичность и сейсмическое районирование Северной Евразии" при финансовой поддержке Министерства науки и технологий России и при участии сейсмологических и геолого-геофизических организаций Азербайджана, Армении, Беларуси, Грузии, Казахстана, Кыргызстана, Молдовы, России, Таджикистана, Туркменистана, Узбекистана и Украины, получен унифицированный исходный сейсмологический и сейсмогеологический материал по всей территории Северной Евразии, позволяющий с принципиально новых позиций подойти к изучению структуры региональной сейсмичности и оценке сейсмической опасности в каждом из государств. Созданы сейсмотектонические и сейсмогеодинамические модели зон возникновения очагов землетрясений на территории всей Северной Евразии, выявлены определенные закономерности пространственно-временного и энергетического развития региональных геодинамических процессов, предложены новые методические подходы к сейсмологической параметризации очаговых зон и расчету сейсмического эффекта, создаваемого ими на земной поверхности. В частности, обнаружено структурно-динамическое единство геофизической среды и протекающих в ней сейсмических процессов, состоящее в том, что разломно-блоковая структура литосферы и совокупность очагов землетрясений имеют одну и ту же или очень близкую фрактальную размерность, о чем свидетельствуют пространственные и временные распределения этих объектов.
Опыт этого сотрудничества сейсмологов государств - участников СНГ будет использован при реализации МНТП ССМ.
В соответствии с развиваемым двухстадийным подходом к оценке сейсмической опасности на первой, сейсмотектонической, стадии выявляются зоны возникновения очагов землетрясений (зоны ВОЗ), а на второй, инженерной, рассчитывается создаваемый ими сейсмический эффект на земной поверхности. Двухстадийная модель и вероятностный подход к картированию сейсмической опасности получили широкое применение в мировой сейсмологии, особенно после известной публикации К.А.Корнелла (США) в 1968 году. Вместе с тем, несмотря на высокую конструктивность предложенной им методологии, существенное развитие получила главным образом вторая стадия исследований по сейсмическому районированию - расчет вероятности сейсмического эффекта на земной поверхности. Первая же стадия - идентификация и сейсмологическая параметризация очаговых зон, относящаяся к глубинным сейсмогеодинамическим процессам и к компетенции сейсмологов и геофизиков, осталась менее содержательной и в значительной степени субъективной.
В основу исследований, развиваемых в последние годы коллективом сейсмологов государств - участников СНГ, также положен принцип двухстадийности, базирующийся на создании двух взаимосвязанных прогнозных моделей - модели очаговых зон (МОЗ) и модели сейсмического эффекта (МСЭ). Однако конструирование и физическое содержание каждой из моделей существенно отличается от прежних подходов. Так, очаги крупных (с М >= 7,0) землетрясений представляются не в виде абстрактных точек, а в форме протяженных и ориентированных сейсмогенерирующих структур, отражающих реальную их природу. Вместо устаревших оценок энергетических классов (К) землетрясений теперь используются современные определения сейсмических моментов (Mo) и моментных магнитуд (Mw), применение которых делает более физичными и надежными оценки повторяемости крупных сейсмических событий. Значительно повышена роль геологического строения и прочностных свойств среды и сейсмических очагов. В основу разрабатываемых моделей прогнозной сейсмичности положена естественная иерархичность и фрактальность геологических структур, геодинамических процессов и, соответственно, очагов землетрясений. Наряду с принципиально новыми количественными параметрами и детерминистскими построениями всюду вводятся вероятностные оценки, характеризующие степень неопределенности тех или иных построений.
Исследования охватывают всю Северную Евразию, но в методологическом отношении наиболее детально проводятся по территории Крым-Кавказ Копетдагского региона, являющегося международным тестовым полигоном для совершенствования методов оценки глобальной сейсмической опасности (Международная программа GSHAP - Global Seismic Hazard Assessment Program). В этих исследованиях принимают участие сейсмологи Азербайджана, Армении, Грузии, России, Туркменистана, Украины, а также Ирана, Турции, Италии и ряда других европейских стран.
И все-таки наиболее сложной и до конца нерешенной проблемой до сих пор остается идентификация сейсмогенерирующих структур - зон ВОЗ, от решения которой во многом зависят достоверность и надежность карт сейсмического районирования, а следовательно, и оценка сейсмической опасности.
Зоны ВОЗ подчинены геометрии долгоживущих сейсмоактивных разломов и включают в себя сейсмогенерирующие структуры, которые можно в зависимости от детальности и достоверности исходных данных разделить на три типа: линеаменты с более или менее упорядоченно расположенными вдоль них сейсмическими очагами; потенциальные очаги, приуроченные обычно к пересечениям или изломам линеаментов; домены, моделирующие области "рассеянной" сейсмичности. Сейсмолинеаменты служат основным каркасом сейсмотектонических моделей и отображают в трехмерном пространстве наиболее крупные и относительно четко выраженные сейсмоактивные структуры, в генерализованном виде символизируя их оси. Они оконтуривают геоблоки с относительно малой дифференциацией тектонических движений и трассируют сочленения геоблоков с наиболее контрастной тектонической активностью. Линеаменты идентифицируются главным образом путем кластерного анализа пространственно-временного распределения вдоль них очагов землетрясений соответствующих магнитуд, а также по геофизическим полям, по сходному историко-тектоническому развитию в кайнозое (преимущественно в верхнем плейстоцене и голоцене), по активности в четвертичном периоде, по близким величинам градиентов скоростей неотектонических движений и по другим признакам новейшей и современной геодинамики. Особое значение для изучения режима современного развития разломов и линеаментных структур имеет датирование связанных с ними очагов крупных палеоземлетрясений.
