Прогноза за земетресения. Възможно ли е да се предвиди появата на земетресения? Честота на земетресения с различен магнитуд в света на година

Като че ли природните бедствия се случват веднъж на сто години, а почивката ни в една или друга екзотична страна продължава само няколко дни.

Честота на земетресения с различен магнитуд в света на година

• 1 земетресение с магнитуд 8,0 или по-висок
• 10 – с магнитуд 7,0 – 7,9 бала
• 100 – с магнитуд 6,0 – 6,9 пункта
• 1000 - с магнитуд 5,0 - 5,9 пункта

Скала на интензитета на земетресението

Мексико Сити, Мексико

Един от най-населените градове в света е известен със своята несигурност. През 20 век тази част на Мексико усети силата на повече от четиридесет земетресения, чийто магнитуд надвишава 7 точки по скалата на Рихтер. Освен това почвата под града е наситена с вода, което прави високите сгради уязвими в случай на природни бедствия.

Най-разрушителните земетресения са през 1985 г., когато загиват около 10 000 души. През 2012 г. епицентърът на земетресението беше в югоизточната част на Мексико, но вибрациите бяха добре усетени в Мексико Сити и Гватемала, около 200 къщи бяха разрушени.

2013 и 2014 г. също бяха белязани от висока сеизмична активност в различни части на страната. Въпреки всичко това, Мексико Сити все още е привлекателен за туристите поради живописните си пейзажи и множество паметници на древната култура.

Консепсион, Чили

Вторият по големина град в Чили, Консепсион, разположен в сърцето на страната близо до Сантяго, редовно става жертва на трусове. През 1960 г. известното голямо чилийско земетресение с най-висок магнитуд в историята, магнитуд 9,5, унищожи този популярен чилийски курорт, както и Валдивия, Пуерто Монт и др.

През 2010 г. епицентърът отново беше разположен близо до Консепсион, около една и половина хиляди къщи бяха унищожени, а през 2013 г. източникът потъна на дълбочина 10 км край бреговете на централно Чили (магнитуд 6,6 точки). Въпреки това днес Консепсион не губи популярност както сред сеизмолозите, така и сред туристите.

Интересното е, че стихиите преследват Консепсион от дълго време. В началото на своята история се намира в Пенко, но поради поредица от разрушително цунами 1570, 1657, 1687, 1730 градът е преместен на юг от предишното си местоположение.

Амбато, Еквадор

Днес Амбато привлича туристи с мекия си климат, красиви пейзажи, паркове и градини и огромни панаири за плодове и зеленчуци. Древните сгради от колониалната епоха са сложно съчетани тук с нови сгради.

Няколко пъти този млад град, разположен в централен Еквадор, на два часа и половина от столицата Кито, е бил унищожаван от земетресения. Най-мощни са трусовете от 1949 г., които сринаха много сгради и взеха повече от 5000 жертви.

IN напоследъкСеизмичната активност в Еквадор продължава: през 2010 г. земетресение с магнитуд 7,2 се случи югоизточно от столицата и беше усетено в цялата страна през 2014 г., епицентърът се премести на тихоокеанското крайбрежие на Колумбия и Еквадор, но в тези два случая там; нямаше жертви.

Лос Анджелис, САЩ

Предсказването на разрушителни земетресения в Южна Калифорния е любимо занимание на специалистите по геоложки проучвания. Страховете са справедливи: сеизмичната активност в тази област е свързана с разлома Сан Андреас, който минава по тихоокеанското крайбрежие през целия щат.

Историята помни мощното земетресение от 1906 г., взело 1500 жертви. През 2014 г. слънцето на два пъти преживя трусове (с магнитуд 6,9 и 5,1), които засегнаха града с незначителни разрушения на къщи и тежки главоболия за жителите.

Вярно е, че колкото и да плашат сеизмолозите с предупрежденията си, „градът на ангелите“ Лос Анджелис винаги е пълен с посетители, а туристическата инфраструктура тук е невероятно развита.

Токио, Япония

Неслучайно една японска поговорка гласи: „Земетресенията, пожарите и бащата са най-страшните наказания“. Както знаете, Япония се намира на кръстовището на два тектонични слоя, чието триене често причинява както малки, така и изключително разрушителни трусове.

