ИССЛЕДОВАНИЯ ПО ПРОГНОЗУ ВУЛКАНИЧЕСКИХ ИЗВЕРЖЕНИЙ НА КАМЧАТКЕ И ИЗУЧЕНИЮ ИХ МЕХАНИЗМОВ ЗА 1959–2022 ГОДЫ. АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР Текст научной статьи по специальности «Науки о Земле и смежные экологические науки»

УДК 551.21+550.34

https://doi.org/10.24412/0131-4270-2023-5-6-85-106

ИССЛЕДОВАНИЯ ПО ПРОГНОЗУ ВУЛКАНИЧЕСКИХ ИЗВЕРЖЕНИЙ НА КАМЧАТКЕ И ИЗУЧЕНИЮ ИХ МЕХАНИЗМОВ ЗА 1959-2022 ГОДЫ

АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР

RESEARCH ON THE FORECAST OF VOLCANIC ERUPTIONS IN KAMCHATKA AND THE STUDY OF THEIR MECHANISMS IN 1959-2022. ANALYTICAL REVIEW

Иванов В.В.

Институт вулканологии и сейсмологии Дальневосточного отделения, Российской академии наук, 683006, г. Петропавловск-Камчатский, Россия

ORCID: https//orcid.org/0000-0002-8679-5881, E-mail: victorvasilievich53@gmail.com

Резюме: Дан критический анализ методик мониторинга и прогнозирования извержений действующих вулканов, а также работ по изучению их механизмов на Камчатке за 1959-2022 годы. Рассмотрен вклад научной школы П.И. Токарева в развитие этой тематики. Приводится обзор результатов работ на Камчатской вулканологической станции АН СССР к моменту прихода в 1957 году П.И. Токарева, а также мирового опыта по этой тематике. Описывается начальный этап работы П.И. Токарева, посвященный связи тектоники и вулканизма в Курило-Камчатской области, а также вулканическому районированию. Приведены сведения о моделях процессов в магматических очагах и вулканических взрывов, об акустических явлениях, о созданной под руководством П.И. Токарева обсерватории вблизи Карымского вулкана, о повторяемости извержений вулканов Камчатки и Курильских островов. Представлено применение этих данных в практике прогноза извержений вулканов, как опасных природных явлений. Обсуждаются проблемы и направления исследований по прогнозированию извержений вулканов. Значительное внимание уделено анализу достижений Камчатской вулканологической станции к приходу П.И. Токарева и первым его научным работам с целью выявления направлений и развития работ его научной школы.

Ключевые слова: вулкан, извержение, вулканическое землетрясение, вулканические облака, мониторинг, прогноз.

Для цитирования: Иванов В.В. Исследования по прогнозу вулканических извержений на Камчатке и изучению их механизмов за 1959-2022 годы. Аналитический обзор // Транспорт и хранение нефтепродуктов и углеводородного сырья. 2023. №. 5-6, С. 85-106.

D0I:10.24412/0131-4270-2023-5-6-85-106

Благодарности: Автор глубоко признателен своему научному ководителю [Ш/1. Токареву!, коллегам по работе |ВА Широко-

ву, |П.П. Фирстову|, |А.В. Сторчеусу, |В.К. Лемзикову, |В.М. Труб-

никову, |К.П. Ким|, Н.И. Реутовой, В.Ф. Радчук, Ю.В. Карпухиной

Ivanov Victor V.

Institute of Volcanology and Seismology of Far East Division, Russian Academy of Sciences, 683006, Petropavlovsk-Kamchatskiy, Russia ORCID: https://orcid.org/0000-0002-8679-5881, E-mail: victorvasilievich53@gmail.com

Abstract: A critical analysis of methods for monitoring and forecasting eruptions of active volcanoes, as well as work on studying their mechanisms in Kamchatka for 1959-2022, is given. Contribution of the scientific school of P.I. Tokarev in the development of this topic is considered. An overview of the results of work at the Kamchatka volcanological station by the time P.I. Tokarev arrived there in 1957, as well as world experience in predicting volcanic eruptions is given. The initial stage of Pavel Ivanovich's work is described, associated with the comparison of tectonics and volcanism in the Kuril-Kamchatka region and volcanic zoning. Information on the proposed models of volcanic earthquakes and explosions, on monitoring techniques, on the Karymskyi observatory, on the recurrence of eruptions in Kamchatka and the Kuril Islands is provided. The application of them in the practice of forecasting volcanic eruptions as dangerous natural phenomena is presented. Problems and promising directions for predicting volcanic eruptions are discussed. Considerable attention is paid to the analysis of the achievements of the Kamchatka volcanological station before the arrival of P.I. Tokarev and his first scientific works, in order to identify the directions and development of the work of his scientific school.

Keywords: volcano, eruption, volcanic earthquake, volcanic clouds, monitoring, forecast.

For citation: Ivanov V.V. RESEARCH ON THE FORECAST OF VOLCANIC ERUPTIONS IN KAMCHATKA AND THE STUDY OF THEIR MECHANISMS FOR 1959-2022. ANALYTICAL REVIEW. Transport and Storage of Oil Products and Hydrocarbons. 2023. №. 5-6, pp. 85-106.

DOI:10.24412/0131-4270-2023-5-6-85-106

Acknowledgments:| The author expresses deep gratitude to the scientific supervisor |P.I. Tokarevl my colleagues |V.A. Shirokov,

и всем сотрудникам лаборатории прогноза и механизма извержений Института вулканологии и сейсмологии ДВО РАН за совместную работу. Особую благодарность выражаю М.В. Кузнецовой за организацию собрания по случаю 100-летней даты со дня рождения П.И. Токарева, |Н.П. Смелову|,|В.А. Подтабачному|, | А.С. Кириленко, А.В. Сокоренко и А. Елисеевой за замечательные фотографии, а О.П. Руленко и И.К. Дубровской за научное редактирование статьи.

|P.P. Firstov|,|A.V. StorcheuSJV.K. Lemzikov, V .M. Trubnikov|, |K.P.Kim|, N.I. Reutova, V.F. Radchuk, Yu.V. Karpukhina and all the staff of the PiMI laboratory for their joint work. I express | special gratitude to |N.P. Smelo|, |V.A. Podtabachny, |A.S. KirilenkQ, A.V. Sokorenko and A. Eliseeva for wonderful photographs, and O.P. Rulenko and I.K. Dubrovskaya for scientific editing of the article.

Введение

В работах, опубликованных в журналах «Вестник КРАУНЦ» и «История и педагогика естествознания», проанализировано состояние вопроса по прогнозу вулканических извержений на Камчатке за 1955-2017 годы [1-4]. Сделан вывод, что имевшиеся успешные прогнозы не представляют пока эффективной системы прогнозирования. Вследствие сто-хастичности поведения магматических систем, питающих вулканы, влияния ряда неизвестных факторов, недостаточного понимания протекающих процессов попытки прогнозирования вулканических извержений не всегда успешны. Имеет место значительное количество случаев «пропусков цели» и ложных тревог. Поэтому необходимо обобщение накопленного на Камчатке за более чем полувековой период большого опыта и дальнейшее на этой основе изучение активных вулканов, развитие методик их мониторинга и прогнозирования. Многое здесь зависит от опыта экспертов [5]. Большинство достижений в решении этой проблемы во второй половине XX столетия связано с именем кандидата физико-математических наук Павла Ивановича Токарева, заведующего лабораторией прогноза и механизма извержений (ПиМИ) Института вулканологии ДВО РАН, председателя рабочей группы по изучению землетрясений и деформаций земной поверхности вулканических районов Международной ассоциации вулканологии и химии недр земли [6]. 21 июня 2023 года Институт вулканологии и сейсмологии ДВО РАН отметил 100-летие со дня рождения этого замечательного ученого, создателя научной школы по сейсмическому прогнозу вулканических извержений и изучению их механизмов. За выдающиеся научные результаты Павел Иванович Токарев был награжден разными правительственными наградами.

П.И. Токарев, заведующий лабораторией прогноза и механизма извержений Института вулканологии ДВО РАН (21.06.1923-8.02.1993)

В 1953 году П.И. Токарев после окончания физического факультета Московского государственного университета по распределению был направлен на работу в Лабораторию вулканологии АН СССР в Москве для организации сейсмологических наблюдений на Камчатской вулканологической станции в пос. Ключи, которая относилась к этой лаборатории. В 1953-1956 годы он был очным аспирантом, а в 1956-1957-м младшим научным сотрудником этой лаборатории. В аспирантуру по «наклономерной» тематике Павел Иванович был вынужден поступить, поскольку пришлось ждать изготовление сейсмической аппаратуры для Камчатской вулканостанции. В июне 1957 года он уехал на

Камчатку, где начал работать младшим научным сотрудником этой станции. Это были самые продуктивные годы работы молодого исследователя.

На вулканостанции по проекту планировалось создать петрографическую, химическую, сейсмологическую лаборатории и жилые помещения для исследователей [7, 8]. Однако сейсмологическая лаборатория из-за отсутствия аппаратуры в 1935 году создана не была. В 1946 году в пос. Ключи начала работать одна сейсмическая станция, которая с 1952 года позволяла оценивать координаты эпицентров землетрясений по данным трехкомпонентной записи и обеспечивала выдачу предупреждений о сильных землетрясениях с целью предупреждения о возможных цунами. Первой задачей П.И. Токарева была модернизация аппаратуры на сейсмостанции «Ключи» и создание сети сейсмических станций в районе Ключевской группы вулканов путем организации в 1960 году еще двух сейс-мостанций - «Козыревск» и «Апахончич» [9]. С 1962 года эта сеть станций стала частью региональной сети сейсмических станций на Камчатке [10]. Станции «Ключи» и «Козыревск» были оборудованы также микробарографами для изучения акустических сигналов, возникающих во время сильных эксплозивных извержений [11]. С 1957 года Павлом Ивановичем была организована оперативная служба слежения за сейсмическим режимом вулканов Северной группы на Камчатке путем ежедневной передачи данных о вулканических землетрясениях и состоянии вулканов по радиосвязи. С 1964 года эта служба была распространена на всю Камчатку.

В 1963 году П.И. Токарев защитил кандидатскую диссертацию по физико-математическим наукам на тему «Сейсмические проявления вулканов Ключевского и Безымянного и их связь с извержениями». В декабре 1963 года он переехал в г. Петропавловск-Камчатский, где в 1962 году на базе Камчатской вулканологической станции и Камчатской геолого-геофизической экспедиции СО АН СССР был создан Институт вулканологии СО АН СССР (первый директор Б.И. Пийп). Там он организовал и возглавил лабораторию сети геофизических стационаров, а затем лабораторию прогноза и механизма извержений (ПиМИ) (фото 1). В рамках заданий Госкомитета по науке и технике Совета министров СССР лаборатория ПиМИ занималась изучением активного вулканического процесса, поиском предвестников вулканических извержений, в основном сейсмологических, разработкой методик прогнозирования, оперативным слежением и выдачей в благоприятных случаях прогнозов извержений. Павел Иванович воспитал целую плеяду учеников. Под его руководством развивались следующие направления: связь вулканизма и тектоники, влияние космофизических факторов на вулканы (В.А. Широков); сейсмический режим вулкана Карымского и акустические исследования (П.П. Фирстов и А.В. Сторчеус); сейсмологические предвестники извержений вулканов (П.П. Фирстов, В.А. Широков и В.В. Иванов); механизмы извержений (П.П. Фирстов и А.В. Сторчеус); электромагнитные исследования (О.П. Руленко и В.М. Трубников); эруптивные вулканические облака (О.П. Руленко и В.В. Иванов); повторяемость вулканических извержений (В.В. Иванов). Краткий обзор сейсмологических методик прогнозирования вулканов дан в работе [4]. Ниже представлен более полный критический анализ этой проблемы.

1. Лаборатория ПиМИ в начале 1980-х годов (сфотографирована часть сотрудников). Слева направо, нижний ряд: Н.И. Реутова, П.И. Токарев (зав. лабораторией), Ю.В. Карпухина; верхний ряд: В.В. Иванов, Е.И. Хименко, ВА. Широков, В.В. Степанов, В.Ф. Радчук, А.М. Пашенко.

Вулканы Северной Камчатки. Результаты исследований активного вулканизма на Камчатской вулканологической станции и в мире к концу 1950-х годов

Главным объектом исследований современного вулканизма на Камчатке является, во-первых, Ключевская группа вулканов, один из наиболее мощных магматических центров планеты, по продуктивности сравнимый с гавайскими вулканами и вулканом Этна. Она состоит из 13 огромных верхнеплейстоценовых многоактных вулканов, среди которых три действующих, вулканы Ключевской, самый высокий

В.А. Широков, к.ф.-м.н, в.н.с. (3.06.1940-2.02.2021)

П.П. Фирстов, зав. лабораторией, д.ф.-м.н, (6.04.1941-20.07.2021)

В.М. Трубников, ведущий инженер (15.05.1946-07.2005)

О.П. Руленко, к.ф.-м.н., с.н.с

и наиболее активный вулкан Европы и Азии, Плоский Толбачик, Безымянный и один потенциально-активный вулкан Ушковский. Кроме того, там насчитывается более 100 одноактных вулканов, шлаковых, лавовых конусов, мааров и воронок взрыва. Все это сконцентрировано на сравнительно небольшой площади размером 40 х 70 км. Во-вторых, это огромный, самый северный действующий и один из наиболее опасных вулканов Камчатки - Молодой Шивелуч, по темпу выноса вещества лишь немного уступающий вулкану Ключевской. Чтобы представить себе размер объектов исследований, укажем, что вся постройка Старого и Молодого Шивелучей имеет диаметр около 40 км и площадь 1200 км2. Тринадцать вулканов Ключевской группы вместе с Шивелучем образуют Северную группу вулканов - беспрецедентный по вулканической активности район (цветная вкладка) [12]. Продуктивность каждого из четырех ее действующих вулканов на порядок превосходит таковую для среднего вулкана суши. Вулканизм Северной Камчатки разнообразный - от базальтового до дацито-вого по составу изверженных продуктов и от гавайского до плинианского по характеру извержений. В настоящее время там происходят как вершинные извержения многоактных вулканов, так и побочные извержения в ареальных зонах Плоского Толбачика и Ключевского. Здесь представлен почти весь спектр вулканической активности, который имеет место в мире. Вот почему вулканологические исследования на Северной Камчатке представляют огромный научный и практический интерес. Это и определило место расположения Камчатской вулканостанции в пос. Ключи, находящемся у подножия вулкана Ключевской.