Размеры взаимодействующих геоблоков контролируют верхний предел магнитуды (Mmax) землетрясений в линеаментных структурах, а их количество, ранг и интенсивность тектонических перемещений - сейсмический режим региона. Важное значение для идентификации сейсмогенерирующих структур и оценки их сейсмического потенциала приобретает картирование очагов землетрясений разных магнитуд в соответствии с их размерами и ориентацией. Местоположение потенциальных очагов землетрясений (ПОЗ) наряду с анализом сейсмотектоники (пересечение и изгибы разломов и т.п.) уточняется методом преимущественных межэпицентральных расстояний событий определенных магнитуд, путем распознавания образов и другими способами. Поскольку неструктурированной сейсмичности в природе практически не существует, нижний уровень величины Mmax в линеаментах может быть любым, что зависит от точности сейсмологических и сейсмотектонических построений. Для общего сейсмического районирования эта величина обычно не ниже Mmax = 6,0. К доменным структурам при ОСР отнесены землетрясения с М <= 5,5, поскольку выявлять такие линеаменты в относительно мелком масштабе ОСР затруднительно. При детальном районировании (ДСР) и в зависимости от задач этот уровень может быть существенно понижен, например, до М = 4 и ниже.
Все основные структурные элементы зон ВОЗ (сейсмолинеаменты, домены и потенциальные очаги) количественно параметризуются в соответствии с сейсмическим режимом соответствующих регионов и удельным потоком сейсмических событий в каждом из них и, как и вся остальная база данных, представляются в географической информационной системе технологий (ГИС-технологии) в виде отдельных электронных слоев. На основе разработанного программно-математического обеспечения для модели сейсмического эффекта (МСЭ), адаптированной к модели очаговых зон с протяженными очагами, ведется расчет сейсмических воздействий разной интенсивности (в баллах и / или максимальных ускорениях) с указанием вероятности их возникновения в заданные интервалы времени в средних грунтовых условиях.
Могут быть предложены и иные подходы к идентификации сейсмогенерирующих структур и оценки их сейсмической опасности, в том числе в районах активного техногенного воздействия на литосферу.
Как показывают исследования, фрактальная слоисто-блоковая структура геофизической среды предопределяет ее особую реакцию на изменения геодинамической обстановки. Так, если внешние геодинамические воздействия слабые, то сейсмический режим в регионе квазистационарен и характеризуется хаотическим возникновением слабых землетрясений. При увеличении вынуждающих сил, например, в результате появления крупных сейсмических или криповых подвижек, сейсмогеодинамическая система переходит в качественно новое и более организованное состояние. В ее неравновесных межблоковых швах возникают явления самоорганизации и формируются структурно-устойчивые деформационные волны, распространяющиеся вдоль разломных зон на значительные расстояния и играющие определяющую роль в провоцировании очагов крупных землетрясений. С деформационными волнами, например, по-видимому, связана наблюдаемая в последние два десятилетия миграция сейсмической активизации, вызвавшая последовательное возникновение целого ряда сильных землетрясений в Восточной Турции, Северном Иране, а затем и на Кавказе. Аналогичные миграционные процессы происходят в настоящее время и в Центральной Азии. Совместные исследования в этой области по Программе МССМ смогут способствовать долгосрочному прогнозу сейсмической опасности и привнесут в сейсмическое районирование новые элементы динамики.
Новая карта общего сейсмического районирования территорий государств - участников СНГ, совместимая с международными стандартами, может быть положена в основу дальнейшего совершенствования в каждом из государств своих национальных нормативных карт районирования сейсмической опасности, необходимых для оценки социально-экономической и экологической уязвимости территорий, рационального землепользования, сейсмостойкого строительства и уменьшения сейсмического риска.
Исследования осуществляются Координационным комитетом по оценке сейсмической опасности и сейсмическому районированию (КСО), в состав которого входят взаимосвязанные рабочие группы специалистов из всех государств - участников СНГ и который возглавляется (как и рабочие группы) председателем, избираемым на определенный срок. Рабочие группы (РГ) объединяют специалистов по следующей тематике:
РГ-1: Сейсмичность (каталоги и магнитудная классификация землетрясений; механизм очагов; региональная сейсмичность и сейсмический режим; периодичность и миграция сейсмической активизации и др.);
РГ-2: Идентификация очаговых зон (разломно-блоковая структура среды; сейсмоактивные разломы и сейсмодислокации; прочностные свойства и напряженное состояние земной коры; новейшие и современные тектонические движения; идентификация сейсмических источников; сейсмологическая параметризация очаговых зон и др.);
РГ-3: Сильные движения грунта (анализ сейсмометрических и макросейсмических наблюдений; спектральные характеристики; затухание сейсмической интенсивности; методика оценки сейсмической опасности и сейсмического риска и др.);
РГ-4: Расчет сейсмической опасности (геоинформационные системы и геолого-геофизическая база данных; программно-математическое обеспечение задач оценки сейсмической опасности; расчет сейсмической сотрясаемости и др.).
Для успешной разработки проблемы сейсмического районирования, контроля за развитием сейсмогеодинамических процессов на большой территории и адекватного долгосрочного прогноза сейсмической обстановки, а в конечном итоге - для составления национальных нормативных карт районирования сейсмической опасности и оценки сейсмического риска, планируется:
дальнейшее развитие методологии и научно-методических основ сейсмического районирования разных масштабов (общее, детальное и микросейсморайонирование), оценки долгосрочной сейсмической опасности и сейсмического риска, в том числе с учетом техногенной сейсмичности;
создание в МИОЦ СС и регулярное пополнение через систему Internet единого специализированного сейсмологического и геолого-геофизического банка данных (каталоги землетрясений, адаптированные для задач сейсморайонирования; электронные карты активных разломов и сейсмодислокаций, геофизических полей, новейших и современных тектонических движений и другие исходные данные);
создание и регулярное обновление карт региональной сейсмичности Северной Евразии, изучение ее пространственно-временной структуры и совместный контроль за развитием планетарных и межрегиональных сейсмогеодинамических процессов, охватывающих территории государств - участников СНГ и сопредельных регионов;
совершенствование сейсмогеодинамических моделей, идентификация потенциальных очаговых зон и оценка вероятности возникновения в них крупных (с М = 6 и более) землетрясений в ближайшие годы и десятилетия;
создание карты общего сейсмического районирования территорий государств - участников СНГ (в масштабе 1:5000000) и региональных (национальных) карт ОСР (в масштабе 1:2500000) как основы для разработки каждым из государств - участников СНГ в более крупном масштабе своих национальных нормативных карт районирования сейсмической опасности и сейсмического риска (ДСР, МСР и др.).