Например през 2011 г. земетресението и цунамито в Сендай близо до остров Хоншу (магнитуд 9) доведоха до смъртта на повече от 15 000 японци. В същото време жителите на Токио вече са свикнали с факта, че всяка година се случват няколко леки земетресения. Редовните колебания впечатляват само посетителите.

Въпреки факта, че повечето от сградите на столицата са построени, като се вземат предвид възможните сътресения, жителите са беззащитни пред лицето на мощни бедствия.

Многократно през цялата си история Токио изчезва от лицето на земята и е възстановен отново. Голямото земетресение в Канто от 1923 г. превръща града в руини, а 20 години по-късно, възстановен, той е разрушен от мащабни бомбардировки от американските военновъздушни сили.

Уелингтън, Нова Зеландия

Столицата на Нова Зеландия, Уелингтън, изглежда е създадена за туристи: има много уютни паркове и площади, миниатюрни мостове и тунели, архитектурни паметници и необичайни музеи. Хората идват тук, за да участват в грандиозните фестивали от лятната градска програма и да се възхищават на панорамите, които станаха снимачна площадка за холивудската трилогия „Властелинът на пръстените“.

Междувременно градът беше и остава сеизмично активна зона, преживяваща трусове с различна сила от година на година. През 2013 г., само на 60 километра, удари земетресение с магнитуд 6,5, което доведе до прекъсване на електрозахранването в много части на страната.

През 2014 г. жителите на Уелингтън усетиха трусове в северната част на страната (магнитуд 6,3).

Себу, Филипините

Земетресенията във Филипините са доста често срещано явление, което, разбира се, не плаши онези, които обичат да лежат на белия пясък или да се гмуркат с шнорхел в чиста морска вода. Средно на година тук се случват повече от 35 земетресения с магнитуд 5,0-5,9 бала и едно с магнитуд 6,0-7,9.

Повечето от тях са ехо от вибрации, чиито епицентрове са разположени дълбоко под водата, което създава опасност от цунами. Земетресенията от 2013 г. взеха повече от 200 жертви и причиниха сериозни щети в един от най-популярните курорти в Себу и други градове (магнитуд 7,2).

Служители на Филипинския институт по вулканология и сеизмология непрекъснато наблюдават тази сеизмична зона, опитвайки се да предскажат бъдещи бедствия.

Остров Суматра, Индонезия

Индонезия с право се смята за най-сеизмично активния регион в света. Особено опасно за последните годиниуспява да стане най-западната в архипелага. Намира се на мястото на мощен тектоничен разлом, т. нар. „Тихоокеански огнен пръстен“.

Плочата, която образува дъното на Индийския океан, се притиска под азиатската плоча тук толкова бързо, колкото расте човешки нокът. Натрупаното напрежение се освобождава от време на време под формата на треперене.

Медан е най-големият град на острова и третият по население в страната. Две големи земетресения през 2013 г. причиниха сериозни щети на повече от 300 местни жители, около 4000 къщи бяха повредени.

Техеран, Иран

Учените отдавна прогнозират катастрофално земетресение в Иран - цялата страна се намира в една от най-сеизмично активните зони в света. Поради тази причина столицата Техеран, където живеят повече от 8 милиона души, беше многократно планирана да бъде преместена.

Градът е разположен на територията на няколко сеизмични разлома. Земетресение с магнитуд 7 би унищожило 90% от Техеран, чиито сгради не са предназначени за подобни насилствени елементи. През 2003 г. друг ирански град, Бам, беше превърнат в руини от земетресение с магнитуд 6,8.

Днес Техеран е познат на туристите като най-големият азиатски метрополис с множество богати музеи и величествени дворци. Климатът ви позволява да го посетите по всяко време на годината, което не е характерно за всички ирански градове.

Чънду, Китай

Чънду - древен град, център на югозападната китайска провинция Съчуан. Тук те се наслаждават на комфортен климат, разглеждат многобройни забележителности и се потапят в уникалната култура на Китай. Оттук те пътуват по туристически маршрути до клисурите на река Яндзъ, както и до Jiuzhaigou, Huanglong и.

Последните събития намалиха броя на посетителите в района. През 2013 г. провинцията преживя мощно земетресение с магнитуд 7,0, когато бяха засегнати над 2 милиона души и около 186 хиляди къщи бяха повредени.

Жителите на Чънду всяка година усещат последиците от хиляди трусове с различна сила. През последните години западната част на Китай стана особено опасна по отношение на сеизмичната активност на земята.