Камчатская вулканологическая станция была открыта 1 сентября 1935 года с целью систематических исследований действующих вулканов в СССР [7]. Первым директором станции был академик АН СССР Ф.Ю. Левинсон-Лессинг. В лаборатории вулканологии и на вул-каностанции в разные годы работала целая плеяда замечательных ученых: профессор В.И. Влодавец (первый начальник вулканостанции), члены-корреспонденты АН СССР Б.И. Пийп, Г.С. Горшков; доктора наук А.А. Меняйлов, С.И. Набоко, А.Е. Святловский, Е.К. Мархинин; кандидаты наук Л.А. Башарина, Г.Е. Богоявленская, И.И. Гущенко,

A.А. Сирин и др. [8]. С 1937 года начал выходить в свет на русском и английском языках «Бюллетень вулканологической станции на Камчатке». В 1946 году для изучения морфологии вулканов была впервые использована аэрофотосъемка. Результатом первых аэровулканологических исследований явилось издание Атласа вулканов СССР. Материалы исследований были обобщены

B.И. Влодавцем, Г.С. Горшковым, Б.И. Пийпом и завершены изданием каталога вулканов СССР. К моменту

I. Сторчеус н.с. '.08.1950-5.11.2010)

Иванов, к.г.-м.н., с.н.с.

приезда в Ключи П.И. Токарева был изучен ряд вершинных и побочных извержений Ключевского вулкана, вулкан Шивелуч и его извержения [13, 14]. В 1955 году началось извержение вулкана Безымянный, которое включало в себя катастрофический взрыв 30 марта 1956 года и продолжалось с небольшими перерывами в течение нескольких десятилетий [15]. В конце 1940-х - начале 1950-х годов сейсмологическими наблюдениями на вулканостанции занимался Г.С. Горшков (в последующем член-корр. АН СССР и в 1966-1970 годы директор Института вулканологии ДВНЦ АН СССР). Г.С. Горшковым было исследовано глубинное строение Ключевской группы вулканов, он впервые подразделил все землетрясения в районе вулканов на два больших класса: вулканические и вулканотектонические события [16]. Это первая известная классификация вулканических землетрясений.

В Италии, США и Японии сейсмологические наблюдения на вулканах начались значительно раньше, чем в СССР, в конце XIX - начале XX столетия. Итоги работ по мониторингу и прогнозу вулканических извержений в мире были обобщены в 1960 году в фундаментальной работе Такеши Минаками (Takeshi Minakami) [17]. В ней был рассмотрен полный спектр геофизических исследований, связанных с данной проблематикой: распределение вулканических и тектонических землетрясений по глубине, деформации земной поверхности, природа магм и вулканических извержений, связь состава, температуры и вязкости магмы с избыточным давлением магм. Было показано, что, в отличие от тектонических землетрясений, вулканические события происходят роями и подразделяются на два типа: корот-копериодные (A) и длиннопериодные (B). Исследована связь землетрясений типа B с извержениями, предложена первая модель для анализа сейсмического режима вулканов и прогнозирования, проанализированы характерные особенности вулканических и тектонических землетрясений. Отмечено, что в силу имеющихся знаний о предыдущих извержениях вулкана прогнозирование его извержений в ряде случаев возможно. Впервые указано на ряд сложностей, которые значительно затрудняют прогнозирование сейсмологическим методом: огромное различие вязкости магм в силу различия их состава и температуры, что порождает разнообразие типов извержений и их предвестников. Показано, что небольшие изменения температуры магм приводят к значительным изменениям их вязкости, характера извержений и вида предвестников, вплоть до полного отвердевания магмы и образования лавовых пробок в каналах вулканов. В статье предложен целый ряд направлений дальнейших исследований, которые развиваются вулканологами по всему миру до настоящего времени. В 1954 году вышел каталог землетрясений мира Гутенберга и Рихтера, где были представлены сведения о наиболее сильных землетрясениях Камчатки и Курильских островов. Результаты работ корифеев Камчатской вулканологической станции в 1935-1957 годах, итальянских ученых, Гавайской вулканологической обсерватории (США), японских исследователей послужили прочным фундаментом для успешного развития П.И. Токаревым ряда важных научных направлений, сопоставления тектоники, землетрясений и вулканизма, вулкано-географического районирования. С расширением сети сейсмостанций и акустических наблюдений появилась возможность для развития методик средне- и

краткосрочного прогноза извержений вулканов, для изучения их механизма.

Тектоника и вулканизм

В своей большой пионерской работе «О связи вулканической и сейсмической активности в Курило-Камчатской зоне» П.И. Токарев, во-первых, дает детальный обзор тектонического строения Курило-Камчатской зоны [18]. Во-вторых, он показывает, что почти все действующие вулканы рассматриваемой зоны располагаются узкой полосой по сводовой части Большой Курильской гряды и Восточно-Камчатского хребта или близко к ним и образуют дугу радиусом 1800 км с центром в точке 56°5' с. ш. и 130°5 в. д. В-третьих, им был проведен анализ современного вулканизма и сейсмофокальной зоны Камчатки по поясам и секторам. Для этого вся Курило-Камчатская зона была разбита в плане на пять поясов, концентрических вулканической дуге шириной 150, 100, 75, 200 и 350 км, соответственно для 1, 2, 3, 4 и 5-го поясов в направлении от океана к континенту, а также на 23 угловых сектора шириной 3,1 градуса с центром в полюсе геоструктурной дуги. При этом 2-й пояс включал пологий склон и осевую часть Курило-Камчатского глубоководного желоба, а 3-й пояс был связан с его континентальным склоном. 4-й пояс шириной 200 км накрывал все действующие вулканы с глубинами землетрясений от 150 до 70 км. Эпицентры землетрясений с нормальной глубиной очага (от 0 до 70 км) располагаются дугообразной полосой между глубоководной впадиной и цепью вулканов, то есть на северо-западном склоне глубоководной впадины (3-й пояс). Под цепью вулканов, вернее под поясом поднятия геосинклинальной области, очаги землетрясений лежат на глубине 70-150 км. Эпицентры глубоких землетрясений находятся только во внутренней части вулканической дуги, причем глубина их очагов растет по мере удаления от вулканической дуги в сторону материка. Максимум сейсмической активности приурочен к северо-западному склону глубоководной впадины. Вдоль дуги сейсмическая активность распределяется в среднем равномерно, а это значит, что в настоящее время вся дуга одновременно охвачена интенсивными тектоническими движениями и что процесс формирования геоструктурной дуги еще не окончен [18]. В работе показано, что, напротив, современная вулканическая активность максимальна на севере Камчатки и быстро, и нерегулярно снижается в юго-западной части дуги. Выявлено, что максимум вулканической и сейсмической активности совпадает с узлами пересечения вулканической дугой северо-северо-восточного простирания поперечных к ней крупных нарушений западно-северо-западного простирания.

Вулкано-географическое районирование Камчатки и Курильских островов

Для успешного прогнозирования извержений необходимо было знать перечень действующих вулканов, характер их активности, распределение извержений по типам, их повторяемость, перечень опасных вулканических явлений и карты вулканической опасности, на которых бы были указаны опасные зоны и вероятность происхождения в них тех или иных явлений. Эти вопросы были рассмотрены

в пионерской работе П.И. Токарева в соавторстве с Е.К. Мархининым, А.Н. Сириным и К.М. Тимербаевой [19].

В дальнейшем П.И. Токарев в рамках Лаборатории сети геофизических стационаров занимался изучением сейсмичности Камчатки (совместно с Тихоокеанской сейсмической экспедицией, руководитель С.А. Федотов) [10, 20]. В 1960-е и 1970-е годы детальное изучение глубинного строения Курило-Камчатской зоны, ее сейсмофокаль-ной зоны и магматических питающих систем продолжилось членом-корреспондентом АН СССР (в дальнейшем академиком РАН, директором Института вулканологии ДВО РАН) С.А. Федотовым с коллегами [21]. П.И. Токарев и его лаборатория концентрируются на изучении активного вулканического процесса на Камчатке, в особенности на Карымской обсерватории, поиске предвестников извержений, изучении их механизма и разработке методик прогнозирования. Начиная с 1972 года эта проблематика разрабатывалась вместе с группой обработки землетрясений Камчатской вулканологической станции (руководитель В.И. Горельчик). Представление статей для публикации делалось на совместных с этой группой научных семинарах.

Методики долго- и среднесрочного прогнозирования извержений вулканов

Согласно сложившейся в Институте вулканологии и сейсмологии ДВО РАН практике, к долго-, средне- и краткосрочным прогнозам относятся прогнозы с заблаговремен-ностью более одного года, от одного года до одного месяца и менее месяца соответственно. П.И. Токарев на 55-летнем временном интервале с 1901 по 1955 год проанализировал развитие современной вулканической активности, а также сейсмической активности по указанным выше пяти поясам Курило-Камчатской зоны [18]. Вулканическая активность всей зоны варьировала во времени, имея максимумы в 1910, 1928 и 1945 годах (18- и 17-летняя повторяемость).

Сейсмическая активность всей зоны во времени менялась незначительно, однако активность 4-го пояса с промежуточными глубинами очагов от 150 до 70 км положительно коррелировалась с вулканической активностью. Не столь надежно, но такая корреляция также имела место для современной вулканической активности и сейсмичности с нормальными глубинами очагов (от 0 до 70 км) на северо-западном склоне Курило-Камчатского желоба (3-й пояс).

В распределении энергии землетрясений во времени по отдельным поясам обращал на себя внимание постепенный сдвиг максимума энергии на более позднее время от 2-го пояса к 4-му (запаздывание около 4 лет). П.И. Токарев интерпретировал это следующим образом: «Тектоническим движением (допустим, что это пододвигание дна океана под материк) охвачена вся зона. Напряжения достигают предела прочности пород в наиболее нарушенной части геоструктурной дуги - во 2-м поясе - на самой границе материкового и океанического вещества земной коры. После того как в этой части земной коры произойдут подвижки и напряжения разрешатся, максимальные напряжения возникнут в 3-м поясе, так как теперь уже земная кора 2-го пояса не будет оказывать такого сопротивления движению океанического вещества под материк. Аналогичное явление произойдет и в 4-м поясе, после того как произойдут подвижки в 3-м поясе. Таким образом, нарастание максимальных напряжений и их разрешение идут волнообразно по поверхности скалывания от глубоководной впадины в сторону материка. Когда волна максимальных напряжений достигает 4-го пояса, усиливается вулканическая деятельность. Очевидно, в периоды более интенсивных движений в жестких частях земной коры и оболочки наиболее быстро нарастают напряжения, а в магматических очагах наиболее быстро нарастает дополнительное давление. Все это ведет к одновременному усилению сейсмической и вулканической активности геоструктурной дуги» [18]. Таким образом, П.И. Токарев связывал начало извержений с увеличением дополнительного тектонического давления в магматических очагах, наличие которых предполагалось на глубинах 50-80 км и в земной коре под поясом действующих вулканов. Индикатором увеличения такого давления он полагал тектонические землетрясения в 4-м и, возможно, в 3-м поясах.

Эти направления значительно развил Владимир Алексеевич Широков [22]. В первой половине XX столетия вулкан в основном рассматривали как систему «магматический очаг - вулкан» [17]. Нетривиальность мышления Владимира Алексеевича привела к пониманию, что вулкан и система его очагов - это только часть общепланетарной системы «Земля». Он вслед за австралийским исследователем Р. Бло (Russel J. В1опд) и П.И. Токаревым занялся более детальным изучением связи верхнемантийных

Рис. 1. слева: извержения вулканов Камчатки и северной части Курильских островов (обозначены стрелками) и группы землетрясений с глубиной очагов 70-300 км. № - интенсивность группы. Толщина прямоугольников определяется длительностью группы; справа: сводное распределение по глубине группирующихся (1,2) и фоновых (3,4) землетрясений в интервале ± 6 мес. от начала сильных извержений (N = 6) Камчатки и северной части Курильских островов в период 1964-1975 годов [23]

землетрясений с промежуточной глубиной очагов (70-300 км) и извержений вулканов на Камчатке. По этой тематике им была блестяще защищена кандидатская диссертация. В качестве предвестников сильных извержений вулканов В.А. Широков рассматривал не все землетрясения с промежуточной глубиной очагов, а только группирующиеся по времени. По его мнению, только группы таких землетрясений достаточно большой интенсивности свидетельствуют о возмущениях в мантии Земли под вулканами, которые приводят к извержениям вулканов [23] (рис. 1).

В дальнейшем В.А. Широков вышел на понимание, что космические факторы, такие как солнечная активность и положение планет Солнечной системы, должны оказывать воздействие на внутриземные процессы, в частности на сильные землетрясения и извержения вулканов. Совместно с П.И. Токаревым им была выделена суточная и годовая периодичности в микросейсмичности вулкана Авачинский на временном интервале 1964-1975 годов. [24]. Показана статистическая связь между параметрами микросейсмичности и такими космофизическими факторами, как скорость вращения Земли и числа Вольфа солнечной активности [25]. На рис. 2а показаны извержения вулканов Камчатки и выделенные В.А. Широковым активные фазы в пределах лунно-солнечного прилива 18,6 года на временном интервале 1737-1932 годы [26]. На рис. 2б приведена проверка адекватности выделенных фаз для извержений Камчатки на временном интервале 1932-1972 годов. Из рисунка видно, что в выделенные четыре фазы попало подавляющее количество извержений Камчатки. В.А. Широковым на основе сопоставления апериодических перемещений полюсов Земли (векового хода) со временем возникновения сильных вулканических извержений в XX веке с объемом вулканических продуктов V >1 км3 (Ы = 21) выявлена статистически значимая связь этих явлений (рис. 3) [27].

Показано, что подавляющее число извержений (19 из 21) произошло тогда, когда направление векового хода полюса соответствовало диапазону меридиональных направлений от 80° до 180° западной долготы. Для извержений вулканов Земли выявлен доминирующий ритм со средним периодом 6,2 года, который синхронизирован с лунным приливом 18,6 года и синфазно проявляется в вариациях межгодовых чандлеровских колебаний полюсов. Оказалось, что сильные извержения Земли с объемом изверженных продуктов V > 1 км3 и предваряющие их наиболее сильные региональные землетрясения с магнитудами М> 7,1 в пределах цикла 6,2 года происходят в противофазе, так как землетрясения в среднем на 3 года опережают извержения вулканов.

Для прогнозирования извержений вулканов В.А. Широков предложил двухпараметрический метод фазовых траекторий [28] (рис. 4). На этом основании им совместно с Ю.К. Серафимовой в 2008 году был выдан следующий долгосрочный прогноз: «На территории России в ближайшие 20 лет извержения вулканов с объемом изверженных

Рис. 2. Распределение извержений вулканов Камчатки для периода 18,613 года за

интервалы наблюдений: а - 1737-1932 и б - 1933-1972 годов с добавлением с 1973 по 2012 год четырех событий с V > 0,2 км3 (б). А, Б, В и Г - активные фазы, в которых были извержения; 5мж - эпохи максимального склонения Луны в 19-летнем цикле: 1 - большие извержения с объемом (V> 0,5 км3), 2 - более слабые извержения [26]

Рис. 3. Траектория векового хода северного географического полюса Земли (вид сверху) в период 1900-1986 годы в миллисекундах дуги окружности (а) и распределение во времени вулканических извержений с объемом изверженных продуктов V >1 км3 (б). Ось х направлена по меридиану 90° вост. долготы, ось у - по меридиану 180° [27]

продуктов 0,3 км3 и более на Камчатке не ожидаются, а на Курильских островах вероятность извержений с вулканическими эксплозивными индексами VEI > 3 максимальна в периоды март 2011 - март 2014 года и октябрь 2021 -апрель 2024 года. Вне этих интервалов вероятность возникновения извержений на порядок меньше» [28]. Заметим, что этот прогноз от 2008 года не оправдался. Тем не менее подход достаточно интересен и заслуживает дальнейшего развития.

