Научная статья на тему 'Мониторинг территории сейсмической активности'

Мониторинг территории сейсмической активности Текст научной статьи по специальности «Науки о Земле и смежные экологические науки»

CC BY
228
51
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по наукам о Земле и смежным экологическим наукам , автор научной работы — Наумов С. Б., Шепелева Н. В.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «Мониторинг территории сейсмической активности»

Способ контрольных переключений и проверок заключается в использовании органов управления и переключения режимов работы встроенных и приданных к аппаратуре измерительных и индикаторных приборов для определения неисправного тракта или функционального блока. Путем переключения аппаратуры в различные режимы работы последовательно проверяется состояние трактов и блоков. Встроенные системы контроля современной аппаратуры позволяют использовать этот способ не только для проверки состояния крупных блоков, трактов, но в ряде случаев и отдельных элементов, в частности электронных ламп.

Способ промежуточных измерений применяется для проверки узлов, блоков и элементов аппаратуры, которые невозможно проверить всеми перечисленными выше способами. Для проверки состояния в специальных контрольных точках или в любых других точках аппаратуры производится измерение напряжений, частот и других параметров сигналов, наблюдение осциллограмм, их формы, производится измерение сопротивления участков цепи и т.д. Результаты измерений сравниваются с данными технической документации. Этот способ применим во всех случаях и может считаться основным, но он требует хорошего знания рабочих процессов в аппаратуре и умения правильно пользоваться измерительными приборами.

При способе характерного признака на вход отказавшего устройства подается измерительный сигнал с определенными заранее заданными характеристиками. По характерным признакам выходного сигнала судят о месте повреждения. Способ применим для проверки состояния таких элементов, отказы которых значительно и в явной форме проявляются в выходном сигнале. Техническая его реализация сопряжена с рядом трудностей и требует создания специальных испытательных установок для каждого конкретного типа аппаратуры.

Применение того или иного способа проверки при поиске неисправности зависит от конкретных условий. Опыт эксплуатации радиоэлектронной аппаратуры показывает, что обслуживающий персонал в большинстве случаев не испытывает трудностей в выборе способа проверки и проведения измерений.

ЛИТЕРАТУРА

1. Ксендз С.П. Диагностика и ремонтопригодность радиоэлектронных средств.- М: Радио и связь, ] 989, 248 с.

2. Микропроцессорные системы поэлементного диагностирования РЭА. / Н.П.Байда, И.В.Кузьмин, В.Т.Шпштевой. -М: Радио и связь, 1987, 256 с.

3. Выявление причин отказов РЭА./Под ред. Л.Г.Дубицкого. — М.: Радио и связь, 1983, 232 с.

Наумов С.Б., Шепелева Н.В. МОНИТОРИНГ ТЕРРИТОРИИ СЕЙСМИЧЕСКОЙ АКТИВНОСТИ

Для сохранности объекта, находящегося в зоне сейсмической активности, предохранения его от влияния природных катастроф, необходима эффективная система мониторинга территории за границей которой случившееся событие не будет представлять опасности для объекта. Другими словами необходима система краткосрочного прогноза землетрясения, именно система включающая в себя анализ многочисленных сигналов различных физических величин.

Проблемы краткосрочного прогноза землетрясения: выбор предвестников, разница времён очага и первого поступления предвестника, отсутствие достаточной базы данных для статистического анализа выявления закономерности, возможность создания автоматической системы мониторинга. Эти и ряд других проблем остаются не разрешёнными сегодня, при традиционном подходе к вопросу краткосрочного прогноза землетрясения. Традиционный метод сделать краткосрочный прогноз землетрясения заключается в том чтобы определить место где будет землетрясение, время когда будет землетрясение, с какой силой будет землетрясение. Используя этот метод, никто в мире, сегодня не решает задачи краткосрочного прогноза землетрясений. Не найдены стабильные подходящие предвестники с помощью которых можно решать эту задачу, а те которые проявляют себя стабильно имеюг маленькую разницу времени очага и их появления, являются не эффективными даже для обработки сигнала и принятия решения. Желание решить эту задачу создало

ложные системы и методы, возникли мнимые явления и предвестники которые на практике первые не применимы, вторые попросту отсутствуют.

Решение задачи по краткосрочному прогнозу землетрясения важно в первую очередь для сейсмически опасных районов и для объектов требующих повышенных мер безопасности. В этом случае задача сужается до региональной и локальной. В этом случае можно применить подход исключения известных величин и проведения мониторинга величин находящихся в стабильном динамическом состоянии.

При решении региональной или локальной задачи, первое, место прогнозируемого сейсмического события заранее известно. Второе, предлагается не решать сложную задачу по времени, когда произойдёт событие, а решить задачу когда сейсмического события не будет. Третье, при возникновении опасности или уже можно применить такой оборот как, не возможности прогнозирования стабильного состояния, меры предосторожности необходимо применять в любом случае, что позволяет делать прогноз о силе предполагаемого события без спешки, более взвешенно, т.к. повышенная готовность уже объявлена.

Применение такого метода позволяет использовать физические параметры стабильного динамического процесса в окружающей природной среде.

При таких условиях задача решается практически, с высокой степенью вероятности.

При проведении исследовательских работ по изучению физических полей, используя непрерывный мониторинг какой-то области, была замечена строгая повторяемость изменения многих физических величин в течении суток, так называемый суточный ход. Ниже приведены результаты исследований ионосферы, Якутским Институтом космофизических исследований и аэрономии. На Рис. 1 показан ход критической частоты, иллюстрирующий повышение уровня ионизации за два дня до землетрясения и падение ионизации в день землетрясения.Вариации К>Р2 за двое суток до землетрясения (верхняя кривая) и в день землетрясения (нижняя кривая) 16 сентября 2004 г. на востоке Якутии. На рисунке представлены суточные вариации £оР2 для 7 предшествующих дней и 2 дня до землетрясения.