Какво да правим в случай на земетресение

• Ако земетресение ви застигне на улицата, не се доближавайте до стрехите и стените на сградите, които могат да паднат. Стойте далеч от язовири, речни долини и плажове.
• Ако земетресение ви удари в хотел, отворете вратите, за да напуснете свободно сградата след първата серия от трусове.
• По време на земетресение не бива да бягате навън. Много смъртни случаи са причинени от падащи строителни отломки.
• В случай на евентуално земетресение си струва да подготвите раница с всичко необходимо за няколко дни предварително. Трябва да има комплект за първа помощ под ръка, питейна вода, консерви, крекери, топли дрехи, перилни пособия.
• По правило в страни, където земетресенията са често срещано явление, всички местни клетъчни оператори имат система за предупреждение на клиентите за наближаващо бедствие. Докато сте на почивка, бъдете внимателни и наблюдавайте реакцията на местното население.
• След първия шок може да има затишие. Следователно всички действия след него трябва да бъдат обмислени и внимателни.

Земята има едно неприятно свойство: понякога се изплъзва изпод краката ви и това не винаги е свързано с резултатите от весело парти в приятелски кръг. Разклащането на земята кара асфалта да настръхва и къщите да се срутват. Какво има вкъщи?! — катастрофалните земетресения могат да повдигнат или унищожат планини, да пресушат езера и да обърнат реките. В такива ситуации жителите на къщи, планини и брегове имат само едно нещо, което трябва да направят: да се опитат да оцелеят възможно най-добре.

Хората се сблъскват с насилието на земната твърд приблизително от времето, когато са слезли на тази твърд от дърветата. Очевидно първите опити за обяснение на природата на земетресенията датират от началото на човешката ера, в която изобилно се появяват подземни богове, демони и други псевдоними на тектонични движения. Тъй като нашите предци се сдобиха с постоянни жилища със съпътстващи ги крепости и кокошарници, щетите от разтърсването на земята под тях станаха по-големи и желанието да се успокои Вулкан или поне да се предскаже неговата немилост, стана по-силно.

Въпреки това различните държави в древността са били разтърсвани от различни образувания. Японската версия дава водеща роля на гигантски сом, живеещ под земята, който понякога се движи. През март 2011 г. друг рибен бунт доведе до мощно земетресение и цунами.

Схема на разпространение на цунами в Тихия океан. Картината показва в цвят височината на вълните, разминаващи се в различни посоки, породени от земетресение близо до Япония. Нека припомним, че земетресението на 11 март свали вълна цунами на бреговете на Япония, което доведе до смъртта на най-малко 20 хиляди души, масови разрушения и превръщането на думата „Фукушима“ в синоним на Чернобил. Реагирането на цунами изисква голяма скорост. Скоростта на океанските вълни се измерва в километри в час, а сеизмичните вълни се измерват в километри в секунда. Поради това има резерв от време от 10-15 минути, през които е необходимо да се уведомят жителите на застрашения район.

Нестабилна твърд

Земната кора е в много бавен, но непрекъснато движение. Огромни блокове се притискат един към друг и се деформират. Когато напреженията надхвърлят якостта на опън, деформацията става нееластична - земните тела се разрушават и слоевете се изместват по разлома с еластичен откат. Тази теория беше предложена за първи път преди почти сто години от американския геофизик Хари Рийд, който изучава земетресението от 1906 г., което почти напълно унищожи Сан Франциско. Оттогава учените са предложили много теории, описващи хода на събитията по различни начини, но основният принцип остава в общ контурсъщата.

Дълбочината на морето е променлива. Пристигането на цунами често се предшества от оттегляне на водата от брега. Еластични деформации земна кора, предхождащи земетресение, оставят вода на място, но дълбочината на дъното спрямо морското равнище често се променя. Мониторингът на морската дълбочина се извършва от мрежа от специални инструменти - мареографи, монтирани както на брега, така и на разстояние от брега.

Разнообразието от версии, уви, не увеличава обема на знанията. Известно е, че източникът (в научен план хипоцентърът) на земетресение е разширена област, в която се извършва разрушаването на скалите с освобождаване на енергия. Неговите обеми са пряко свързани с размера на хипоцентъра – колкото по-голям е той, толкова по-силно е разтърсването. Огнищата на разрушителните земетресения се простират на десетки и стотици километри. Така източникът на земетресението в Камчатка от 1952 г. е с дължина около 500 км, а земетресението в Суматра, което предизвика най-лошото през декември 2004 г. съвременна историяцунами - минимум 1300 км.