В.А. Широков впервые предложил использовать закономерности нелинейного взаимодействия планет Солнечной системы (нелинейного резонанса) для прогнозирования сильных землетрясений Камчатки и всего мира, разработал соответствующие методики, которые успешно использовал в практической прогнозной работе [29-30].

Рис. 4. Распределение вулканических извержений Камчатки (дат главных пароксизмов] в зависимости от фаз лунного и Хейловского циклов: 1 - события с объемом изверженного материала V > 0,3 км3 (до 1961 года); 2 - события с объемом изверженного материала V > 0,1 км3 (с 1962 года); 3 - фазовые траектории; 4 - траектория предполагаемого Хейловского цикла Н24; 5 - «опасные» фазовые окна; 6 -нумерация Хейловских циклов [281

Методики краткосрочного прогноза извержений сейсмологическим методом и прогноза по комплексу данных

Извержения андезитовых и дацитовых вулканов Главным методом мониторинга и краткосрочного прогнозирования извержений вулканов является всепогодный сейсмологический метод. В интересной работе по изучению извержения андезитового вулкана Безымянный весной 1961 года по данным сейсмостанций «Ключи» (А = 45,5 км), «Апахончич» (А = 16 км) и «Козыревск» (А = 45,5 км) П.И. Токарев обобщил особенности сейсмической подготовки сильных взрывных фаз (пароксизмов) извержений этого вулкана [31]. Во-первых, было отмечено, что предваряющие вулканические землетрясения резко отличаются от местных тектонических землетрясений большими периодами объемных волн, малыми фиктивными скоростями и наличием интенсивных поверхностных волн. Все землетрясения были им разделены на две группы. События первой группы предваряли и сопровождали извержения и имели четкие вступления продольных Р-волн на всех трех составляющих. Кроме того, на каждой станции записи землетрясений почти точно повторяли друг друга. Все эти факты объяснялись тем, что очаги всех землетрясений локализовались в небольшом пространстве и залегали неглубоко в слое осадочных пород.

Землетрясения второй группы имели нечеткие вступления Р-волн, были более длиннопериодными, чем события первой

группы, и отмечались только во время извержения. Автор связывал их со взрывами газов. Во-вторых, оказалось что, как и при предыдущих извержениях вулкана Безымянный, пароксизмальная фаза извержения 25-26 марта 1961 года предварялась длительной сейсмической подготовкой, продолжавшейся полтора месяца. Землетрясения происходили вначале редко, но значительной силы. Затем их частота постепенно увеличивалась. Увеличивался и среднесуточный прирост энергии землетрясений. Пароксизмальная фаза извержения происходила в тот момент, когда частота землетрясений и их энергия достигали максимума. После пароксизма частота и энергия землетрясений очень быстро падали.

Для анализа развития роя предваряющих вулканических землетрясений он впервые использовал метод построения кумулятивного графика условных деформаций (е,-) как суммы корней квадратных из энергии землетрясений (Еу), произошедших в моменты у (графики Беньоффа) [31, 32]:

у=1

I = 1, 2, 3,

п, ... N.

(1)

Первое землетрясение роя считается нулевым, оно не участвует в построении графика, который строится по данным следующих за ним I землетрясений (I < где N -общее количество землетрясений роя выше некоторого порога. График представляет собой монотонно нарастающую ступенчатую функцию времени и достраивается в реальном времени по мере развития роя. По его виду можно судить о близости начала извержения (его пароксизма) [33].

Для целей прогнозирования времени начала извержения андезитового вулкана (его пароксизма) кумулятивный график условных деформаций (е,-) предваряющего роя землетрясений П.И. Токарев впервые аппроксимировал комбинацией линейной и обратной степенной (гиперболической) зависимостей [33-34]:

е(т) = -а

Т-т

(2)

где т = (( - у - условное время, отсчитываемое от момента (0 первого землетрясения роя. Полагается, что при т = 0 8о = 0. Положительные постоянные а и Тоценивались нелинейным методом наименьших квадратов из требования минимума суммы квадратов невязок

Х (е(т|)-е/У

I=1

тш,

(3)

где б(Т|) - значения аппроксимирующей функции (2) при т = Т|, а 8| - значения ступенчатой кумулятивной функции в момент времени т- п - количество анализируемых землетрясений (п < Функция (2) имеет вертикальную асимптоту при т = Т, близкую к моменту пароксизма извержения. Способ нахождения параметров а и Т описан в работе [34]. Рис. 5 дает пример анализа роя землетрясений, предварявшего извержение вулкана Безымянный в 1961 году и постепенного приближения оценки времени начала извержения (Ти) к истинному времени. Заметим, что выражение (2) в координатах (1/е) и (1/?) линеаризуется

1

a

T í1

a 11

(4)

В этих координатах нахождение постоянных 1/a и T/a делается линейным методом наименьших квадратов. Для этого на плоскости строится поле из n точек (1/е/, 1/Ц, которое аппроксимируется прямой линией с параметрами 1/a и T/a. Это позволяет более просто и наглядно находить оценку времени начала извержения T.

Использование указанной методики в реальной оперативной работе встречает ряд трудностей. Во-первых, в случае катастрофического нарастания условных деформаций перед началом извержения в течение 1-3 дней не остается времени для обработки данных и оценки времени наступления пароксизма [35]. Во-вторых, по мере накопления данных оказалось, что во многих случаях условные деформации перед извержениями андезитовых вулканов нарастают по более мягким, чем гиперболический, а именно - по экспоненциальному и линейному законам. Последние в логарифмическом виде по вертикальной оси имеют линейный или логарифмический характер соответственно (рис. 6) [36]. Аппроксимации в этих двух случаях не имеют вертикальной асимптоты, и оценка момента начала извержения (пароксизма) таким методом невозможна. Успешный краткосрочный прогноз времени начала извержения вулкана Шивелуч в 2001 году и его пароксизма 19 мая был дан только на основании подобия его сейсмической подготовки таковой для предыдущего его извержения в 1993 году (цветная вкладка) [37]. В-третьих, в ряде случаев пароксизмальный взрыв происходит неожиданно в результате внезапного обрушения огромного лавового купола вулкана и декомпрессии магмы. На вулкане Безымянный в конце марта 1956 года он произошел на спаде сейсмической активности при полном ее прекращении за двое суток до пароксизма [38]. Прогнозирование времени таких катастроф пока не представляется возможным. Интерпретация различия предвестников на основе анализа процессов в центральных питающих каналах андезитовых вулканов дана в работе [39].

Рис. 5. Кумулятивный график условных деформаций (г) для землетрясений II-III типов и их ежесуточные частоты на интервале 09.02.-25.03.1961 года перед пароксизмальной фазой извержения вулкана Безымянный (а) и зависимость оценки момента извержения (TJ от времени т, отсчитываемого с момента первого землетрясения роя (б). Время пароксизмальной фазы указано стрелкой с пунктиром 1331

В силу огромной вязкости дацитовых магм и медленного их продвижения к поверхности земли извержения этих вулканов на Камчатке происходят значительно реже извержений андезитовых вулканов. Сейсмологическим методом были изучены предвестники всего одного извержения вулкана Кизимен, начавшегося в конце декабря 2010 года после 92-летнего интервала покоя. Местная сейсмичность на вулкане значительно активизировалась в январе 2010 года, примерно за один год до начала извержения (первых взрывов). При этом отмечалось линейное нарастание графика условных деформаций. За один месяц до начала извержения крутизна графика увеличилась в несколько раз, но линейность его сохранялась. Извержение началось примерно через неделю после самого сильного землетрясения роя энергетического класса К = 11,2 (К = 1дЕ,

Рис. 6. Кумулятивные графики условных сейсмических деформаций (г) для землетрясений, предварявших извержения вулканов Шивелуч в 1964 (а), Безымянный в 1956 (б) и Шивелуч в 2001 (в). Стрелками на графиках показаны начала извержений: пароксизмального Шивелуча 11.11.1964, начальной пепловой фазы Безымянного 21.10.1955 и начальной экструзивной фазы Шивелуча 29.04.2001. Время иТС [9, 36]

где Е - энергия землетрясений) с магнитудой М = 5,2

[40]. Вероятно, рой землетрясений был связан с внедрением свежих порций дацитовой магмы по крупной дайке. Начавшееся с конце августа 2010 года монотонное увеличение максимального энергетического класса землетрясений К позволяет предположить, что с этого момента происходил процесс объединения трещин внедрения в более крупные, завершившийся образованием главного разрыва, по которому примерно через неделю магма достигла поверхности земли. Катастрофическое извержение андезитового вулкана Шивелуч 12 ноября 1964 года (11 ноября иТС) с эксплозивным индексом VЕ1 = 4 имело существенно другую сейсмическую подготовку: вначале линейную слабую, затем линейную с увеличенной в несколько раз скоростью и начиная с 10 ноября 1964 года (время иТС) - гиперболическую [35-36]. Извержение началось после самого сильного землетрясения роя с энергетическим классом К = 12,3, которое интерпретировалось П.П. Фирстовым как образование поверхности отрыва первого обвала постройки вулкана Молодой Шивелуч. Последовавший вскоре второй обвал постройки, начавшийся с землетрясения с К = 11,7, вызвал декомпрессию магмы и начало субплинианской активности на вулкане. Реконструкция динамики катастрофического извержения Шивелуча в 1964 году представляет собой выдающийся научный результат совместного использования сейсмических и акустических данных

[41]. Прогнозирование огромных взрывных фаз извержений андезитовых вулканов, вызванных декомпрессиями больших масс газонасыщенных магм в результате внезапных обрушений лавовых куполов, по-прежнему остается главной проблемой [4, 35-38].

Побочные извержения базальтовых

и андезибазальтовых вулканов

Характерным для роев вулканических землетрясений, предваряющих побочные извержения, является то, что частота и энергия землетрясений достигают максимума в начале роя, а затем постепенно уменьшаются и перед началом извержения землетрясения происходят или очень редко или прекращаются вообще. Кумулятивный график условных деформаций в начале роя возрастает очень круто, а затем постепенно выполаживается. Он аппроксимируется функцией

в = В (1 - е-Рт), (5)

где В и в - положительные экспериментальные параметры. Оценка этих параметров представляет большие сложности. Поэтому в практической работе признаком близкого начала извержения является резкое уменьшение частоты, энергии землетрясений и уменьшение скорости нарастания условных деформаций. Место ожидаемого побочного кратера указывает положение центра группы эпицентров землетрясений [34]. На основании этих критериев П.И. Токарев выдал успешный прогноз времени начала побочного прорыва на вулкане Ключевской в

Рис. 7. Кумулятивный график условных сейсмических деформаций для землетрясений, предварявших извержение БТТИ в июле 1975 года. График построен по данным окончательной обработки группой В.И. Горельчик. Отв. за базу данных О.С. Чубарова

Начало извержения 7 п- -

ИЮНЬ - ИЮЛЬ 1975 (время UTC)

1983 году и Большого трещинного Толбачинского извержения в 1975 году (БТТИ) (выдающийся результат) (рис. 7, цветная вкладка) [42, 43]. Сложность прогнозирования БТТИ заключалась в том, что график имел несколько интервалов выполаживания.

Окончательное решение о выдаче прогнозного заключения было принято автором прогноза только за одни сутки до начала извержения, когда продолжительность роя составила почти 8 суток, что было близко к предельной продолжительности такого рода роев, равной 9 суток [34, 42]. В силу отсутствия асимптоты у графика условных сейсмических деформаций и наличия роев, которые не заканчивались побочными извержениями, было много пропусков, и лишь немногие побочные извержения удавалось успешно спрогнозировать [3-4].

В.А. Широковым была предложена методика комплексного прогноза крупных (с объемом изверженных продуктов более 0,5 км3) побочных извержений вулкана Ключевской, основанная на совместном использовании кратко-, средне-и долгосрочного подходов. Иллюстрация комплексирования двух краткосрочных признаков дана на рис. 8. Там показан момент резкого «выключения» вулканического дрожания

Рис. 8. График изменения уровня вулканического дрожания от извержения в вершинном кратере вулкана Ключевской в июне-августе 1989 года на сейсмостанциях ZLN и PDK в связи с его побочным извержением, начавшимся 28.07.1989 (начало побочного прорыва показано стрелкой, время иТС) [44-45]

от вершинного извержения Ключевского вулкана и одновременное начало роя вулканических землетрясений. Это свидетельствовало об оттоке магмы из центрального питающего канала вулкана и о внедрении ее в место побочного прорыва, которое началось 24 июля 1989 года и завершилось началом побочного извержения поздно вечером 27 июля. Расчетная эффективность комплексного прогноза на материале обучения, по данным наблюдений 1964-1983 годов оказалась на один-два порядка выше, чем при прогнозе по каждому из предвестников отдельно и в 500-800 раз больше, чем при случайном угадывании событий [44].

Вершинные извержения базальтовых

и андезибазальтовых вулканов

Прогнозировать такие извержения пока не удается. При подъеме к поверхности земли по готовым центральным питающим каналам маловязких базальтовых или андезибазальтовых магм они легко освобождаются от растворенных в них при больших давлениях летучих за счет бар-ботажа. Согласно данным В.Н. Двигало, раскаленные вулканические газы основательно прогревают узкие субвертикальные каналы в центральных питающих каналах вулканов, по которым такие магмы беспрепятственно достигают поверхности земли. Этот процесс не сопровождается роями вулканических землетрясений. Извержение анде-зибазальтового Авачинского вулкана в 1991 году не предварялось усилением местной сейсмичности, и его начало стало полной неожиданностью для вулканологов (цветная вкладка) [46]. Разрушение магм как двухфазных смесей (расплав-газ) сопровождаются взрывными землетрясениями и вулканическим дрожанием. Первые стромболиан-ские взрывы с выбросом сравнительно крупных лавовых фрагментов на дне глубоких кратеров долгое время остаются незамеченными. Наблюдаемая при этом сейсмичность интерпретировалась в ряде случаев как предвестник извержения. Под извержением в данном случае понималось появление вулканической активности, видимой из пос. Ключи (А = 32 км) [47].