Все исследования, изложенные в разделе II, выполняются в тесном контакте с другими разделами Программы МССМ.
III. Разработка методологии прогноза землетрясений
Научно обоснованный прогноз землетрясений является труднодостижимой, но чрезвычайно важной целью, направленной, прежде всего, на сохранение человеческих жизней. В связи с непрерывно развивающейся урбанизацией, увеличением плотности населения в сейсмоактивных регионах, строительством атомных электростанций, высотных плотин, взрыво-пожаро-химических и других потенциально опасных производств вопросы разработки методов надежного среднесрочного и краткосрочного прогноза разрушительных землетрясений, предотвращения жертв и снижения экономического ущерба от сейсмических катастроф выдвигаются в число важнейших социально-экономических и научно-технических проблем. Разработкой этих проблем занимаются специалисты многих стран, авторитетные международные организации уделяют вопросам сейсмобезопасности существенное внимание.
Земная кора сложена блоками разного размера и обладает свойством фрактальности. Блоки характеризуются разной прочностью, различными уровнем и ориентацией тектонических напряжений. В тех районах Земли, где скорость накопления напряжений вследствие относительного движения литосферных плит и эндогенных процессов преобладает над скоростью их релаксации, одновременно существует ряд участков земной коры, находящихся в состоянии, близком к пределу длительной прочности. Отражением этого состояния является повышенная сейсмичность. Установлено, что наиболее высокие напряжения концентрируются в местах пересечения или излома геологических разломов, разделяющих блоки, и к этим же местам приурочены очаги наиболее сильных землетрясений. Система разломов также обладает фрактальным строением. Вследствие этого в конкретном сейсмоактивном районе одновременно существует значительное количество очагов будущих землетрясений разной величины, находящихся на различной стадии своего развития.
История развития очага и его точное местонахождение, как правило, не известны из-за крайне короткого периода инструментальных сейсмологических наблюдений и не всегда надежных исторических сведений о землетрясениях. На основании же выявления стадий сейсмического цикла, активизации слабой сейсмичности, измерения современных движений земной коры и картирования разломов удается установить с той или иной степенью вероятности местоположение сразу нескольких предположительных "кандидатов" на будущее сильное землетрясение.
Лабораторные исследования при разных термодинамических условиях свидетельствуют, что разрушение нагружаемой горной породы наступает с некоторым запаздыванием после достижения предела длительной прочности. Существуют два необходимых и достаточных условия для того, чтобы разрушение не происходило внезапно. Во-первых, напряжения должны возрастать медленно. Во-вторых, среда должна состоять из разнопрочных и разнонапряженных составляющих. Оба эти условия имеют место в Земле. Следствием является появление слабых землетрясений (разрушение малопрочных связей) перед более сильными, что создает принципиальную возможность прогноза последних. На неупругой стадии нагружения возникают разнообразные предвестники макроразрушения вследствие развития трещинообразования и пластических подвижек по контактам блоков.
Напряжения в разных участках земной коры испытывают флуктуации от совокупного, переменного и разнопериодного влияния Луны и Солнца, метеорологических факторов, землетрясений в соседних районах и от других, в том числе техногенных, причин. В очагах, которые находятся на завершающих стадиях своего развития, близких к пределу длительной прочности, в периоды повышения напряжений в районах их расположения возникают предвестники. Очевидно, что предвестники могут появляться и исчезать многократно, следуя временным и пространственным флуктуациям напряженного состояния. Проявляется, таким образом, эффект мерцания предвестников и поэтому "ложные" предвестники неизбежны. Очередность появления землетрясений среди "кандидатов" зависит от многих причин и не может быть установлена с высокой вероятностью на настоящем этапе наших знаний о процессах в Земле. Однако, как показывают наблюдения, следствием сильного землетрясения в одном из очагов является перераспределение тектонических напряжений в близлежащих блоках земной коры. Это приводит к усилению сейсмического процесса на тех участках, где напряжения повысились, но одновременно приостанавливает процесс в блоках и разломных зонах, неблагоприятно ориентированных к новой структуре напряженного состояния. Отсюда следует, что землетрясения в других очагах отодвинутся на неопределенное будущее, а наблюдавшиеся вследствие развития этих очагов предвестники окажутся ложными.
По-видимому, такая ситуация наблюдалась в Средней Азии перед землетрясениями в Газли. В течение нескольких месяцев до этого исследователями из ряда республик бывшего Советского Союза на расстояниях до тысячи километров от Газли отмечались значительные вариации различных прогностических параметров (наклоны и деформации земной коры, уровень подземных вод, эманации геохимических элементов). Они не сопровождались местными сильными сейсмическими событиями и постепенно прекратились после Газлийских землетрясений.
Неоднозначность прогноза землетрясений очевидна даже в случаях, когда предвестники возникают в очагах землетрясений. Надежно установлено, что места яркого проявления предвестников часто не совпадают с эпицентром будущего землетрясения, а приурочены к "высокочувствительным точкам". К числу последних, прежде всего, относятся зоны тектонических разломов, пересекающих высоконапорные водоносные горизонты. Такого рода аномалии получили название "параметрических", поскольку они связаны с изменениями физических параметров малопрочных, пластичных и высокопроницаемых пород в разломных зонах. Наличие таких аномалий приводит к большому ареалу распространения предвестников (сотни километров) и затрудняет определение места конкретного очага.