Размерите на хипоцентъра зависят не само от натрупаните в него напрежения, но и от физическата здравина на скалите. Всеки отделен слой, който се намира в зоната на унищожение, може или да се пропука, увеличавайки мащаба на събитието, или да оцелее. Крайният резултат в крайна сметка се оказва зависим от множество невидими от повърхността фактори.

Тектоника в снимки. Сблъсъкът на литосферните плочи води до тяхната деформация и натрупване на напрежение.

Сеизмичен климат

Сеизмичното райониране на дадена територия дава възможност да се предвиди силата на възможните трусове на дадено място, дори без да се посочва точното място и време. Получената карта може да се сравни с климатична карта, но вместо атмосферен климат, тя показва сеизмичен климат - оценка на възможната сила на земетресение на дадено място.

Първоначалната информация са данни за сеизмична активност в миналото. За съжаление, историята на инструменталните наблюдения на сеизмичните процеси датира от малко повече от сто години, а в много региони и по-малко. Събиране на данни от исторически извори: описания дори от древни автори обикновено са достатъчни, за да се определи интензивността на земетресението, тъй като съответните скали са изградени въз основа на ежедневните последствия - разрушаването на сгради, реакцията на хората и т.н. Но това, разбира се, не е стига - човечеството е още твърде младо. Само защото не е имало земетресение с магнитуд 10 в определен регион през последните няколко хиляди години, това не означава, че няма да се случи там следващата година. Щом говорим за обикновено ниско строителство, риск от такова ниво може да се приеме, но поставянето на атомни електроцентрали, нефтопроводи и други потенциално опасни обекти явно изисква по-голяма прецизност.

Добавяйки някои практически данни към горния отговор относно връзките Гутенберг-Рихтер, ето графика на кумулативната вероятност от земетресения в определена провинция в Япония въз основа на наблюдаваните честоти в продължение на много стотици години:

Връзката е значително лог-линейна (според G-R); ако приемете, че съотношението ще поддържа по-високи величини, вие оценявате вероятността от събитие M10 на това място на всеки 30 000 години.

За да получите оценка за „всякъде по света“, ще ви трябват кумулативни данни за всички. Добро място за начало е уебсайтът на USGS - те имат удобна таблица с данни от 1900 г.

Вземането на тези данни и начертаването им върху логаритмична линейна графика, след което екстраполирането на линейното прилягане дава следната графика:

Това е доста страшно, защото се казва, че шансът за земетресение с М10 навсякъде по света е 1 на 100 за дадена година. Обърнете внимание, че начертах данните за магнитуд x до x,9 на място x), което малко подценява ситуацията. Обърнете внимание също, че в екстремни случаи на много големи земетресения (8 и повече), данните изглеждат така, сякаш може да се отклоняват от права линия, но няма достатъчно данни, за да се направят категорични заключения относно формата.

Има още няколко предупреждения. Първо, може да се приеме, че моделът може да бъде екстраполиран: конкретен бъг не може да бъде проектиран да съхранява енергията, необходима за събитие M10, тъй като винаги ще освобождава енергия, преди да стигне до там (и може да има ефект "сенки на стреса" , който гласи, че след голямо земетресение вероятността от друго голямо земетресение е временно намалена, тъй като напрежението е облекчено, така че този модел може да се използва само „за дълъг период“ и не отразява точно риска от земетресение в следващия пет години).

Въпреки това - един процент.

Земетресение с магнитуд 10 наистина е възможно, но много малко вероятно. Виждате, че честотата на едно земетресение се определя от закона на Гутенберг-Рихтер:

$$ N = 10 ^ (a-bM) $$

където $ N $ е броят на земетресенията $\ge M (магнитуд) $ и $ a, b $ са константи. Както можете да видите, колкото по-голямо е M, толкова по-малко е N. $ a, b $ обикновено се решават статистически, чрез данни от наблюдения и регресия. Но по номинална стойност можете лесно да видите, че земетресенията с голям магнитуд стават все по-редки и по-редки на експоненциално ниво.