Вершинные извержения вулкана Карымский и

моногенное извержение в Карымском озере 1-2 января

1996 года

Андезитовый вулкан Карымский по вязкости магм занимает промежуточное положение между андезитовыми вулканами Безымянный и Шивелуч, с одной стороны, и анде-зибазальтами вулкана Авачинский, с другой стороны. Для него характерны вершинные извержения с излияниями вязких лавовых потоков, изредка с образованием небольших лавовых куполов и взрывами вулканского типа. Как правило, извержения не предваряются роями вулканических землетрясений. Рои микроземлетрясений после длительного периода его покоя отмечались только перед первыми вулканскими взрывами, когда в канале вулкана образовывалась лавовая пробка [48]. С приближением к моменту взрыва глубина микроземлетрясений уменьшалась [49]. Явные геохимические предвестники отмечались перед извержением вулкана только однажды, в 1973 году [50]. Можно отметить единственный успешный среднесрочный прогноз вершинного извержения вулкана, начавшегося 1 января 1996 году после 13 летней паузы в извержениях, сделанный А.В. Сторчеусом на основании анализа роя длиннопериодных вулканических землетрясений [51]. Однако одновременно начавшееся с этим извержением моногенное извержение в Карымском озере 2 января 1996 года вулканологами не предполагалось. Рой землетрясений в районе вулкана Карымский в апреле-декабре 1995 года завершился 31 декабря-1 января 1996 года сильнейшим форшоковым роем и землетрясением с магнитудой Ms = 7.0 [52]. Развитие этого роя интерпретировалось академиком РАН С.А. Федотовым как предвестник возможного катастрофического землетрясения в Кроноцком заливе на Камчатке, опасного для г. Петропавловск-Камчатский. Заблаговременные переговоры с МЧС Камчатского края позволили сотрудникам Института вулканологии ДВО РАН после начала извержения 2 января 1996 года вылететь в Карымский район и впервые в историческое время наблюдать моногенное извержение в Карымском озере (фото 2) [53].

2. Одновременное извержение в Карымском вулканическом центре 2 января 1996 года около 15.30. Слева: взрывы в Карымском озере и длинный шлейф от извержения вулкана Карымский. Расстояние между центрами двух извержений равно 6 км. Справа: пример одного из сотни взрывов в Карымском озере. Хорошо видна волна, распространяющаяся по поверхности озера, которая вызывала заплески воды высотой до 70 м (фото В.А. Подтабачного]

Рои вулканических землетрясений, которые не заканчивались извержениями

На вулкане Ключевской некоторые рои вулканических землетрясений не приводили к побочным извержениям или приводили к извержению с большим опозданием и совсем в другом месте [54]. Вот почему из полутора десятков побочных извержений удалось спрогнозировать всего одно извержение в 1983 году [4, 43]. Крупный рой землетрясений на потухшем вулкане Асачинский в 1983 году происходил на сравнительно больших глубинах. На этом основании П.И. Токаревым был выдан успешный прогноз о маловероятности извержения [55].

Парогазовые (фреатические) извержения Парогазовые извержения связаны с эмиссиями вулканического пара, иногда с пеплом (фреатическими взрывами) из вершинных кратеров вулканов или трещин на их склонах в результате инъекций базальтовых или андезибазальто-вых магм в водоносный горизонт [56]. Отсутствие выброса магматических продуктов свидетельствует о сравнительно небольшом размере таких инъекций и отражает затухающую стадию развития вулкана, ее постепенный переход в гидротермальную активность. Парогазовые извержения сопровождаются слабыми вулканическими землетрясениями, как вулканотектоническими, так взрывными и вулканическим дрожанием [57].

В октябре-декабре 2019 года на вулкане Авачинский отмечалась сейсмическая активизация одновременно с интенсивным прогревом и свечением трещины близ вершины. Микроземлетрясения были вызваны проникновением метеорных вод и их взаимодействием с магматической колонной вулкана на глубинах от 0,5 до 1,5 км над уровнем моря [58]. Сейсмологические предвестники парогазовых извержений обычно отсутствуют, хотя более крупное фреатическое извержение из трещины на склоне андезибазальтового вулкана Корякский в конце 2008-2009 годах предварялось тремя землетрясениями с магнитудами М = 7,7 в Курило-Камчатской зоне, группами землетрясений в верхней мантии и 10-месячным роем вулканических землетрясений на глубинах от 0 до 40 км. Извержение произошло после 52-летнего интервала покоя вулкана, когда скорость сейсмотектонического движения на всей Земле была максимальной (цветная вкладка) [59]. Краткий критический обзор сейсмологических методов прогноза извержений вулканов приведен в работе [4].

Количественная характеристика и повторяемость вулканических извержений

В отличие от сильных землетрясений, прогнозировать которые не удается, прогноз вулканических извержений в ряде случаев возможен. Во-первых, для данного района всегда известен перечень активных и потенциально активных многоактных вулканов (зон шлаковых конусов), что кардинально ограничивает участки будущих извержений. Для Курило-Камчатской зоны их площадь составляет не более 6% суммарной площади зоны [19]. Кроме того, место будущего извержения обычно более точно определено по расположению роев, предваряющих вулканические землетрясения, усилению там фумарольной активности и т.д. Напротив, для сильных землетрясений форшоковые рои большая редкость, и поэтому место будущего крупного

события неизвестно. Во-вторых, поскольку место извержения определено, для данного многоактного вулкана или вулканической зоны время начала и размер ожидаемого извержения можно оценивать на основании накопленной статистики его извержений и предвестников в прошлом (повторяемости по размерам и во времени). В этом принципиальное отличие извержений вулканов от крупных тектонических землетрясений, что в ряде случаев приводит к успеху прогноза извержений.

Для характеристики размера извержения П.И. Токарев ввел понятия класса извержения (K), как десятичного логарифма массы (m) изверженных продуктов в килограммах (K = log10m). Ожидаемую массу изверженных продуктов он предлагал оценивать путем умножения среднего расхода вулкана за историческое время на длительность интервала его покоя. Им было исследовано распределение классов извержений вулканов мира, Камчатки и Курильских островов по данным каталогов Т. Симкина и И.И. Гущенко, на основании чего была дана оценка ожидаемых частот появления извержений мира и Курило-Камчатской зоны в диапазоне классов (7 < K < 14) [60]. Была отмечена линейность графика повторяемости классов (K) в логарифмической шкале частот по вертикальной оси как универсальное свойство природы. Тангенс угла наклона этого графика в дифференциальной форме он оценил равной 0,58-0,68. К сожалению, в статье не указано, как рассчитывалась масса изверженных продуктов в случае, если в каталогах был указан их объем. В развитие этого направления нами совместно с О.В. Дирксеном был проведен анализ распределения извержений Камчатки в голоцене (за последние 10 000 лет) по эксплозивным магни-тудам (Mex), под которыми понимаются десятичные логарифмы объемов (Vt) выброшенной пирокластики в кубических метрах (Mex = log10Vt) [61]. Тангенс угла наклона дифференциального графика повторяемости (фрактальный параметр) bdjff в диапазоне магнитуд (3 < Mex < 11,5) оказался равным 0,85, что существенно больше, чем получено в работе [60]. На этом основании была дана прогнозная оценка частот встречаемости извержений различных эксплозивных магнитуд на Камчатке. Средний интервал повторяемости извержений Камчатки с объемами выброшенной пирокластики (1 < Vt < 10 км3) оценивался равным 200 лет [61]. Это заниженная оценка, поскольку для 2/3 извержений объемы пирокластики в каталоге были представлены в виде > 1,2 км3, > 2 км3, > 8-10 км3 и т.д. Использование нижних границ объемов приводило к сдвигу графика повторяемости влево по оси эксплозивных магнитуд и занижению частот встречаемости извержений. Магнитуды в вулканологии и примеры их частотных распределений более детально рассмотрены в работе [62].

Основываясь на концепции квазипериодичности вулканического процесса, рассмотренного в работах Ф. Перре (F.A. Perret) на Этне и Б.И. Пийпа на Ключевском, П.И. Токарев развил понятие вулканического цикла, его периода (T) и основных фаз цикла [60]. Мы использовали этот подход для выделения и анализа циклов активности вулкана Ключевской в XX столетии [63]. Долгосрочный прогноз извержений вулканов П.И. Токаревым основывался на описании интервалов между извержениями нормальным распределением, что было неприемлемо для квазипу-ассоновского потока событий и приводило к ошибочным

прогнозам [64]. В дальнейшем нами было исследовано экспоненциальное распределение интервалов времени между вершинными извержениями вулкана Ключевской и было показано, что наиболее крупные извержения вулкана с вулканическим эксплозивным индексом VEI = 4 (объемы пиро-кластики 0,1 < Vt < 1 км3) происходят в среднем каждые 40 лет [65]. Это беспрецедентно высокая вулканическая активность.

Механизм вулканических извержений. Карымская обсерватория

Изучение механизма извержений вулканов является непременным условием для разработки методик их прогнозирования. Полное описание полученных в рамках научной школы П.И. Токарева результатов по этому направлению невозможно в рамках данной статьи. Здесь дается анализ первых, основополагающих работ и краткое описание последующих. Самые первые работы П.И. Токарева были связаны с изучением типов сейсмических волн при вулканическом дрожании, фазовых скоростей их распространения и с регистрацией взрывов вулкана Ключевской [11, 66].

Детальные исследования механизма вулканических взрывов и вулканических землетрясений проводились П.И. Токаревым и П.П. Фирстовым на вулкане Карымский, одном из самых активных и доступных по высоте (1486 м над уровнем моря) вулканов Камчатки (цветная вкладка) [67, 68]. На этом вулкане происходят излияния вязких анде-зитовых лавовых потоков, иногда образование небольших лавовых куполов и взрывы вулканского типа. Во время умеренных извержений вулкана в 1965 и 1966 годах наблюдались два типа взрывов: а) сильных, резких с выбросом вулканических бомб и пепла и б) со сравнительно плавным истечением газопеплового или парогазового материала (продувок). Вулканические землетрясения были подразделены на два класса: а) связанные со взрывами или продувками и б) не связанные с ними. Все землетрясения были длиннопериодными, роев высокочастотных вулканотекто-нических событий в то время не было. Очаги взрывных землетрясений лежали на глубине 100-300 м от дна кратера вулкана. График повторяемости этих событий имел пара-болоидальную форму с характерным максимумом, отражающим наиболее вероятный размер очага взрыва. Очаги не связанных со взрывами событий располагались на глубинах 1-2 км от дна кратера в окрестности выводного канала вулкана. График повторяемости их был обычным, линейным, но с тангенсом угла наклона примерно в два раза большим, чем у обычных тектонических землетрясений. Были исследованы волновые формы землетрясений, скоростная структура среды, проведено их сопоставление с взрывами вулканского типа. Кроме сейсмологических и сейсмоакустических работ проводилась киносъемка взрывов [69]. Показано, что перед самыми сильными взрывами, которые имели место после длительной паузы в активности, наблюдалось увеличение количества микроземлетрясений [67- 68]. Длинные периоды волн вулканических землетрясений были связаны с тем, что их очаги лежали в низкоскоростных рыхлых породах постройки вулкана. После этих работ стало ясно, что в этом районе необходимо организовать постоянно действующую обсерваторию. Карымская обсерватория начала работать осенью

1972 года (цветная вкладка). Там проводились сейсмологические, акустические, электромагнитные, газогидрохимические, визуальные, киносъемочные и другие наблюдения [67-68, 70-73]. На основании анализа распределения очагов вулканотектонических землетрясений в 1984-1985 годах был оконтурен периферический магматический очаг Карымского вулкана, ранее предполагавшийся на основании гравиметрических и геоструктурных данных. Было показано, что Карымская сейсмоактивная зона является тен-зочувствительным объектом по отношению к изменению напряженного состояния в Кроноцком заливе (Камчатка) [74]. В.А. Широков в дальнейшем использовал эту особенность сейсмичности на вулканах для анализа тектонической обстановки и прогноза крупных землетрясений на Камчатке и в мире. Обсерватория проработала 15 лет, в 1986 году она была закрыта из-за сложностей ее содержания с доставкой вертолетом на расстояние 120 км от города и ряда чрезвычайных происшествий. Вскоре обслуживаемая сейсмостанция была заменена на радиотелеметрическую станцию с непрерывной передачей данных в г. Петропавловск-Камчатский. В 2012 году на Карымском проводились комплексные исследованиями с участием американских коллег [75].

В дальнейшем сотрудниками лаборатории ПиМИ были получены новые данные о механизме вулканических взрывов, вулканических землетрясений и магматической деятельности. Изучению вулканического дрожания, механизма вулканических взрывов при Толбачинском извержении в 1976 году посвящены работы [76-79]. Результаты были обобщены в кандидатской и докторских диссертациях П.П. Фирстова, а также в его монографии, где впервые было описано «акустическое дрожание» на вулкане Ключевской во время стром-болианской активности [80]. А.В. Сторчеус разработал три интересные теории: повышения избыточного давления в магматических очагах в результате объединения газовых пузырьков, взрывов вулканского типа, а также образования глубоких длиннопериодных землетрясений вулкана Ключевской

Рис. 9. Механизм взрывов вулканского типа: а - образование крупных газовых полостей в магматическом канале вулкана в результате объединения мелких пузырьков; б - объединение крупных полостей, вызванное этим внезапное повышение давления в объединенной полости и взрыв [82]

А

Вулканы Северной Камчатки. Фото © Н.П. Смелова

Вулканы Ключевской группы. Слева-направо: Безымянный, Камчатская вулканологическая станция. Июль 1976 г. Фото Камень и Ключевской. На переднем плане базальтовый © Н.П. Смелова

шлаковый конус одноактного извержения им. Карпинского ареальной зоны Ключевского вулкана на высоте 1040 м. Относительная высота конуса 60 м, возраст около 1200 лет. Фото © Н.П. Смелова

Пароксизмальная фаза извержения вулкана Шивелуч 19 мая Дорога, размытая вторичными грязевыми потоками во время

2001 г. Пепловое облако извержения пробило тропопаузу, извержения вулкана Шивелуч 19 мая 2001 г.

достигло абсолютной высоты 20 км и распространилось на Фото © Н.П. Смелова расстояние около 350 км (V.Е1 =3-4). Видны стекающие по склону вулкана раскаленные пирокластические потоки. Фото автора

Извержение Северного прорыва Большого трещинного Толбачинского извержения в июле 1975 г. Фото © Н.П. Смелова

Вершинное извержение Авачинского вулкана. На переднем плане г. Петропавловск-Камчатский. Фото © Н.П. Смелова (20.01.1991)

Фреатическое извержение Корякского вулкана. На переднем плане вершина Авачинского вулкана. Фото © Н.П. Смелова (22.08.2009).