Процесс подготовки землетрясения развивается во времени по законам длительной прочности. Небольшое повышение локальных напряжений в очаге вследствие вышеназванных внешних факторов резко ускоряет деформационный процесс и сокращает время до наступления землетрясения (неустойчивости). Это следует из экспериментов по механике горных пород и концепции прочности.
Оценки показывают, что повышение действующих напряжений на несколько процентов ускоряет деформационный процесс и сокращает время до землетрясения в несколько раз. Одновременное повышение напряжений в большом регионе увеличивает вероятность возникновения землетрясения высокой магнитуды, поскольку действует на большой по размеру блок и протяженный разлом в земной коре. Установлено, например, что существует зависимость между площадью распространения атмосферного фронта и размерами блоков земной коры, испытывающих колебания под воздействием вариаций атмосферного давления.
Таким образом, необходимым элементом прогностических работ должен быть мониторинг вариаций напряженного состояния земной коры, вызванных космическими, метеорологическими и другими факторами, выступающими в качестве триггерных эффектов. Лабораторное моделирование демонстрирует, что промежуток времени между наступлением неустойчивости и моментом триггерного воздействия зависит от периода и амплитуды последнего. В условиях Земли диапазон его изменения еще предстоит выяснить.
Долгосрочный и среднесрочный прогноз и в мировой, и в отечественной науке разработан достаточно глубоко. Краткосрочный же прогноз с вероятностью, достаточной для предупреждения населения, в настоящее время на регулярной основе не осуществляется. В отличие от среднесрочных предвестников, которые развиваются при постепенно возрастающем напряжении, краткосрочные предвестники приурочены к стадии механической неустойчивости горных пород, когда процесс будущего землетрясения развивается самопроизвольно.
Прямых способов измерения напряжений или деформаций в толще земной коры на глубинах в несколько десятков километров не существует. Косвенный способ может быть основан на изучении отклика очага на внешнее воздействие. Принцип такого метода, подкрепленный результатами лабораторного моделирования, заключается в следующем. Импульс упругого напряжения от внешнего источника на линейной стадии реологической кривой вызывает аналогичный по форме отклик деформации. По мере приближения к максимуму прочности деформационный отклик нелинейно возрастает и, что особенно важно, искажается форма ответного сигнала из-за неодинаковой реакции среды на фазу сжатия и растяжения. Это открывает возможность использования искусственных (вибросейс) или естественных (земные приливы) сигналов для прозвучивания очагов землетрясений в целях контроля за приближением их к стадии неустойчивости.
На основе обобщения мирового опыта можно предложить следующую стратегию прогностических исследований:
определение мест очагов будущих землетрясений по данным об исторической сейсмичности, структуре напряженного состояния, скорости деформационного процесса и данным сейсмотектоники;
определение стадий сейсмического цикла на основании выявления прогностических признаков типа сейсмического затишья, кольцевой активности, форшоковой активизации для каждого из очагов;
зондирование очагов естественными или искусственными источниками в целях выявления стадии неустойчивости и ранжирования очагов по этому признаку;
регистрация геофизических гидрогеодинамических, геохимических полей на площади, покрывающей район всех возможных очагов, и выделение среднесрочных и краткосрочных предвестников;
определение места готовящегося землетрясения по структуре пространственного распределения предвестников;
мониторинг вариаций напряжений (деформаций) и других параметров, которые могут выступать в качестве триггерных явлений.
Все эти направления должны сопровождаться фундаментальными исследованиями по физике очага землетрясения в целях лучшего понимания природы и закономерностей этого вида естественных катастроф.
Из вышеизложенных представлений о физическом процессе подготовки землетрясений вытекают следующие основные научные предпосылки международного сотрудничества в рамках МНТП ССМ:
в связи с тем, что сильные землетрясения очень редко случаются в зонах, где установлены хорошо развитые системы регистрации предвестников, каждый такой случай должен исследоваться с применением всех доступных методик прогнозирования, развитых и опробованных в различных странах;
область распространения предвестников сильного землетрясения на порядок величины в линейном измерении превышает размер последующего разрыва, составляя при землетрясении с магнитудой 7 несколько сот километров. Известны случаи дальнодействующей связи между землетрясениями, происходящими на расстояниях порядка тысячи километров. Так, землетрясения Камчатки с магнитудами больше 7,5 происходят через аномально короткие периоды времени после столь же сильных землетрясений Курильских островов и Северной Японии. Это требует оперативного обмена сейсмологической и прогностической информацией между учеными близлежащих стран;
ряд геофизических явлений, которые могут послужить триггером готовящегося землетрясения, мигрируют вдоль поверхности Земли, последовательно проходя по территориям разных стран. К ним, в первую очередь, относятся мощные атмосферные фронты и деформационные волны. Комплексом сейсмологических и деформационных исследований обнаружено, что наблюдается миграция сейсмичности и деформационного процесса с юга на север на Кавказе. Скорость такого процесса, измеряемая первыми десятками километров в год, приводит к последовательному возникновению сильных землетрясений на территориях Турции, Армении, Грузии и России. Миграция в близширотном направлении известна в районах Копетдага, Памира и Тянь-Шаня. Установление природы этих явлений требует согласованных наблюдений на международном уровне;
вызывает известный интерес вопрос о том, насколько прогностические методы, развитые в конкретной стране для одного сейсмоопасного района, применимы в других странах и при отличных сейсмотектонических условиях. Есть основания полагать, что если разработанные методы основаны на фундаментальных научных принципах, то эти методы могут быть прямо или с незначительной корректировкой использованы в прогностических исследованиях на территории всей Земли.