12 ^

11 -

10-

9 «

8 -

£ / *

«пег в

5 --

42 4 ^

3 -

2:

ц 0

Уаки^к 15.09,2004 МЬ=4 3/3 М-62.9 Ьп= 148.4

За зпа .яня по землетрясения

Среднее за спокойные дм И : День $£ылетрясения

Зеил <?гря

"Т"

10

Т~ 12

14

16

Т~ 18

20

П"

*~1 24

НИ (ит)

Рис.1

Здесь же ниже приведены вариации суточной геомагнитной активности Кр. Анализ суточных вариаций показывает, что за два дня до главного события (14 сентября) наблюдается увеличение

критических частот слоя Р2 за 2 дня до дня землетрясения. Такое специфическое поведение не наблюдалось весь сентябрь. В день

землетрясения (16 сентября) наблюдается аномально резкое понижение суточного хода. А в следующие два дня восстановление суточного хода.

Ооу»

Рис.2 Вариации суточной геомагнитной активности Кр.

По данным анализа ионосферных материалов станции Якутск установлено, что перед большими землетрясениями с магнитудоЙ М > 5 наблюдается ионосферное возмущение. Ионосферный отклик на воздействие АГВ от очагов землетрясений проявляется в слое Б, который выделяется на временном(суточном) ходе ионизации.

Анализ суточных ходов критических частот слоя Р2 и геомагнитной активности Кр, в Якутске, до и после момента начала землетрясений показал, что устоявшийся, стабильный средний ход ионосферных и геофизических величин можно принять за признак отсутствия сейсмического события. Для подтверждения этой теории приведу результаты эксперимента с другими физическими величинами и в другом регионе, на Камчатке в Институте вулканологии и сейсмологии.

Эксперимент проводился на установке расположенной в скважине глубиной 2600 м., что дозволило уйти от техногенных помех. В последние годы в Институте вулканологии и сейсмологии ДВО РАН достаточно активно ведется разработка новых методов мониторинга напряженно-деформированного состояния геосреды. В том числе, с августа 2000 г. на пункте Г-1, (53°03' с.ш.; 158°40'в.д.), расположенном в черте г.Петропавловска-Камчатского, ведутся непрерывные скважинные геоакустические измерения; с мая 2003 г. - непрерывные электромагнитные измерения с использованием подземной вертикальной электрической антенны, а с апреля 2004 г. проводятся непрерывные измерения относительной плотности воды в скважине.

Й зжаерг гтелъко-

Модем:

"Ч,

К линии ПК

1 обсадная труба антенна

2 брон яров энный вабель.

3 блок усилителей

4 полосовые фильтры

5 выпрямителех среднего значения

6 датчик плотности воды

Рис.3 Схема скважной измерительной установки.

Апрель 2004т

При сравнении результатов совместных измерений на пункте Г-1 рассматривались изменения амплитуд и искажения суточного хода, изменения среднего и минимального уровней регистрируемого ЭМИ, а также возмущения ЭМИ импульсного характера.

Суточный ход ЭМИ, наиболее четко и стабильно проявлялся на канале 160 Гц системы с подземной электрической антенной. На рис.3 приведен пример регистрации суточного хода в период его отчетливого проявления по каналам обеих систем.

МН !1Я|>:ь

О-«",;,,. А

I р" <.Н-.} 5 „' к I

/ .-" Г ■: ' - ^ V V * > « ;

; Рис. 4 Аномалии среднего уровня ЭМИ перед землетрясением.

Нарушения нормального суточного хода ЕЭМИ, которые можно было бы связать с подготовкой землетрясений, были отмечены неоднократно по данным измерений обеих систем. При этом наиболее уверенные аномалии такого характера регистрировались при использовании подземной антенны по каналу 1200 Гц.

Полученные результаты дают основания для вывода о том, что использование метода непрерывного мониторинга физических величин различного характера, окружающей среды объекта, позволяет значительно повысить правильность прогноза, напряженно-деформированного состояния геосреды. Следует отметить, что данный метод ограничен дальностью мониторинга геофизического состояния территории. Из проводимых экспериментов выявлено, наиболее вероятные сейсмические события влияющие на изменения суточного хода находятся в радиусе не более 300 километров. Это позволяет организовать достоверную систему предупреждения о сейсмической опасности на объектах особой важности. Время прогноза до начала сейсмического события составляет от 20 до 40 часов, что позволяет принять первоочередные меры для того чтобы избежать катастрофических последствий.

ЛИТЕРАТУРА

1.В.Ф.Смирнов «Ионосферные проявления сильных землетрясений в Якутии» Институт космофизических исследований и аэрономии СО РАН - 2007г.

2.Гаврилов В.А., Вариации уровня геоакустической эмиссии в глубокой скважине и их связь с сейсмической активностью// Вулканология и сейсмология. 2006. С.52-67.

3.Гаврилов В.А. Опыт комплексных скважинных геофизических наблюдений в целях мониторинга состояния геосреды // Вестник КРАУНЦ. Изд-во КГУ. 2006. С. 43-53.

4.Дружин Г.И. Опыт прогноза камчатских землетрясений на основе наблюдений за электромагнитным ОНЧ излучением. Вулканология и сейсмология. №6, 2002. с. 51-52.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.