Пепловое облако извержения вулкана Карымский 19 апреля 2022 г. Абсолютная высота около 10 км (Ш =3). Белое

облачко - фреатические взрывы от взаимодействия пирокластического потока со снегом. Фото А. Елисеевой

Вулкан Карымский, один из самых активных андезитовых вулканов Камчатки (1486 м, возраст 6100 лет). Здание обсерватории располагается на расстоянии 3,5 км от вершины вулкана. Фото © Н.П. Смелова и © А.С. Кириленко

вследствие фазовых переходов в силикатах [81-83] (рис. 9). А.В. Сторчеусом, П.П. Фирстовым и А.Ю. Озеровым была предложена автоколебательная модель генерации сейсмических и акустических волн на вулкане Карымский [84]. П.П. Фирстовым и А.А. Шакировой развита интересная теория образования периодической серии микроземлетрясений типа «барабанного боя» во время извержения даци-тового вулкана Кизимен [85].

Механизмам электризации парогазовых и пепловых вулканических облаков посвящены пионерские работы О.П. Руленко [86-87]. На эту тему им была блестяще защищена кандидатская диссертация. В.В. Иванов исследовал конденсацию и образование капельных вулканических облаков в парогазовых струях и фумаролах вулканов [88]. Сопоставление мощности вулканического дрожания и тепловой мощности струй для извержений различных типов приведено в работе [89]. В развитие работ Т. Минаками В.В. Ивановым проанализированы процессы в центральных питающих каналах многоактных вулканов, которые определяют степень их проницаемости для расплавов и летучих. Проницаемость каналов, в свою очередь, определяет характер извержения, наличие или отсутствие предвестников и их вид [39].

Методики мониторинга активных вулканов

Методикам мониторинга действующих вулканов посвящен ряд работ П.И. Токарева и его последователей. В 1966 году П.И. Токарев предложил классификацию вулканических землетрясений Камчатки (классы I-V), а также номограммы для оценки энергии вулканических землетрясений II-III классов и мощности вулканического дрожания [33, 90]. Классификации акустических сигналов и оценке количества выброшенного во время взрывов газа посвящены работы А.В. Сторчеуса, монография и докторская диссертация П.П. Фирстова [80, 91-92]. Модели образования капельных вулканических облаков и соотношения тепловой мощности струй извержений и мощности вулканического дрожания также направлены на развитие методик мониторинга [88-89]. Эти результаты применимы для мониторинга всех типов извержений, особенно для стромболианских, характеризующихся отсутствием в выбросах мелкой пепло-вой фракции. Методика мониторинга пепловых вулканических облаков электрометрическими методами развита в работах Р.Р. Акбашева. Этой тематике посвящена кандидатская диссертация [93].

Заключение

В 1959-2022 годах на Камчатке были разработаны оригинальные методики мониторинга и прогноза извержений вулканов, предложен ряд моделей вулканических взрывов, вулканических облаков и землетрясений. Среди методик долго- и среднесрочного прогноза можно отметить, во-первых, важную для практики методику выделения групп верхнемантийных землетрясений под цепью вулканов (глубина 70-300 км) и их связи с извержениями. П.И. Токарев и в дальнейшем В.А. Широков считали, что появление землетрясений на таких глубинах свидетельствует об увеличении литостатического давления и, соответственно, избыточного давления в магматических очагах. Такие землетрясения они интерпретировали как активизацию среды в области зарождения магм, своего рода возмущение, которое, по

их мнению, через некоторое время распространяется к поверхности земли и приводит к извержениям. Однако предложенная интерпретация не выдерживает проверки временем. В работе Ю.Л. Ребецкого и Ю.Л. Стефанова обосновывается, что, наоборот, появление верхнемантийных и коровых землетрясений свидетельствует о снижении литостатического давления в зонах субдукции, о разгрузке среды, что благоприятствует подъему магмы по субвертикальным магматическим каналам [94]. Во-вторых, показала свою высокую эффективность методика выделения активных вулканических фаз в пределах солнечного цикла 18,6 года В.А. Широкова. В-третьих, представляется перспективным дальнейшее развитие его работ по влиянию общепланетарных факторов, например влиянию скорости вращения Земли на вулканы и развитие подхода целочисленных резонансов.

Практика применения предложенных П.И. Токаревым сейсмологических методик краткосрочного прогноза показала, что они не являются универсальными. В целом ряде случаев кумулятивные графики условных сейсмических деформаций перед извержениями андезитовых вулканов развиваются не по гиперболическому, а по экспоненциальному или линейному законам, которые не имеют вертикальных асимптот. Прогнозирование времени начала таких извержений сейсмологическим методом затруднительно. В.В. Ивановым показано, что различие видов сейсмологических предвестников андезитовых вулканов определяется состоянием центрального питающего канала вулкана накануне извержения (открытая или закрытая система). Важны как характер завершения предыдущего извержения (эксплозивное или эффузивное), так и процессы, происходящие в его питающем канале между извержениями. Большую перспективу для краткосрочного прогноза имеет методика комплексирования факторов В.А. Широкова. Большой проблемой остается прогнозирование пароксизмальных фаз извержений андезитовых и дацитовых вулканов в результате внезапного обрушения огромных лавовых куполов или подхода к поверхности земли огромных пузырей газонасыщенной магмы в условиях непрерывного движения магмы (открытая система).

Особого внимания заслуживают работы П.И. Токарева, П.П. Фирстова и А.В. Сторчеуса по механизмам вулканического дрожания, вулканических землетрясений и вулканических взрывов на основании акустических и сейсмических данных на вулканах Карымский, Ключевской и Толбачинский. Важным результатом было пионерское исследование электризации вулканических облаков, предпринятое О.П. Руленко, а также образование капельных парогазовых облаков (В.В. Иванов).

Исследования по прогнозу и механизму вулканических извержений на Камчатке существенно продвинули наше понимание природы вулканической деятельности, ее опасности и снижения вулканического риска. В рамках научной школы П.И. Токарева защищено четыре кандидатские и одна докторская диссертация, опубликовано три монографии и более 200 научных статей. Под руководством д.ф.-м.н. П.П. Фирстова, последователя П.И. Токарева, недавно было подготовлено и защищено еще три кандидатские диссертации. Научная школа продолжает развиваться. Полученные в ее рамках результаты будут способствовать появлению новых направлений в науке и практике мониторинга и прогноза вулканических извержений.

_р~

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Иванов В.В. Средне- и краткосрочные прогнозы извержений вулканов на Камчатке (1956-2012) // Вестник КРАУНЦ. Науки о Земле. 2013. № 2(22). С. 98-118.

2. Иванов В.В. Прогноз извержений вулканов на Камчатке (основные итоги 1955-2012). Ч. I // История и педагогика естествознания. 2015. № 1. С.13-26.

3. Иванов В.В. Прогноз извержений вулканов на Камчатке (основные итоги 1955-2012). Ч II. «Пропуски цели», «ложные тревоги» и их возможные причины // История и педагогика естествознания. 2015. № 2. С. 14-19.

4. Иванов В.В. Сейсмический мониторинг и прогноз вулканических извержений на Камчатке // История науки и техники. 2017. № 7. С. 85-96.

5. Иванов В.В. Прогноз вулканических извержений на Камчатке: Роль экспертов // История и педагогика естествознания. 2016. № 4. С. 72-78.

6. Институт вулканологии и сейсмологии. Памяти вулканологов. Павел Иванович Токарев. URL: http://www. kscnet.ru/ivs/memory/TokarevPI/ (дата обращения 31.10.2023).

7. Левинсон-Лессинг. Предисловие // Бюллетень вулканологической станции на Камчатке. 1937. № 1. С. 3-4.

8. Камчатская вулканологическая станция, история создания и развития. URL: http://www.kscnet.ru/ivs/lkamv/ kamchat_volc_station/index.html (дата обращения 31.10.2023).

9. Токарев П.И. Вулканические землетрясения Камчатки. М.: Наука, 1981. 164 с.

10. Федотов С.А. К 25-летию детальных сейсмологических исследований на Камчатке и Командорских островах. XI.1961 - Х.1986: История, развитие и задачи // Вулканология и сейсмология. 1987. № 6. С. 3-10.

11. Токарев П.И. Регистрация взрывов Ключевского вулкана в 1962 г. // Бюллетень вулканологической станции. 1964. № 37. С. 52-59.

12. Мелекесцев И.В., Хренов А.П., Кожямяка Н.Н. Тектоническое положение и общий очерк вулканов Северной группы и Срединного хребта / Действующие вулканы Камчатки. Т. 1. М.: Наука, 1991. С. 74-78.

13. Меняйлов А.А. Динамика и механизм извержений Ключевского вулкана в 1937-1938 гг. // Тр. Лаб. вулканологии и Камчатской вулканологической станции. М.; Л., 1947. Вып. 4. C. 3-91.

14. Меняйлов А.А. Вулкан Шевелуч - его геологическое строение, состав и извержения / Тр. Лаб. вулканологии АН СССР. 1955. Вып. 9. М.: АН СССР. 264 с.

15. Горшков Г.С. Извержение сопки Безымянной: Предварительное сообщение // Бюллетень вулканологической станции. 1957. № 26. С. 19-72.

16. Институт вулканологии и сейсмологии. Памяти вулканологов. Георгий Степанович Горшков. URL: http://www. kscnet.ru/ivs/memory/gorshkov/ (дата обращения 31.10.2023).

17. Minakami T. (1960) Fundamental Research for Predicting Volcanic Eruptions. Part 1. Earthquakes and Crustal Deformations Originating from Volcanic Activity // Bull Earthq. Res. Inst. V. 38, pp. 497-544.

18. Токарев П.И. О связи вулканической и сейсмической активности в Курило-Камчатской зоне // Тр. Лаб. вулканологии АН СССР. 1959. Вып. 17. С. 156-182.

19. Мархинин Е.К., Сирин А.Н., Тимербаева К.М., Токарев П.И. Опыт вулкано-географического районирования Камчатки и Курильских островов // Бюл. вулканолог. ст. 1962. № 32. С. 52-70.

20. Fedotov S.A., Tokarev P.I. (1973) Eartquakes, characteristics of the upper mantle under Kamchatka, and their connection with volcanism (according to data collected up to 1971) // Bulletin Volcanologique. Iss. 37. No. 2. pp. 245-257. doi: 10.1007/BF02597133.

21. Федотов С.А. Магматические питающие системы и механизм извержений вулканов. М.: Наука, 2006. 455 с.

22. Институт вулканологии и сейсмологии. Памяти вулканологов. Владимир Алексеевич Широков. URL: http:// www.kscnet.ru/ivs/memory/ShirokovVA/ (дата обращения 31.10.2023).

23. Широков В.А. Связь извержений вулканов Камчатки с землетрясениями верхней мантии // Бюл. вулканолог. ст. 1978. № 54. С. 3-8.

24. Токарев П.И., Широков В.А. Состояние и сейсмический режим Авачинского вулкана в 1971-1975 гг. // Бюл. вулканолог. ст. 1977. № 53. С.46-52.

25. Абдурахманов А.И., Фирстов П.П., Широков В.А. Возможная связь вулканических извержений с одиннадцатилетней цикличностью солнечной активности // Бюл. вулканолог. ст. 1976. № 52. С. 3-10.

26. Широков В.А. Влияние 19-летнего лунного прилива на возникновение больших камчатских извержений и землетрясений и их долгосрочный прогноз / Геологические и геофизические данные о Большом трещинном Толбачинском извержении 1975-1976 гг. М.: Наука. 1978. С. 164-170.

27. Широков В.А. О взаимосвязи перемещений географических полюсов с сильными землетрясениями и извержениями вулканов Земли // Мат. ежегод. конф., посв. Дню вулканолога 28-31 марта 2007 г. Петропавловск-Камчатский: ИВиС ДВО РАН. 2007. С. 190-201.

28. Широков В.А., Серафимова Ю.К. Прогноз сильных извержений вулканов Тихоокеанского тектонического пояса на ближайшие 20 лет на основе применения метода фазовых траекторий // Вестник КРАУНЦ. 2008. № 2(12). C. 154-163.

29. Широков В.А. О резонансной природе наиболее сильных извержений вулканов Земли и их прогноз на ближайшие десятилетия по данным наблюдений с 1700 г. // Проблемы комплексного геофизического мониторинга Дальнего Востока России 27 сентября - 3 октября 2015 г. Петропавловск-Камчатский: КФ ГС РАН. 2015. С. 306-310.

30. Широков В.А. Долгосрочный прогноз времени возникновения сильных эксплозивных извержений вулканов Камчатки с объемом тефры от 0,1 до 3 куб. км по историческим данным c 1776 г. на основе использования целочисленных резонансных ритмов: методический подход и обсуждение результатов // Мат. XXIII ежегод. науч. конф., посв. Дню вулканолога, 2020 г. Петропавловск-Камчатский: ИВиС ДВО РАН, 2020. C 84-87.

31. Мархинин Е.К., Токарев П.И., Пугач В.Б., Дубик Ю.М. Извержение вулкана Безымянного весной 1961 г. // Бюл. вулканолог. ст. 1963. Вып. 34. С. 12-35.

32. Беньофф Г. Накопление и высвобождение деформаций по наблюдениям сильных землетрясений. В сб. Слабые землетрясения. М.: Изд-во иностранной литературы. 1961. С. 199-210.

33. Токарев П.И. Извержения и сейсмический режим вулканов Ключевской группы. М.: Наука, 1966. 118 с.

34. Токарев П.И. К методике прогноза извержений вулканов Камчатки по сейсмологическим данным // Бюл. вулканолог. ст. 1977. № 53. С. 38-45.

35

36

37

38

39

40

41

42

43

44

45

46

47

48

49

50

51

52

53

54

55

56

57

58

59

60

61

62

5-

Токарев П.И. Гигантское извержение вулкана Шивелуч 12 ноября 1964 г. и его предвестники // Изв. АН СССР. Сер. Физика Земли. 1967. № 9. С. 11-22.

Иванов В.В. Сейсмологические предвестники катастрофических извержений вулканов Шивелуч и Безымянный на Камчатке в XX столетии // Транспорт и хранение нефтепродуктов и углеводородного сырья. 2020. № 5-6. С. 77-84.

Иванов В.В. Прогнозы крупных извержений вулканов на Камчатке и их оправдываемость // Вестник ДВО РАН. 2003. № 5. С. 97-108.

Горшков Г.С., Богоявленская Г.Е. Вулкан Безымянный и особенности его последнего извержения 1955-1963 гг. М.: Наука, 1965. 172 с.

Иванов В.В. Центральный питающий канал андезитового вулкана: процессы и факторы, определяющие его проницаемость для флюидов и магмы и характер развития сейсмологических предвестников извержений / Мат. XXIV ежегод. науч. конф., посв. Дню вулканолога 29-30 марта 2021 г. (Вулканизм и связанные с ним процессы). Петропавловск-Камчатский: ИВиС ДВО РАН, 2021.С. 44-47.