Изложенный в настоящем разделе подход к проблеме прогноза землетрясений требует развития международного сотрудничества в следующих основных направлениях:
обмен каталогами землетрясений;
обмен материалами геофизических, гидродинамических, геохимических наблюдений;
обмен материалами наблюдений, полученных методами спутниковой геодезии (GPS), обеспечивающими проведение высокоточного и в то же время оперативного слежения за деформациями на большой площади сейсмоопасного района.
Информационно-технологическим базисом, позволяющим реализовать предлагаемую стратегию, может служить система локальных прогностических сетей (ЛПС), развиваемых, в первую очередь, в районах, где по данным долгосрочного прогноза сильные землетрясения ожидаются с высокой вероятностью.
Каждая из ЛПС должна включать несколько пунктов комплексных наблюдений (ПКН), локальную телеметрическую систему (ЛТС), которая связывает все ПКН с Межгосударственным информационно-обрабатывающим центром (МИОЦ), и сейсмопрогностическую обсерваторию. Оценки показывают, что для регистрации предвестников землетрясений с М = 6 расстояние между соседними ПКН должно быть порядка 50 км; при землетрясении с магнитудой М = 7 - около 100 км. Комплексные пункты наблюдений, входящие в состав ЛПС, используя стандартный комплект метрологически обеспеченной прогностической аппаратуры, поставляют первичный геофизический материал для дальнейшего анализа. Это позволяет проводить корректное сопоставление и анализ данных, получаемых в различных точках.
Пункт комплексных наблюдений должен включать следующий примерный набор автоматизированной аппаратуры: трехкомпонентный сейсмометр, деформометр, наклономер, датчики атмосферного электричества, датчики электротеллурического, электромагнитного и геомагнитного полей, скважинные измерители уровня, дебита, температуры, эманаций радона, гелия и некоторых других химических элементов, приборы для метеорологических измерений. В зависимости от конкретных сейсмотектонических условий набор параметров измерения на каждом ПКН может отличаться. При этом важными условиями является обеспечение высокой тензочувствительности каждого метода на уровне регистрации вариаций от земных приливов, а также наличие разноглубинных методов, позволяющих исключить влияние приповерхностных условий.
Для исследования отклика очага на внешнее воздействие в целях определения стадии неустойчивости весьма перспективным представляется оснащение каждой ЛПС виброисточником и генератором электрического зондирования с мощностью, обеспечивающей прием сигналов на базах, по крайней мере, в десятки километров.
IV. Механизм реализации МНТП ССМ
Механизм реализации МНТП ССМ должен обеспечить следующее:
организацию постоянного взаимодействия между государствами - участниками СНГ по реализации Программы МССМ;
мероприятия по аппаратурному переоснащению сейсмических сетей государств - участников СНГ;
мероприятия по реализации научно-методического обеспечения по вопросам оценки сейсмической опасности и прогноза землетрясений;
мероприятия по созданию единой информационной инфраструктуры;
решение вопросов финансирования по аппаратурно-техническому переоснащению сейсмических сетей и созданию информационной инфраструктуры.
1. Организация постоянного взаимодействия между государствами - участниками СНГ по реализации Программы МССМ. Решение поставленных задач и достижение целей невозможно без создания соответствующей организационной структуры - Межгосударственного координационного совета руководителей национальных сейсмических центров государств - участников СНГ (МКСР НСЦ), в который на равноправной основе входят руководители НСЦ. Руководство МКСР НСЦ осуществляется председателем, назначаемым поочередно от каждого государства - участника СНГ сроком на 2 года. Он же осуществляет руководство Межгосударственной системой сейсмологического мониторинга.
В составе МКСР НСЦ организуется:
система национальных рабочих групп, создаваемых при учреждениях сейсмологического профиля государств - участников СНГ;
система тематических рабочих групп по вопросам технического переоснащения наблюдательных сетей, создания и функционирования информационной инфраструктуры, программного и методического обеспечения, сейсмического районирования, оценки сейсмической опасности и др.
2. Мероприятия по аппаратурному переоснащению сейсмических сетей государств - участников СНГ. Техническое перевооружение сейсмических сетей государств - участников Содружества должно осуществляться по линии следующих мероприятий:
проведение международного аппаратурного конкурса с выбором типов аппаратуры и определения производителей этой аппаратуры (в конкурсе участвуют научные и производственные организации государств - участников СНГ; жюри конкурса формируется из представителей этих же государств);
проведение в разных государствах - участниках СНГ испытаний аппаратуры;
изготовление и поставки этой аппаратуры по заявкам государств - участников СНГ;
поддерживание этой аппаратуры и поставка запасных частей к ней.
При проведении конкурса целесообразно ориентироваться на создание кооперации производителей из государств - участников СНГ. Конкурс должен проводиться с учетом мировых стандартов на создание геофизической и иной аппаратуры.
3. Мероприятия по реализации научно-методического обеспечения по вопросам оценки сейсмической опасности и прогноза землетрясений.
Указанные мероприятия должны включать:
сертификацию существующих методов оценки сейсмической опасности и прогноза землетрясений;
создание унифицированного и приемлемого для всех государств - участников СНГ программного и методического обеспечения по оценке сейсмической опасности и прогнозу землетрясений;
разработку унифицированных карт сейсмогенерирующих структур и общего сейсмического районирования территорий государств - участников СНГ, которые могут составить основу для создания в каждом из государств соответствующих нормативных документов.
Сертификация существующих методов должна осуществляться Экспертным советом по сейсмологии и сейсмостойкому строительству при МГС по ЧС путем проведения необходимых экспертиз с привлечением специалистов из государств - участников СНГ.
Программное и методическое обеспечение должно разрабатываться специальными группами, рассматриваться и утверждаться Экспертным советом.
Унифицированные документы должны также рассматриваться и утверждаться указанным Экспертным советом.