Какво е земетресение с магнитуд 10? Моето предположение е зоната на субдукция, тъй като тук се случват най-силните земетресения. Какво представлява зоната на субдукция? Всяко предположение е толкова добро, колкото моето, Чили или Тонга, въпреки че също така е важно да се отбележи, че магнитудът на земетресението често е свързан с размера на грешката: не мисля, че има грешка, дълга/достатъчно голяма, за да генерира $M\ge10.0$ земетресение на Земята в момента.

Възможни ли са земетресения с магнитуд 10?

Идеята за Mega-Quack - земетресение с магнитуд 10 или повече - е теоретично възможна, много малко вероятна. магнитудът на земетресението се основава отчасти на дължината на разломите - колкото по-дълъг е разломът, толкова по-голямо е земетресението. Простата истина е, че няма известни разломи, способни да генерират мегаземетресение с магнитуд 10 или по-голям ()

Къде са най-вероятните земетресения с магнитуд 10?

Девет от десетте най-големи земетресения, случили се през миналия век, са събития в зоната на субдукция. Това включва Голямото чилийско земетресение от 1960 г., което с M 9,5 е най-голямото земетресение, регистрирано някога, земетресението и цунамито в Индийския океан от 2004 г. и земетресението и цунамито в Тохоку от 2011 г. ()

Каква е най-вероятната честота на земетресения с магнитуд 10?

Дори и да бяха възможни, като се има предвид, че нито една дума не е записана в писаната история, няма начин да се простят грехове без голяма несигурност. Историческите данни са подвеждащи.За обяснение вижте: (1) "Това вероятно е наблюдателен ефект, който е доста често срещан в геонауките." (2) " "

Колко големи са земетресенията с магнитуд 10?

Много голям. За да разберете, тази кръгова диаграма показва общия сеизмичен момент, освободен от земетресенията през периода 1906–2005 г., с най-големите отделни земетресения (вляво) и клъстери от земетресения (вдясно). Тънката лента на земетресението в Сан Франциско от 1906 г. също е показана за сравнение. M w обозначава магнитуда на земетресението в моментна скала.

НАДПИС: Глобално сеизмично излъчване от 1906 до 2005 г., графиката показва, че почти 25% от енергията на световното земетресение за един век е била концентрирана само в Голямото земетресение в Чили.

Определено е възможно, макар и не много вероятно, както беше споменато по-горе. Необичайно дълга зона на субдукция, като Перуанско-чилийската падина, Алеутската падина или Японско-камчатската падина, би унищожила като цялода й се обадя. С други думи, това трябва да е земетресение, което удря Русия и Япония едновременно, или земетресение, което удря едновременно Колумбия, Еквадор, Перу и Чили и т.н.

Освен това, моментно земетресение с магнитуд 10 няма непременно да се различава много по отношение на това колко далеч се простират сградите от, да речем, 8 или 9. Разклащането обаче ще продължи много по-дълго – около 30 минути – и ще се разпространи в много по-голяма площ. И тогава, разбира се, има цунами, които могат да ударят земята докато треперенето продължава, което значително увеличава щетите, които едно земетресение може да причини.

Възможно ли е да се предвиди земетресение? През последните векове бяха предложени много методи за прогнозиране - от отчитане на метеорологичните условия, типични за земетресения, до наблюдение на позицията на небесни телаи за странности в поведението на животните. Повечето опити за прогнозиране на земетресения са неуспешни.

От началото на 60-те години научните изследвания за прогнозиране на земетресения придобиха безпрецедентен мащаб, особено в Япония, СССР, Китай и САЩ. Тяхната цел е да направят прогнозите за земетресения поне толкова надеждни, колкото прогнозите за времето. Най-известната е прогнозата за времето и мястото на възникване на разрушително земетресение, особено краткосрочната прогноза. Съществува обаче и друг вид прогноза за земетресение: оценка на интензивността на сеизмичното разклащане, очаквано във всяка отделна област. Този фактор играе роля главна роляпри избор на места за изграждане на важни структури като язовири, болници, ядрени реактории в крайна сметка най-важното за намаляване на сеизмичния риск.

Изучаването на естеството на сеизмичността на Земята през исторически период от време направи възможно прогнозирането на онези места, където в бъдеще могат да възникнат разрушителни земетресения. Въпреки това, хрониката на минали земетресения не дава възможност да се предскаже точно времеследващото бедствие. Дори в Китай, където през последните 2700 години е имало между 500 и 1000 опустошителни земетресения, статистически анализне разкрива ясна периодичност на най-силните земетресения, но показва, че големите катастрофи могат да бъдат разделени от дълги периоди на сеизмично мълчание.