Фирстов П.П. Шакирова А.А. Особенности сейсмичности в период подготовки и в процессе извержения вулкана Кизимен (Камчатка) в 2009-2013 гг. // Вулканология и сейсмология. 2014. № 4. С. 3-20. Фирстов П.П. Реконструкция динамики катастрофического извержения вулкана Шивелуч 12 ноября 1964 г. на основании данных о волновых возмущениях в атмосфере и вулканическом дрожании // Вулканология и сейсмология. 1996. № 4. С. 48-63.

Токарев П.И. Предсказание места и времени начала большого Толбачинского извержения в июле 1975 г. // ДАН СССР. 1976. Т. 229. № 2. С. 439-442.

Токарев П.И. Прогноз побочного извержения вулкана Ключевской в марте 1983 г. // Вулканология и сейсмология. 1983. № 5. С. 3-8.

Широков В.А. Некоторые вопросы методики комплексного прогноза побочных извержений вулкана Ключевской (Камчатка) // Вулканология и сейсмология. 1985. № 6. С. 48-58.

Жаринов Н.А., Горельчик В.И., Жданова Е.Ю. и др. Извержения северной группы вулканов Камчатки в 19881989 гг., сейсмологические и геодезические данные // Вулканология и сейсмология. 1991. № 6. С. 3-32. Токарев П.И., Гаврилов В.А., Иванов В.В. Сейсмичность и сейсмический режим Авачинского вулкана до и во время январского извержения в 1991 г. // Вулканизм, структуры и рудообразование. Тез. VII Всесоюзного вулканологического совещания (Иркутск, июнь 1992 г.) Петропавловск-Камчатский: ИВиС ДВО РАН, 1992. С. 34.

Иванов В.В. Сейсмологические предвестники вершинных извержений Ключевского вулкана на Камчатке (на примере вулканического дрожания). Автореф. дис. канд. геол.-мин. наук: 25.00.10. ИЗК СО РАН Иркутск. 2011. 112 с.

Фирстов П.П., Лемзиков В.К., Феофилактов В.Д. Сейсмический режим вулкана Карымского в 1975 г. и некоторые вопросы прогноза времени терминальных извержений // Бюл. вулканолог. ст. 1978. № 54. С. 27-35. Фарберов А.И., Сторчеус А.В., Прибылов Е.С. Исследование слабой сейсмичности вулкана Карымский в августе 1978 г. // Вулканология и сейсмология. 1983 № 3. С. 78-89.

Хренов А.П., Дубик Ю.М., Иванов Б.В. и др. Эруптивная деятельность вулкана Карымский за десять лет (19701980) // Вулканология и сейсмология. 1982. № 4. С. 29-48.

Сторчеус А.В. Рой длиннопериодных вулканических землетрясений, предварявших извержение Карымского вулкана в 1996 г. // Мат. ежегод. конф., посв. Дню вулканолога 28-31 марта 2007 г. Петропавловск-Камчатский: ИВиС ДВО РАН. 2007. С. 75-82.

Левина В. И., Иванова Е.И., Гордеев Е.И. и др. Карымское землетрясение 1 января 1996 года (Ms = 7,0) // Землетрясения Северной Евразии в 1996 году. М.: Геофизическая служба РАН. 2002. С. 129-137. Федотов С.А., Муравьев Я.Д., Иванов В.В. и др. Извержения в кальдере Академии наук и Карымского вулкана в 1996-1997 гг. и их воздействие на окружающую среду // Глобальные изменения природной среды. Новосибирск: Изд-во СО РАН. 1998. С. 127-145.

Горельчик В.И., Левина В.И. Пространственно-временные и динамические характеристики землетрясений, связанных с извержением Ключевского вулкана в 1974 г. // Вулканология и сейсмология. 1985. № 6. С. 59-79.

Токарев П.И. Асачинский рой землетрясений и его природа (Камчатка, март-апрель, 1983) // Вулканология и сейсмология. 1984. № 3. С. 3-13.

Иванов В.В. Извержение вулкана Корякский (Камчатка) в конце 2008-начале 2009 г.: оценки выноса тепла и водного флюида, концептуальная модель подъема магмы и прогноз развития извержения // Мат. ежегод. конф., посв. Дню вулканолога. 30-31 марта 2009 г. Петропавловск - Камчатский: ИВиС ДВО РАН. 2009. С 24-38.

Яблочкина К.А. Сейсмическое дрожание вулкана Горелый (2007-2014) // Материалы XII регион. молодеж. науч. конф. 25 ноября 2014 г. (Исследования в области наук о Земле) Петропавловск - Камчатский: ИВиС ДВО РАН. 2014. С. 111-128.

Фирстов П.П., Шакирова А.А., Максимов А.П., Черных Е.В. Активизация Авачинского вулкана в 2019 г. // Вулканология и сейсмология. 2021. № 3. С. 1-15.

Широков В.А., Дубровская И.К. О планетарной сейсмотектонической природе роев вулканических землетрясений, связанных с подготовкой и ходом извержения Корякского вулкана 2008-2009 гг. // Мат. 2-й регион. науч.-техн. конф. Петропавловск-Камчатский, 11-17 октября 2009 г. (Проблемы комплексного геофизического мониторинга Дальнего Востока России). Петропавловск-Камчатский: Геофизическая служба РАН, 2009. С. 249-253.

Токарев П.И. Количественная характеристика и повторяемость вулканических извержений // Вулканология и сейсмология. 1987. № 6. С.110-118.

Иванов В.В., Дирксен О.В. Распределение извержений вулканов на Камчатке по магнитудам в голоцене: геологический эффект эксплозивного вулканизма и прогнозные оценки // Мат. XXII Всерос. науч. конф., посв. Дню вулканолога. 28-29 марта 2019 г. (Вулканизм и связанные с ним процессы). Петропавловск-Камчатский: ИВиС ДВО РАН, 2019. С. 78-81.

Иванов В.В. Магнитуды, степенные распределения вероятностей и их применение в вулканологии // Транспорт и хранение нефтепродуктов и углеводородного сырья. 2022. № 1-2. С. 85-95.

63. Иванов В.В., Пономарев Г.П. Ритмика извержений Ключевского вулкана и вопросы прогноза его активности // Вестник КРАУНЦ. 2005.№ 2(6). С. 48-61.

64. Токарев П.И. Долгосрочный прогноз извержений вулканов // Вулканология и сейсмология. 1979. № 3. С. 77-90.

65. Иванов В.В. Ритмика извержений на Ключевском вулкане в XX — начале XXI столетия и вопросы прогноза его активности // Мат. ежегод. конф., посв. Дню вулканолога 28-29.03. Петропавловск-Камчатский: ИВиС ДВО РАН. 2011. С. 47-49.

66. Токарев П.И. О типах сейсмических волн при вулканическом дрожании и фазовых скоростях их распространения. Современный вулканизм Северо-Восточной Сибири. М.: Наука, 1964. С. 103-109.

67. Токарев П.И., Фирстов П.П. Сейсмологические исследования вулкана Карымского // Бюл. вулканолог. ст. 1967. № 43. С. 9-21.

68. Фирстов П.П., Лемзиков В.К., Руленко О.П. Сейсмический режим вулкана Карымского / Сборник: Вулканизм и геодинамика. М.: Наука, 1977. С. 161-179.

69. Фирстов П.П., Токарев П.И. Киносъемка выбросов в схеме эксплозивного процесса вулкана Карымского // Бюл. вулканолог. ст. 1978. № 55. С. 151-157.

70. Смирнов В.С., Трубников В.М. О построении кривой кажущегося электрического сопротивления в районе вулкана Карымского // Вулканология и сейсмология. 1979. № 5. С. 88-91.

71. Смирнов В.С., Трубников В.М. О спектральном методе выделения локальных временных аномалий геомагнитного поля // Вулканология и сейсмология. 1980. № 2. С. 119-121.

72. Руленко О.П., Линовка А.В., Коднянская Л.И. Изменение содержания сернистого газа в воздухе Петропавловска-Камчатского и г. Елизова, связанное с активностью вулкана Карымского в 1979 г. // Вулканология и сейсмология. 1981. № 4. С. 105-108.

73. Руленко О.П., Назарец В.П., Б.С. Русских. Локальное изменение геомагнитного поля при уменьшении активности вулкана Карымский в августе 1979 г. // Вулканология и сейсмология. 1982. № 3. С. 96-98.

74. Широков В.А., Иванов В.В., Степанов В.В. О глубинном строении вулкана Карымского и особенностях его сейсмичности по данным локальной сети // Вулканология и сейсмология. 1988. № 3. С. 71-80.

75. Фирстов П.П., Махмудов Е.Р., Макаров Е.О., Фи Д. Комплексные геофизические наблюдения на вулкане Карымском (Камчатка) в августе 2012 г. // Вестник КРАУНЦ. Сер.: Науки о Земле. 2012 . Вып. 20. № 2. С. 48-58.

76. Токарев П.И., Лемзиков В.К. Изучение вулканического дрожания при Толбачинском извержении в 1976 г. // Вулканология и сейсмология. 1980. № 4. С. 79-87.

77. Фирстов П.П., Адушкин В.В., Сторчеус А.В. Ударные воздушные волны, зарегистрированные во время Большого трещинного Толбачинского извержения в сентябре 1975 г. // Докл. АН СССР. 1978. Т. 239. № 5. С. 1078-1081.

78. Ковалев Г.Н., Самойленко Б.И., Сторчеус А.В. О природе вулканических взрывов Большого трещинного Толбачинского извержения // Вулканология и сейсмология. 1980. № 3. С. 62-71.

79. Трубников Б.А., Слезин Ю.Б., Самойленко Б.И., Сторчеус А.В. К теории глубинного вулканического дрожания // ДАН СССР. 1981. Т. 256. № 6. С. 1337-1340.

80. Фирстов П.П. Вулканические акустические сигналы диапазона 1,0-10 Гц и их связь с эксплозивным процессом. Петропавловск-Камчатский: Изд-во КГПУ. 2003 г. 90 с.

81. Сторчеус А.В. К вопросу о механизме вулканических взрывов / Мат. Всерос. науч. конф. (100-летие Камчатской экспедиции Русского географического общества 1908-1910 гг.). Петропавловск-Камчатский: ИВиС ДВО РАН. 2009. С. 230-236.

82. Сторчеус А.В., Плотников С.П. Сейсмологические исследования эксплозий вулкана Карымский в 2001-2004 гг. // Мат. 1-го междунар. симп. 25-30 марта 2006 г. (Проблемы эксплозивного вулканизма (к 50-летию катастрофического извержения вулкана Безымянный)). / Отв. редактор чл.-корр. РАН Е.И. Гордеев. Петропавловск-Камчатский: ИВиС ДВО РАН. 2006. С. 101-103.

83. Горельчик В.И., Сторчеус А.В. Глубокие длиннопериодные землетрясения под Ключевским вулканом, Камчатка // Геодинамика и вулканизм Курило-Камчатской островодужной системы. ИВГиГ ДВО РАН, Петропавловск-Камчатский, 2001. С. 373-389.

84. Сторчеус А.В., Фирстов П.П., Озеров А.Ю. Возможный механизм генерации акустических и сейсмических волн при пульсирующем истечении газово-пепловой смеси на вулкане Карымский // Вулканология и сейсмология. 2006. № 5. С. 3-16.

85. Фирстов П.П. Шакирова А.А. Особенности сейсмичности в период подготовки и в процессе извержения вулкана Кизимен (Камчатка) в 2009-2013 гг. // Вулканология и сейсмология. 2014. № 4. С. 3-20.

86. Руленко О.П. Электрические процессы в парогазовых облаках вулкана Карымского // Докл. АН СССР. 1979. Т. 245. № 5. С. 1083-1086.

87. Руленко О.П. Экспериментальное исследование электризации вулканических облаков: автореф. дис. канд. физ.-мат. наук: 04.00.22. СПб. 1994. 18 с.

88. Иванов В.В. Об облаках парогазовых извержений и фумарол // Вулканология и сейсмология. 1988. № 4. С. 37-50.

89. Иванов В.В. О сопоставлении тепловой мощности эруптивных струй и вулканического дрожания для извержений разных типов // Вулканология и сейсмология. 1988. № 5. С. 53-63.

90. Токарев П.И. Определение энергии вулканических землетрясений // Вулканология и сейсмология. 1987. № 2. С. 64-80.

91. Сторчеус А.В. Исследование параметров воздушных волн Южного прорыва Толбачинского извержения // Вулканология и сейсмология. 1987. № 1. С. 62-68.

92. Фирстов П.П. Динамика вулканических извержений и её проявление в ударно-волновых и акустических эффектах в атмосфере: автореф. дис. докт. физ.-мат. наук: 25.00.10. Южно-Сахалинск. 2010. 44 с.

93. Акбашев Р.Р. Атмосферно-электрические эффекты, сопровождающие извержения вулканов полуострова Камчатка и вулкана Эбеко (остров Парамушир): автореф. дис. канд. физ.-мат. наук 25.00.10. Петропавловск-Камчатский, 2022. 18 с.

94. Ребецкий Ю.Л., Стефанов Ю. П. О механизме взаимодействия сильных землетрясений и вулканизма в зонах субдукции // Вестник КРАУНЦ. Сер. Науки о Земле. 2022. Вып. 56 № 4. С. 41-58.

REFERENCES

1. Ivanov V.V. Medium- and short-term forecasts of volcanic eruptions in Kamchatka (1956-2012). Vestnik KRAUNTS. Nauki o Zemle, 2013, no. 2(22), pp. 98-118 (In Russian).

2. Ivanov V.V. Forecast of volcanic eruptions in Kamchatka (main results 1955-2012). Part I. Istoriya i pedagogika yestestvoznaniya, 2015, no. 1, pp. 13-26 (In Russian).

3. Ivanov V.V. Forecast of volcanic eruptions in Kamchatka (main results 1955-2012). Part II. "Missing the target", "false alarms" and their possible causes. Istoriya i pedagogika yestestvoznaniya, 2015, no. 2, pp. 14-19 (In Russian).

4. Ivanov V.V. Seismic monitoring and forecast of volcanic eruptions in Kamchatka. Istoriya nauki i tekhniki, 2017, no. 7, pp. 85-96 (In Russian).

5. Ivanov V.V. Forecast of volcanic eruptions in Kamchatka: The role of experts. Istoriya ipedagogika yestestvoznaniya, 2016, no. 4, pp. 72-78 (In Russian).

6. Institut vulkanologii i seysmologii. Pamyati vulkanologov. Pavel Ivanovich Tokarev (Institute of Volcanology and Seismology. In memory of volcanologists. Pavel Ivanovich Tokarev) Available at: http://www.kscnet.ru/ivs/memory/ TokarevPI/ (accessed 31 October 2023).

7. Levinson-Lessing. Preface. Byulleten' vulkanologicheskoy stantsiina Kamchatke, 1937, no. 1, pp. 3-4 (In Russian).

8. Kamchatskaya vulkanologicheskaya stantsiya, istoriya sozdaniya i razvitiya (Kamchatka volcanological station, history of creation and development) Available at: http://www.kscnet.ru/ivs/lkamv/kamchat_volc_station/index.html (accessed 31 October 2023).