4. Мероприятия по созданию информационной инфраструктуры. В целях создания Межгосударственной информационной структуры МССМ должны быть проведены следующие мероприятия:
создание в государствах - участниках СНГ национальных банков сейсмологической информации;
создание Межгосударственного информационно-обрабатывающего центра сейсмологических служб государств - участников СНГ (МИОЦ СС) в городе Обнинске на базе Геофизической службы РАН;
организация передачи информации из национальных сейсмологических сетей и банков данных по некоммерческой телекоммуникационной системе Internet;
организация передачи сейсмологической информации из МИОЦ СС в национальные банки данных по системе Internet.
V. Финансовое обеспечение МНТП ССМ
Реализация МНТП ССМ в 1998 - 2001 гг. предусматривается за счет бюджетных средств государств - участников Программы, объемы которых определяются межправительственным соглашением. Перечень основных мероприятий, их стоимость и ожидаемые результаты реализации приведены в приложении 1.
Учитывая заинтересованность каждого государства-участника в выполнении конкретного объема работ на своей территории (в рамках общих объемов работ, определенных Программой), а также негативное отношение государств-участников к отвлечению национальных бюджетных средств за пределы государства, предусматривается, что 95% всех средств, затрачиваемых каждым государством на реализацию своей доли участия в реализации Программы, будут расходоваться на выполнение мероприятий по созданию национальных (региональных) систем сейсмологического мониторинга территорий каждого из этих государств. Остальные 5% требуемых средств будут использоваться на осуществление необходимых общих мероприятий Программы через создаваемый за счет долевых взносов государств централизованный фонд. Этот фонд может быть создан при Межгосударственном совете по чрезвычайным ситуациям природного и техногенного характера или при Межгосударственном банке государств - участников СНГ. Порядок аккумуляции и расходования средств, а также контроль за ними устанавливаются дополнительно по договоренности государств-участников. Смета расходов государств-участников приведена в приложении 2.
В условиях ограниченности бюджетных средств в государствах - участниках СНГ, которую они будут испытывать в течение почти всего периода реализации Программы, при разработке настоящего документа была выбрана стратегия оптимального реагирования, препятствующая разрушению существующей сети сейсмологических наблюдений и быстро адаптирующаяся к изменяющимся условиям (геофизическим, экономическим, политическим). В то же время планируется, без ущерба для выполнения поставленных в Программе задач, некоторое сокращение действующих станций, эффективность работы которых значительно ниже расходов на их эксплуатацию. Более целесообразен путь ликвидации нескольких малоэффективных пунктов сейсмологических наблюдений с одновременной организацией работы меньшего числа пунктов в точках, обладающих повышенными естественными возможностями регистрации сейсмических событий. Экономию средств даст также допустимое снижение оперативности передачи информации по отдельным показателям в центры обработки данных. Автоматизация сети сейсмологических наблюдений и внедрение, там где это возможно, необслуживаемых автоматизированных станций позволит существенно сократить эксплуатационные расходы.
При выполнении вышеуказанных условий общая сумма расходов на реализацию Программы за 1998 - 2001 гг. составит 80,0 млн.российских рублей (около 15,0 млн.долларов США). В соответствии с предложениями участников заседания Экспертного совета по сейсмологии и сейсмостойкому строительству при МГС по ЧС в октябре 1996 года в городе Ташкенте долевое участие в финансировании Программы по вышеуказанной смешанной схеме предлагается осуществлять исходя из количественных показателей развития национальных сетей сейсмических наблюдений и отслеживаемой территории. При таком подходе доля Российской Федерации составит 70% от общей стоимости Программы, доля Республики Казахстан и Республики Узбекистан - по 6,3%, доля Республики Армения - 1,0%, других участников Программы - в равных долях от оставшегося объема финансирования. В отдельных случаях часть средств, предназначенных в качестве доли государства для формирования централизованного фонда, может быть использована для прямой оплаты государством-участником за выполнение каких-либо работ в рамках мероприятий Программы (без перечисления этой суммы в централизованный фонд).
Реализация Программы даст возможность создать до 2002 года на территориях государств - участников СНГ систему сейсмологического мониторинга, подробные характеристики и возможности которой приведены выше.
Основные показатели развития системы сейсмических наблюдений, информационной инфраструктуры и др., которые могут быть достигнуты в каждом государстве - участнике Программы, приведены в приложении 3.
Главные этапы создания Межгосударственной системы сейсмологического мониторинга территорий государств - участников СНГ, соответствующей мировому научно-техническому уровню, изложены в приложении 4. Это приложение в процессе доработки Программы будет совершенствоваться и уточняться в соответствии с предложениями государств - участников СНГ.
С учетом бюджетного характера финансирования Программы ее принятие как официального межгосударственного документа, обязательного для национальных финансирующих организаций, прошло соответствующие стадии рассмотрения, одобрения и утверждения: на IX заседании Межгосударственного совета по чрезвычайным ситуациям природного и техногенного характера (22 мая 1997 года), заседании Коллегии Межгосударственного экономического Комитета Экономического союза (27 марта 1998 года), заседании Президиума МЭК (29 мая 1998 года), заседании Совета глав правительств Содружества.
Приложение 1
МЕЖГОСУДАРСТВЕННАЯ НАУЧНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ПРОГРАММА СОЗДАНИЯ
СИСТЕМЫ СЕЙСМОЛОГИЧЕСКОГО МОНИТОРИНГА ТЕРРИТОРИИ
ГОСУДАРСТВ - УЧАСТНИКОВ СНГ (МНТП ССМ)
Сводная таблица финансовых затрат по реализации МНТП ССМ
в 1998 - 2001 гг.
-----+----------------------+---------------------+----------+-------------+----------------------¬
¦ ¦ ¦ ¦ ¦ Необходимые ¦ ¦
¦ ¦ ¦ ¦ ¦ финансовые ¦ Конечный ¦
¦N ¦ Основные задачи ¦ Участники работ ¦ Сроки ¦ затраты ¦ результат ¦
¦раз-¦ и мероприятия ¦ ¦выполнения¦ в млн.рос. ¦ (создание, ¦
¦дела¦ ¦ ¦ ¦ рублей (млн.¦ разработка и др.) ¦
¦ ¦ ¦ ¦ ¦долларов США)¦ ¦
¦ ¦ ¦ ¦ +------+------+ ¦
¦ ¦ ¦ ¦ ¦1998 ¦1998 -¦ ¦
¦ ¦ ¦ ¦ ¦г. ¦2001 ¦ ¦
¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦г. ¦ ¦
+----+----------------------+---------------------+----------+------+------+----------------------+
¦ 1 ¦ 2 ¦ 3 ¦ 4 ¦ 5 ¦ 6 ¦ 7 ¦
+----+----------------------+---------------------+----------+------+------+----------------------+
¦ Подпрограмма I. Создание общего аппаратурно-методического пространства ¦
¦ для мониторинга сейсмической активности и прогноза землетрясений ¦
¦ (1998 г. - 3,5, 1998 - 2001 гг. - 27,5 млн.рос.руб.) ¦
+----+----------------------+---------------------+----------+------+------+----------------------+
¦ 1 ¦Оптимизация сети ¦АН Азербайджанской ¦1998 - ¦ 3,5 ¦ 27,5 ¦Сеть сейсмических ¦
¦ ¦сейсмических ¦Республики (АН АР), ¦2001 гг. ¦(0,64)¦(5,09)¦пунктов наблюдений, ¦
¦ ¦пунктов наблюдений, ¦НССЗ Республики ¦ ¦ ¦ ¦оснащенных ¦
¦ ¦оснащение ¦Армения (НССЗ РА), ¦ ¦ ¦ ¦однотипной ¦
¦ ¦их однотипной ¦НАН Республики ¦ ¦ ¦ ¦сейсмической ¦
¦ ¦сейсмической ¦Беларусь (НАН РБ), ¦ ¦ ¦ ¦аппаратурой; ¦
¦ ¦аппаратурой, создание ¦АН Грузии (АНГ), ¦ ¦ ¦ ¦интегрированная ¦
¦ ¦интегрированной ¦МН-АН Республики ¦ ¦ ¦ ¦система ¦
¦ ¦системы ¦Казахстан (МН-АН РК),¦ ¦ ¦ ¦сейсмологических и ¦
¦ ¦сейсмологических и ¦НАН Кыргызской ¦ ¦ ¦ ¦прогностических ¦
¦ ¦прогностических ¦Республики (НАН КР), ¦ ¦ ¦ ¦наблюдений ¦
¦ ¦наблюдений ¦АН Республики Молдова¦ ¦ ¦ ¦(см. приложение 3) ¦
¦ ¦ ¦(АН РМ), Российская ¦ ¦ ¦ ¦ ¦
¦ ¦ ¦Академия наук (РАН), ¦ ¦ ¦ ¦ ¦
¦ ¦ ¦АН Республики ¦ ¦ ¦ ¦ ¦
¦ ¦ ¦Таджикистан (АН РТ), ¦ ¦ ¦ ¦ ¦
¦ ¦ ¦НАН Туркменистана ¦ ¦ ¦ ¦ ¦
¦ ¦ ¦(НАНТ), АН Республики¦ ¦ ¦ ¦ ¦
¦ ¦ ¦Узбекистан (АН РУ), ¦ ¦ ¦ ¦ ¦
¦ ¦ ¦НАН Украины (НАНУ) ¦ ¦ ¦ ¦ ¦
+----+----------------------+---------------------+----------+------+------+----------------------+
¦1.1 ¦Создание рабочих ¦ -"- ¦ 1998 г. ¦ 0,5 ¦ 0,5 ¦Рабочие группы, ¦
¦ ¦групп, определение ¦ ¦ ¦(0,09)¦(0,09)¦проводящие совместные ¦
¦ ¦порядка ¦ ¦ ¦ ¦ ¦организационные ¦
¦ ¦взаимодействия, ¦ ¦ ¦ ¦ ¦мероприятия ¦
¦ ¦принятие ¦ ¦ ¦ ¦ ¦(определение порядка ¦
¦ ¦решений и т.д. ¦ ¦ ¦ ¦ ¦взаимодействия, ¦
¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦принятие решений и ¦
¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦т.д.) ¦
+----+----------------------+---------------------+----------+------+------+----------------------+
¦1.2 ¦Разработка технических¦ -"- ¦1998 - ¦ 2,5 ¦ 3,0 ¦Технические ¦
¦ ¦предложений и ¦ ¦1999 гг. ¦(0,46)¦(0,56)¦предложения и задания ¦
¦ ¦заданий на ¦ ¦ ¦ ¦ ¦на производство ¦
¦ ¦производство ¦ ¦ ¦ ¦ ¦унифицированного ¦
¦ ¦унифицированного ¦ ¦ ¦ ¦ ¦комплекса сейсмической¦
¦ ¦комплекса ¦ ¦ ¦ ¦ ¦аппаратуры ¦
¦ ¦сейсмической ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦
¦ ¦аппаратуры ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦
+----+----------------------+---------------------+----------+------+------+----------------------+
¦1.3 ¦Проведение конкурса ¦ -"- ¦1999 г. ¦ - ¦ 0,5 ¦Конкурс разработок и ¦
¦ ¦выполненных разработок¦ ¦ ¦ ¦(0,09)¦выбор окончательного ¦
¦ ¦и выбор ¦ ¦ ¦ ¦ ¦технического решения ¦
¦ ¦окончательного ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦
¦ ¦технического решения ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦
+----+----------------------+---------------------+----------+------+------+----------------------+
¦1.4 ¦Производство малой ¦ -"- ¦1999 - ¦ - ¦ 6,0 ¦Малая серия ¦
¦ ¦серии унифицированной ¦ ¦2000 гг. ¦ ¦(1,11)¦унифицированной ¦