9. Tokarev P.I. Vulkanicheskiye zemletryaseniya Kamchatki [Volcanic earthquakes in Kamchatka]. Moscow, Nauka Publ., 1981. 164 p.

10. Fedotov S.A. To the 25th anniversary of detailed seismological research in Kamchatka and the Commander Islands, XI.1961 - X. 1986: History, development and tasks. Vulkanologiya iseysmologiya, 1987, no. 6, pp. 3-10 (In Russian).

11. Tokarev P.I. Registration of explosions of Klyuchevsky volcano in 1962. Byulleten' vulkanologicheskoy stantsii, 1964, no. 37, pp. 52-59 (In Russian).

12. Melekestsev I.V., Khrenov A.P., Kozhyamyaka N.N. Tektonicheskoye polozheniye i obshchiy ocherk vulkanov Severnoy gruppy i Sredinnogo khrebta. Deystvuyushchiye vulkany Kamchatki. T.1 [Tectonic position and general outline of the volcanoes of the Northern group and the Sredinny Range. Active volcanoes of Kamchatka. Vol. 1]. Moscow, Nauka Publ., 1991. pp. 74-78.

13. Menyaylov A.A. Dinamika i mekhanizm izverzheniy Klyuchevskogo vulkana v 1937-1938 gg. Trudy Laboratorii vulkanologii i Kamchatskoy vulkanologicheskoy stantsii [Dynamics and mechanism of eruptions of Klyuchevsky volcano in 1937-1938. Proceedings of the Laboratory of Volcanology and Kamchatka Volcanological Station]. Moscow, Leningrad, 1947. pp. 3-91.

14. Menyaylov A.A. Vulkan Sheveluch - yego geologicheskoye stroyeniye, sostav i izverzheniya. Tr. lab. vulkanologii AN SSSR. 1955. Vyp. 9 [Sheveluch Volcano - its geological structure, composition and eruptions. Proc. of volcanology laboratory of the USSR Academy of Sciences. Issue 9]. Moscow, AN SSSR Publ., 1955. 264 p.

15. Gorshkov G.S. Eruption of Bezymyannaya Mount: Preliminary message. Byulleten' vulkanologicheskoy stantsii, 1957, no. 26, pp. 19-72 (In Russian).

16. Institut vulkanologii i seysmologii. Pamyati vulkanologov. Georgiy Stepanovich Gorshkov (Institute of Volcanology and Seismology. In memory of volcanologists. Georgy Stepanovich Gorshkov) Available at: http://www.kscnet.ru/ ivs/memory/gorshkov/ (accessed 31 October 2023).

17. Minakami T. Fundamental research for predicting volcanic eruptions. Part 1. Earthquakes and crustal deformations originating from volcanic activity. Bull Earthq. Res. Inst., 1960, vol. 38, pp. 497-544.

18. Tokarev P.I. On the connection between volcanic and seismic activity in the Kuril-Kamchatka zone. Trudy Laboratorii vulkanologii AN SSSR, 1959, no. 17, pp. 156-182 (In Russian).

19. Markhinin YE.K., Sirin A.N., Timerbayeva K.M., Tokarev P.I. Experience of volcano-geographical zoning of Kamchatka and the Kuril Islands. Byulleten' vulkanologicheskoy stantsii, 1962, no. 32, pp. 52-70 (In Russian).

20. Fedotov S.A., Tokarev P.I. Earthquakes, characteristics of the upper mantle under Kamchatka, and their connection with volcanism (according to data collected up to 1971). Bulletin Volcanologique, 1973, vol. 37, no. 2. pp. 245-257.

21. Fedotov S.A. Magmaticheskiye pitayushchiye sistemy imekhanizm izverzheniy vulkanov [Magmatic feeding systems and the mechanism of volcanic eruptions]. Moscow, Nauka Publ., 2006. 455 p.

22. Institut vulkanologii i seysmologii. Pamyati vulkanologov. Vladimir Alekseyevich Shirokov (Institute of Volcanology and Seismology. In memory of volcanologists. Vladimir Alekseevich Shirokov) Available at: http://www.kscnet.ru/ivs/ memory/ShirokovVA/ (accessed 31 October 2023).

23. Shirokov V.A. Relationship between volcanic eruptions in Kamchatka and earthquakes in the upper mantle. Byull. vulkanol. st., 1978, no. 54, pp. 3-8 (In Russian).

24. Tokarev P.I., Shirokov V.A. State and seismic regime of Avachinsky volcano in 1971-1975. Byulleten' vulkanologicheskoy stantsii, 1977, no. 53, pp. 46-52 (In Russian).

25. Abdurakhmanov A.I., Firstov P.P., Shirokov V.A. Possible connection of volcanic eruptions with the eleven-year cyclicity of solar activity. Byulleten' vulkanologicheskoy stantsii, 1976, no. 52, pp. 3-10 (In Russian).

26. Shirokov V.A. Vliyaniye 19-letnego lunnogo priliva na vozniknoveniye bol'shikh kamchatskikh izverzheniy i zemletryaseniy i ikh dolgosrochnyy prognoz. Geologicheskiye i geofizicheskiye dannyye o Bol'shom treshchinnom Tolbachinskom izverzhenii 1975- 1976 gg. [The influence of the 19-year lunar tide on the occurrence of large Kamchatka eruptions and earthquakes and their long-term forecast. Geological and geophysical data on the Great Tolbachik fissure eruption of 1975-1976]. Moscow, Nauka Publ., 1978. pp. 164-170.

27. Shirokov V.A. O vzaimosvyazi peremeshcheniy geograficheskikh polyusov s sil'nymi zemletryaseniyami i izverzheniyami vulkanov Zemli [On the relationship between the movements of the geographic poles and strong earthquakes and volcanic eruptions on Earth]. Trudy yezhegodnoy konferentsii, posvyashchennoy Dnyu vulkanologa 28-31 marta 2007 g. [Proc. of the annual conference dedicated to Volcanologist Day, March 28-31, 2007]. Petropavlovsk -Kamchatsky, 2007, pp. 190-201.

28. Shirokov V.A., Serafimova YU.K. Forecast of strong volcanic eruptions of the Pacific tectonic belt for the next 20 years based on the application of the phase trajectories method. Vestnik KRAUNTS, 2008, no. 2(12), pp. 154-163 (In Russian).

29. Shirokov V.A. O rezonansnoy prirode naiboleye sil'nykh izverzheniy vulkanov Zemli i ikh prognoz na blizhayshiye desyatiletiya po dannym nablyudeniy s 1700 g. Problemy kompleksnogo geofizicheskogo monitoringa Dal'nego

Vostoka Rossii27 sentyabrya - 3 oktyabrya 2015 g. [On the resonant nature of the most powerful volcanic eruptions on Earth and their forecast for the coming decades based on observational data since 1700. Problems of complex geophysical monitoring of the Russian Far East September 27 - October 3, 2015]. Petropavlovsk-Kamchatsky, KF GS RAN Publ., 2015. pp. 306-310.

30. Shirokov V.A. Dolgosrochnyy prognoz vremeni vozniknoveniya sil'nykh eksplozivnykh izverzheniy vulkanov Kamchatki s ob"yemom tefry ot 0,1 do 3 kub. km po istoricheskim dannym c 1776 g. na osnove ispol'zovaniya tselochislennykh rezonansnykh ritmov: metodicheskiy podkhod i obsuzhdeniye rezul'tatov [Long-term forecast of the time of occurrence of strong explosive eruptions of Kamchatka volcanoes with a volume of tephra from 0.1 to 3 cubic meters. km according to historical data since 1776 based on the use of integer resonant rhythms: a methodological approach and discussion of the results]. TrudyXXIIIyezhegodnoynauchnoykonferentsii,posvyashchennoyDnyu vulkanologa, 2020 g. [Proc. of the XXIII annual scientific conference dedicated to Volcanologist Day, 2020]. Petropavlovsk-Kamchatsky, 2020, pp. 84-87.

31. Markhinin YE.K., Tokarev P.I., Pugach V.B., Dubik YU.M. Eruption of the Bezymyanny volcano in the spring of 1961. Byulleten' vulkanologicheskoy stantsii, 1963, no. 34, pp. 12-35 (In Russian).

32. Ben'off G. Nakopleniye i vysvobozhdeniye deformatsiy po nablyudeniyam sil'nykh zemletryaseniy [Accumulation and release of deformations from observations of strong earthquakes]. Moscow, Inostrannoy literatury Publ., 1961. pp. 199-210.

33. Tokarev P.I. Izverzheniya i seysmicheskiy rezhim vulkanov Klyuchevskoy gruppy [Eruptions and seismic regime of the Klyuchevskaya group volcanoes]. Moscow, Nauka Publ., 1966. 118 p.

34. Tokarev P.I. Towards a methodology for forecasting volcanic eruptions in Kamchatka using seismological data. Byulleten' vulkanologicheskoy stantsii, 1977, no. 53, pp. 38-45 (In Russian).

35. Tokarev P.I. The giant eruption of the Shiveluch volcano on November 12, 1964 and its harbingers. Izv. AN SSSR. Ser. Fizika Zemli, 1967, no. 9, pp. 11-22 (In Russian).

36. Ivanov V.V. Seismological precursors of catastrophic eruptions of Shiveluch and Bezymyanny volcanoes in Kamchatka in the 20th century. Transport i khraneniye nefteproduktov i uglevodorodnogo syr'ya, 2020, no. 5-6, pp. 77-84 (In Russian).

37. Ivanov V.V. Forecasts of major volcanic eruptions in Kamchatka and their accuracy. Vestnik DVO RAN, 2003, no. 5, pp. 97-108 (In Russian).

38. Gorshkov G.S., Bogoyavlenskaya G.YE. Vulkan Bezymyannyy i osobennostiyego poslednego izverzheniya 1955-1963gg. [Bezymyanny Volcano and features of its last eruption in 1955-1963]. Moscow, Nauka Publ., 1965. 172 p.

39. Ivanov V.V. Tsentral'nyy pitayushchiy kanal andezitovogo vulkana: protsessy i faktory, opredelyayushchiye yego pronitsayemost' dlya flyuidov i magmy i kharakter razvitiya seysmologicheskikh predvestnikov izverzheniy [The central feeding channel of an andesite volcano: processes and factors determining its permeability to fluids and magma and the nature of the development of seismological precursors of eruptions]. Trudy XXIVyezhegodnoy nauchnoy konferentsii, posvyashchennoy Dnyu vulkanologa 29 - 30 marta 2021 g. «Vulkanizm i svyazannyye s nim protsessy» [Proc. of the XXIV annual scientific conference dedicated to Volcanologist Day, March 29 - 30, 2021 "Volcanism and related processes"]. Petropavlovsk-Kamchatsky, 2021, pp. 44-47.

40. Firstov P.P. Shakirova A.A. Features of seismicity during the period of preparation and during the eruption of the Kizimen volcano (Kamchatka) in 2009-2013. Vulkanologiya i seysmologiya, 2014, no. 4, pp. 3-20 (In Russian).

41. Firstov P.P. Reconstruction of the dynamics of the catastrophic eruption of the Shiveluch volcano on November 12, 1964 based on data on wave disturbances in the atmosphere and volcanic tremors. Vulkanologiya i seysmologiya, 1996, no. 4, pp. 48-63 (In Russian).

42. Tokarev P.I. Prediction of the place and time of the start of the large Tolbachik eruption in July 1975. DAN SSSR, 1976, vol. 229, no. 2, pp. 439-442 (In Russian).

43. Tokarev P.I. Forecast of the secondary eruption of the Klyuchevsky volcano in March 1983. Vulkanologiya i seysmologiya, 1983, no. 5, pp. 3-8 (In Russian).

44. Shirokov V.A. Some issues of the methodology for complex forecasting of secondary eruptions of the Klyuchevskoy volcano (Kamchatka). Vulkanologiya iseysmologiya, 1985, no. 6, pp. 48-58 (In Russian).

45. Zharinov N.A., Gorel'chik V.I., Zhdanova YE.YU. Eruptions of the northern group of Kamchatka volcanoes in 19881989, seismological and geodetic data. Vulkanologiya i seysmologiya, 1991, no. 6, pp. 3-32 (In Russian).

46. Tokarev P.I., Gavrilov V.A., Ivanov V.V. Seysmichnost' i seysmicheskiy rezhim Avachinskogo vulkana do i vo vremya yanvarskogo izverzheniya v 1991 g. Vulkanizm, struktury i rudoobrazovaniye [Seismicity and seismic regime of Avachinsky volcano before and during the January eruption in 1991. Volcanism, structures and ore formation]. Trudy VII Vsesoyuznogo vulkanologicheskogo soveshchaniya, Irkutsk, iyun' 1992g. [Proc. of the VII All-Union Volcanological Meeting, Irkutsk, June 1992]. Petropavlovsk-Kamchatsky, 1992, p. 34.

47. Ivanov V.V. Seysmologicheskiye predvestniki vershinnykh izverzheniy Klyuchevskogo vulkana na Kamchatke (na primere vulkanicheskogo drozhaniya). Diss. kand. geol.-min. nauk [Seismological precursors of summit eruptions of Klyuchevsky volcano in Kamchatka (using the example of volcanic tremor). Cand. geol. min. sci. diss.]. Irkutsk, 2011. 112 p.

48. Firstov P.P., Lemzikov V.K., Feofilaktov V.D. Seismic regime of Karymsky volcano in 1975 and some issues of forecasting the time of terminal eruptions. Byulleten' vulkanologicheskoy stantsii, 1978, no. 54, pp. 27-35 (In Russian).

49. Farberov A.I., Storcheus A.V., Pribylov YE.S. Study of weak seismicity of the Karymskaya volcano in August 1978. Vulkanologiya i seysmologiya, 1983, no. 3, pp. 78-89 (In Russian).

50. Khrenov A.P., Dubik YU.M., Ivanov B.V. Eruptive activity of the Karymsky volcano over ten years (1970-1980). Vulkanologiya i seysmologiya, 1982, no. 4, pp. 29-48 (In Russian).

51. Storcheus A.V. Roy dlinnoperiodnykh vulkanicheskikh zemletryaseniy, predvaryavshikh izverzheniye Karymskogo vulkana v 1996 g. [A swarm of long-period volcanic earthquakes that preceded the eruption of the Karymsky volcano in 1996]. Trudy yezhegodnoy konferentsii, posvyashchennoy Dnyu vulkanologa 28-31 marta 2007 g. [Proc. of the annual conference dedicated to Volcanologist Day, March 28-31, 2007]. Petropavlovsk - Kamchatsky, 2007, pp. 75-82.