¦ ¦сейсмической ¦ ¦ ¦ ¦ ¦сейсмической ¦
¦ ¦аппаратуры для ¦ ¦ ¦ ¦ ¦аппаратуры для ¦
¦ ¦оснащения ¦ ¦ ¦ ¦ ¦оснащения ¦
¦ ¦интегрированной ¦ ¦ ¦ ¦ ¦интегрированной ¦
¦ ¦сейсмической сети ¦ ¦ ¦ ¦ ¦сейсмической сети ¦
+----+----------------------+---------------------+----------+------+------+----------------------+
¦1.5 ¦Опытная эксплуатация ¦ -"- ¦2000 г. ¦ - ¦ 2,0 ¦Эксплуатация малой ¦
¦ ¦малой серии ¦ ¦ ¦ ¦(0,37)¦серии унифицированной ¦
¦ ¦унифицированной ¦ ¦ ¦ ¦ ¦сейсмической ¦
¦ ¦сейсмической ¦ ¦ ¦ ¦ ¦аппаратуры ¦
¦ ¦аппаратуры ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦
+----+----------------------+---------------------+----------+------+------+----------------------+
¦1.6 ¦Производство полной ¦ -"- ¦1998 - ¦ - ¦13,5 ¦Полная серия ¦
¦ ¦серии унифицированной ¦ ¦2001 гг. ¦ ¦(2,50)¦унифицированной ¦
¦ ¦сейсмической ¦ ¦ ¦ ¦ ¦сейсмической ¦
¦ ¦аппаратуры и оснащение¦ ¦ ¦ ¦ ¦аппаратуры ¦
¦ ¦интегрированной ¦ ¦ ¦ ¦ ¦для оснащения ¦
¦ ¦межгосударственной ¦ ¦ ¦ ¦ ¦интегрированной ¦
¦ ¦сейсмической сети ¦ ¦ ¦ ¦ ¦межгосударственной ¦
¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦сейсмической сети ¦
+----+----------------------+---------------------+----------+------+------+----------------------+
¦1.7 ¦Разработка, ¦ -"- ¦1998 - ¦ 0,5 ¦ 2,0 ¦Технические средства ¦
¦ ¦производство и опытная¦ ¦2001 гг. ¦(0,09)¦(0,37)¦для обеспечения ¦
¦ ¦эксплуатация ¦ ¦ ¦ ¦ ¦комплексных ¦
¦ ¦технических средств ¦ ¦ ¦ ¦ ¦прогностических ¦
¦ ¦для обеспечения ¦ ¦ ¦ ¦ ¦наблюдений ¦
¦ ¦комплексных ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦
¦ ¦прогностических ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦
¦ ¦наблюдений ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦
+----+----------------------+---------------------+----------+------+------+----------------------+
¦ Подпрограмма II. Создание общего информационного пространства для обеспечения прогноза ¦
¦ сейсмической опасности (1998 г. - 4,0, 1998 - 2001 гг. - 20,0 млн.рос.руб.) ¦
+----+----------------------+---------------------+----------+------+------+----------------------+
¦ 2 ¦Создание общей ¦АН АР, НССЗ РА, ¦1998 - ¦ 4,0 ¦20,0 ¦Общая информационная ¦
¦ ¦информационной системы¦НАН РБ, АНГ, ¦2001 гг. ¦(0,74)¦(3,70)¦система ¦
¦ ¦интегрированной ¦МН-АН РК, НАН КР, ¦ ¦ ¦ ¦интегрированной ¦
¦ ¦межгосударственной ¦АН РМ, РАН, АН РТ, ¦ ¦ ¦ ¦межгосударственной ¦
¦ ¦системы ¦НАНТ, АН РУ, НАНУ ¦ ¦ ¦ ¦системы ¦
¦ ¦сейсмологического ¦ ¦ ¦ ¦ ¦сейсмологического ¦
¦ ¦мониторинга ¦ ¦ ¦ ¦ ¦мониторинга ¦
¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦(см. приложение 3) ¦
+----+----------------------+---------------------+----------+------+------+----------------------+
¦2.1 ¦Создание рабочих ¦ -"- ¦1998 г. ¦ 0,5 ¦ 0,5 ¦Рабочие группы, ¦
¦ ¦групп, организация ¦ ¦ ¦(0,09)¦(0,09)¦проводящие ¦
¦ ¦порядка ¦ ¦ ¦ ¦ ¦совместные ¦
¦ ¦взаимодействия, ¦ ¦ ¦ ¦ ¦организационные ¦
¦ ¦принятие решений и ¦ ¦ ¦ ¦ ¦мероприятия ¦
¦ ¦т.д. ¦ ¦ ¦ ¦ ¦(определение порядка ¦
¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦взаимодействия, ¦
¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦принятие решений и ¦
¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦т.д.) ¦
+----+----------------------+---------------------+----------+------+------+----------------------+
¦2.2 ¦Разработка технических¦ -"- ¦1998 г. ¦ 1,5 ¦ 1,5 ¦Технические ¦
¦ ¦предложений и заданий ¦ ¦ ¦(0,28)¦(0,28)¦предложения и ¦
¦ ¦по оснащению ¦ ¦ ¦ ¦ ¦задания по оснащению ¦
¦ ¦национальных ¦ ¦ ¦ ¦ ¦национальных и ¦
¦ ¦и межгосударственного ¦ ¦ ¦ ¦ ¦межгосударственного ¦
¦ ¦информационных ¦ ¦ ¦ ¦ ¦информационных ¦
¦ ¦сейсмологических ¦ ¦ ¦ ¦ ¦сейсмологических ¦
¦ ¦центров; выбор ¦ ¦ ¦ ¦ ¦центров ¦
¦ ¦окончательного ¦ ¦ ¦ ¦ ¦(см. приложение 3); ¦
Страницы: Стр.1 | Стр.2 | Стр.3 | Стр.4 |
| 