52. Levina V. I., Ivanova YE.I., Gordeyev YE.I. Karymskoye zemletryaseniye 1 yanvarya 1996 goda (Ms = 7,0). Zemletryaseniya Severnoy Yevrazii v 1996 godu [Karym earthquake of January 1, 1996 (Ms = 7.0). Earthquakes of Northern Eurasia in 1996]. Moscow, Geofizicheskaya sluzhba RAN Publ., 2002. pp. 129-137.

53. Fedotov S.A., Murav'yev YA.D., Ivanov V.V. et al. Izverzheniya v kal'dere Akademii nauk i Karymskogo vulkana v 1996-1997gg. iikh vozdeystviye na okruzhayushchuyu sredu. Global'nyye izmeneniya prirodnoy sredy [Eruptions in

the caldera of the Academy of Sciences and Karymsky volcano in 1996-1997. and their impact on the environment. Global changes in the natural environment]. Novosibirsk, SO RAN Publ., 1998. pp. 127-145.

54. Gorel'chik V.I., Levina V.I. Spatiotemporal and dynamic characteristics of earthquakes associated with the eruption of Klyuchevsky volcano in 1974. Vulkanologiya i seysmologiya, 1985, no. 6, pp. 59-79 (In Russian).

55. Tokarev P.I. Asachi earthquake swarm and its nature (Kamchatka, March-April, 1983). Vulkanologiya iseysmologiya, 1984, no. 3, pp. 3-13 (In Russian).

56. Ivanov V.V. Izverzheniye vulkana Koryakskiy (Kamchatka) v kontse 2008-nachale 2009 g.: otsenki vynosa tepla i vodnogo flyuida, kontseptual'naya model' pod"yema magmy i prognoz razvitiya izverzheniya [Eruption of the Koryaksky volcano (Kamchatka) at the end of 2008-beginning of 2009: assessments of the removal of heat and water fluid, a conceptual model of magma rise and a forecast for the development of the eruption]. Trudy yezhegodnoy konferentsii, posvyashchennoy Dnyu vulkanologa. 30-31 marta 2009 g. [Proc. of the annual conference dedicated to Volcanologist Day. March 30-31, 2009]. Petropavlovsk - Kamchatsky, 2009, pp. 24-38.

57. Yablochkina K.A. Seysmicheskoye drozhaniye vulkana Gorelyy (2007-2014 gg.) [Seismic trembling of the Gorely volcano (2007-2014)]. Trudy XII regional'noy molodezhnoy nauchnoy konferentsii «Issledovaniya v oblasti nauk o Zemle» 25 noyabrya 2014 g. [Proc. of the XII regional youth scientific conference "Research in the field of Earth sciences" November 25, 2014]. Petropavlovsk - Kamchatskiy, 2014, pp. 111-128.

58. Firstov P.P., Shakirova A.A., Maksimov A.P., Chernykh YE.V. Activation of Avachinsky volcano in 2019. Vulkanologiya iseysmologiya, 2021, no. 3, pp. 1-15 (In Russian).

59. Shirokov V.A., Dubrovskaya I.K. O planetarnoy seysmotektonicheskoy prirode royev vulkanicheskikh zemletryaseniy, svyazannykh s podgotovkoy i khodom izverzheniya Koryakskogo vulkana 2008-2009 gg. [On the planetary seismotectonic nature of swarms of volcanic earthquakes associated with the preparation and progress of the eruption of the Koryak volcano in 2008-2009]. Trudy2-y regional'noy nauchno-tekhnicheskoy konferentsii «Problemy kompleksnogo geofizicheskogo monitoringa Dal'nego Vostoka Rossii» [Proc. of the 2nd regional scientific and technical conference "Problems of integrated geophysical monitoring of the Russian Far East"]. Petropavlovsk-Kamchatsky, 2009, pp. 249-253.

60. Tokarev P.I. Quantitative characteristics and frequency of volcanic eruptions. Vulkanologiya i seysmologiya, 1987, no. 6, pp. 110-118 (In Russian).

61. Ivanov V.V., Dirksen O.V. Raspredeleniye izverzheniy vulkanov na Kamchatke po magnitudam v golotsene: geologicheskiy effekt eksplozivnogo vulkanizma i prognoznyye otsenki [Distribution of volcanic eruptions in Kamchatka by magnitude in the Holocene: geological effect of explosive volcanism and forecast estimates]. Trudy XXII Vserossiyskoy nauchnoy konferentsii, posvyashchonnoy Dnyu vulkanologa «Vulkanizm i svyazannyye s nim protsessy [Proc. of the XXII All-Russian Scientific Conference dedicated to Volcanologist Day "Volcanism and related processes"]. Petropavlovsk-Kamchatsky, 2019, pp. 78-81.

62. Ivanov V.V. Magnitudes, power-law probability distributions and their application in volcanology. Transportikhraneniye nefteproduktov i uglevodorodnogo syr'ya, 2022, no. 1-2, pp. 85-95 (In Russian).

63. Ivanov V.V., Ponomarev G.P. Rhythm of eruptions of Klyuchevsky volcano and questions of forecasting its activity. Vestnik KRAUNTS, 2005, no. 2(6), pp. 48-61 (In Russian).

64. Tokarev P.I. Long-term forecast of volcanic eruptions. Vulkanologiya i seysmologiya, 1979, no. 3, pp. 77-90 (In Russian).

65. Ivanov V.V. Ritmika izverzheniy na Klyuchevskom vulkane v XX — nachale XXI stoletiy i voprosy prognoza yego aktivnosti [Rhythm of eruptions on Klyuchevsky volcano in the 20th - early 21st centuries and issues of forecasting its activity]. Trudy yezhegodnoy konferentsii, posvyashchennoy dnyu vulkanologa 28-29.03 [Proc. of the annual conference dedicated to the day of volcanologist 28-29.03]. Petropavlovsk-Kamchatsky, 2011, pp. 47-49.

66. Tokarev P.I. O tipakh seysmicheskikh voln pri vulkanicheskom drozhaniii fazovykh skorostyakh ikh rasprostraneniya. Sovremennyy vulkanizm Severo-Vostochnoy Sibiri [On the types of seismic waves during volcanic shaking and the phase velocities of their propagation. Modern volcanism of North-Eastern Siberia]. Moscow, Nauka Publ., 1964. pp. 103-109.

67. Tokarev P.I., Firstov P.P. Seismological studies of the Karymsky volcano. Byulleten' vulkanologicheskoy stantsii, 1967, no. 43, pp. 9-21 (In Russian).

68. Firstov P.P., Lemzikov V.K., Rulenko O.P Seismic regime of the Karymsky volcano. Vulkanizmigeodinamika, Moscow, Nauka Publ., 1977, pp. 161-179 (In Russian).

69. Firstov P.P., Tokarev P.I. Filming of emissions in the scheme of the explosive process of the Karymsky volcano. Byulleten' vulkanologicheskoy stantsii, 1978, no. 55, pp. 151-157 (In Russian).

70. Smirnov V.S., Trubnikov V.M. On the construction of the apparent electrical resistivity curve in the area of the Karymsky volcano. Vulkanologiya iseysmologiya, 1979, no. 5, pp. 88-91 (In Russian).

71. Smirnov V.S., Trubnikov V.M. On the spectral method for identifying local temporary anomalies of the geomagnetic field. Vulkanologiya iseysmologiya, 1980, no. 2, pp. 119-121 (In Russian).

72. Rulenko O.P., Linovka A.V., Kodnyanskaya L.I. Changes in the content of sulfur dioxide in the air of Petropavlovsk-Kamchatsky and the city of Elizov associated with the activity of the Karymsky volcano in 1979. Vulkanologiya i seysmologiya, 1981, no. 4, pp. 105—108 (In Russian).

73. Rulenko O.P., Nazarets V.P., Russkikh B.S. Local change in the geomagnetic field with a decrease in the activity of the Karymsky volcano in August 1979. Vulkanologiya i seysmologiya, 1982, no. 3, pp. 96-98 (In Russian).

74. Shirokov V.A., Ivanov V.V., Stepanov V.V. On the deep structure of the Karymsky volcano and the features of its seismicity according to local network data. Vulkanologiya iseysmologiya, 1988, no. 3, pp. 71-80 (In Russian).

75. Firstov P.P., Makhmudov YE.R., Makarov YE.O., Fi D. Complex geophysical observations on the Karymsky volcano (Kamchatka) in August 2012. Vestnik KRAUNTS. Seriya: Nauki o Zemle, 2012, vol. 20, no. 2, pp. 48-58 (In Russian).

76. Tokarev P.I., Lemzikov V.K. Study of volcanic tremor during the Tolbachik eruption in 1976. Vulkanologiya i seysmologiya, 1980, no. 4, pp. 79-87 (In Russian).

77. Firstov P.P., Adushkin V.V., Storcheus A.V. Shock air waves recorded during the Great Fissure Tolbachik Eruption in September 1975. DokladyAN SSSR, 1978, vol. 239, no. 5, pp. 1078-1081 (In Russian).

78. Kovalev G.N., Samoylenko B.I., Storcheus A.V. On the nature of volcanic explosions of the Great Tolbachik fissure eruption. Vulkanologiya iseysmologiya, 1980, no. 3, pp. 62-71 (In Russian).

79. Trubnikov B.A., Slezin YU.B., Samoylenko B.I., Storcheus A.V. On the theory of deep volcanic tremor. DAN SSSR, 1981, vol. 256, no. 6, pp. 1337-1340 (In Russian).

80. Firstov P.P. Vulkanicheskiye akusticheskiye signaly diapazona 1,0 - 10 Gts i ikh svyaz' s eksplozivnym protsessom [Volcanic acoustic signals in the range of 1.0 - 10 Hz and their connection with the explosive process]. Petropavlovsk-Kamchatsky, KGPU Publ., 2003 g. 90 p.

81. Storcheus A.V. K voprosu o mekhanizme vulkanicheskikh vzryvov [On the issue of the mechanism of volcanic explosions]. Trudy Vserossiyskoy nauchnoy konferentsii «100-letiye Kamchatskoy ekspeditsii Russkogo geograficheskogo obshchestva 1908-1910gg. [Proc. of the All-Russian scientific conference "100th anniversary of the Kamchatka expedition of the Russian Geographical Society 1908-1910]. Petropavlovsk-Kamchatsky, 2009, pp. 230-236.

82. Storcheus A.V., Plotnikov S.P. Seysmologicheskiye issledovaniya eksploziy vulkana Karymskiy v 2001-2004 gg. [Seismological studies of explosions of the Karymsky volcano in 2001-2004]. Trudy pervogo mezhdunarodnogo simpoziuma. 25-30marta 2006g. «Problemy eksplozivnogo vulkanizma (k 50-letiyu katastroficheskogo izverzheniya vulkana Bezymyannyy)» [Proc. of the first international symposium. March 25-30, 2006 "Problems of explosive volcanism (to the 50th anniversary of the catastrophic eruption of the Bezymyanny volcano)"]. Petropavlovsk-Kamchatsky, 2006, pp. 101-103.

83. Gorel'chik V.l., Storcheus A.V. Glubokiye dlinnoperiodnyye zemletryaseniya pod Klyuchevskim vulkanom, Kamchatka [Deep long-period earthquakes under Klyuchevsky volcano, Kamchatka]. Trudy Geodinamika i vulkanizm Kurilo-Kamchatskoy ostrovoduzhnoy sistemy [Proc. of Geodynamics and volcanism of the Kuril-Kamchatka island arc system]. Petropavlovsk-Kamchatsky, 2001, pp. 373-389.

84. Storcheus A.V., Firstov P.P., Ozerov A.YU. Possible mechanism for the generation of acoustic and seismic waves during the pulsating outflow of a gas-ash mixture on the Karymsky volcano. Vulkanologiya iseysmologiya, 2006, no. 5, pp. 3-16 (In Russian).

85. Firstov P.P. Shakirova A.A. Features of seismicity during the period of preparation and during the eruption of the Kizimen volcano (Kamchatka) in 2009-2013. Vulkanologiya iseysmologiya, 2014, no. 4, pp. 3-20 (In Russian).

86. Rulenko O.P. Electrical processes in vapor-gas clouds of the Karymsky volcano. Dokl. AN SSSR, 1979, vol. 245, no. 5, pp. 1083-1086 (In Russian).

87. Rulenko O.P. Eksperimental'noye issledovaniye elektrizatsii vulkanicheskikh oblakov. Diss. kand. fiz.-mat. nauk [Experimental study of electrification of volcanic clouds. Cand. phys. math. sci. diss.]. St. Petersburg, 1994. 18 p.

88. Ivanov V.V. On clouds of vapor-gas eruptions and fumaroles. Vulkanologiya iseysmologiya, 1988, no. 4, pp. 37-50 (In Russian).

89. Ivanov V.V. On the comparison of the thermal power of eruptive jets and volcanic tremor for eruptions of different types. Vulkanologiya i seysmologiya, 1988, no. 5, pp. 53-63 (In Russian).

90. Tokarev P.I. Determination of the energy of volcanic earthquakes. Vulkanologiya i seysmologiya, 1987, no. 2, pp. 64—80 (In Russian).

91. Storcheus A.V. Study of the parameters of air waves of the Southern breakthrough of the Tolbachik eruption. Vulkanologiya iseysmologiya, 1987, no. 1, pp. 62-68 (In Russian).

92. Firstov P.P. Dinamika vulkanicheskikh izverzheniy i yeyo proyavleniye v udarno-volnovykh i akusticheskikh effektakh v atmosphere. Diss. dokt. fiz.-mat. nauk [Dynamics of volcanic eruptions and its manifestation in shock wave and acoustic effects in the atmosphere. Dr. phys. math. sci. diss.]. Yuzhno-Sakhalinsk. 2010. 44 p.

93. Akbashev R.R. Atmosferno-elektricheskiye effekty, soprovozhdayushchiye izverzheniya vulkanov poluostrova Kamchatka i vulkana Ebeko (ostrovParamushir). Diss. kand. fiz.-mat. nauk [Atmospheric-electric effects accompanying volcanic eruptions on the Kamchatka Peninsula and Ebeko Volcano (Paramushir Island). Cand. phys. math. sci. diss.]. Petropavlovsk-Kamchatsky, 2022. 18 p.

94. Rebetskiy YU.L., Stefanov YU. P. On the mechanism of interaction between strong earthquakes and volcanism in subduction zones. Vestnik KRAUNTS. Seriya Nauki o Zemle, 2022, vol. 56, no. 4, pp. 41-58 (In Russian).

Иванов Виктор Васильевич, к.г.-м.н., с.н.с. лаборатории геодинамики Viktor V. Ivanov, Cand. Sci. (Geol.-Min.), Senior Researcher, Institute of

ИНФОРМАЦИЯ ОБ АВТОРАХ / INFORMATION ABOUT THE AUTHORS

и палеотектоники, Института вулканологии и сейсмологии Дальневосточного отделения Российской академии наук.

Volcanology and Seismology of Far East Division, Russian Academy of Sciences.