В Япония, която също има дълга история на земетресения, интензивни изследвания за прогнозиране на земетресения се провеждат от 1962 г., но досега не са довели до успех. Японската програма, съчетаваща усилията на стотици сеизмолози, геофизици и геодезисти, доведе до получаването на огромно количество разнообразна информация и направи възможно идентифицирането на много признаци на предстоящо земетресение. Един от най-забележителните предвестници на земетресение сред изследваните досега е феноменът, отбелязан на западния бряг на японския остров Хоншу. Извършените там геодезически измервания показаха, че в околностите на град Ниигата е имало непрекъснато издигане и слягане в продължение на около 60 години. брегова линия. В края на 50-те години скоростта на този процес намалява; след това по време на земетресение. Ниигата На 16 юни 1964 г. в северната част на тази зона (близо до епицентъра) е отбелязано рязко слягане с повече от 20 см. Естеството на разпределението на вертикалните движения, показано на графиките, е изяснено едва след земетресението. Но ако такива големи промени във височината се появят отново, това несъмнено ще послужи като известна предпазливост. По-късно в Япония е проведено специално изследване на исторически цикли на земетресения в околностите на Токио, както и са извършени локални измервания на съвременната деформация на земната кора и честотата на земетресенията. Резултатите накараха някои японски сеизмолози да предположат, че в момента не се очаква повторение на голямото земетресение в Канто (1923 г.), но не могат да бъдат изключени земетресения в съседни райони.

От началото на този век, ако не и по-рано, са направени предположения за различни видове „задействащи механизми“, способни да предизвикат първоначалното движение на източника на земетресението. Сред най-сериозните предположения са ролята на суровите климатични условия, вулканичните изригвания и гравитационното привличане на Луната, Слънцето и планетите. За да се открият такива ефекти, бяха анализирани множество каталози на земетресения, включително много пълни списъциза Калифорния, но не са получени окончателни резултати. Например, предполага се, че тъй като на всеки 179 години планетите се намират приблизително на една линия, полученото допълнително привличане причинява рязко увеличаване на сеизмичността. Разломът Сан Андреас в южна Калифорния не е предизвиквал разрушителни сеизмични удари след земетресението във Форт Теджон през 1857 г., така че въздействието на този "планетарен" тригер върху споменатия разлом през 1982 г. ще се счита за особено вероятно. За щастие на Калифорния, този аргумент е сериозно погрешен. Първо, световните каталози на земетресенията показват, че в минали епизоди на такова разположение на планетите: през 1803, 1624 и 1445 г. не е наблюдавано увеличение на сеизмичната активност. Второ, допълнителното привличане на сравнително малки или далечни планети е незначително в сравнение с взаимодействието между Земята и Слънцето. Това означава, че в допълнение към 179-годишния период трябва да разгледаме и възможността за много други периодичности, свързани със съвместното действие на най-големите небесни тела.

За предоставяне на надеждна прогноза като прогнозиране на фазите на луната или резултата химическа реакция, обикновено се изисква, издръжлив теоретична основа. За съжаление в момента все още няма точно формулирана теория за произхода на земетресенията. Въпреки това, въз основа на нашето настоящо, макар и ограничено, познание за това къде и кога се случват сеизмични трусове, можем да направим груби прогнози за това кога може да се очаква следващото най-голямо земетресение във всеки известен разлом. Наистина, след земетресението от 1906 г. Г. Ф. Рийд, използвайки теорията за еластичния откат, заявява, че следващото голямо земетресение в района на Сан Франциско ще се случи след около сто години.

В момента има много производство експериментална работа. Проучват се различни явления, които могат да се окажат предвестници, „симптоми” на предстоящо земетресение. Въпреки че опитите за цялостно решение на проблема изглеждат доста впечатляващи, те не дават много поводи за оптимизъм: системата за прогнозиране едва ли ще бъде приложена на практика в повечето части на света в близко бъдеще. Освен това методите, които сега изглеждат най-обещаващи, изискват много сложно оборудване и големи усилия от учените. Създаването на мрежи от прогностични станции във всички зони с висок сеизмичен риск би било изключително скъпо.

Освен това една голяма дилема е неразривно свързана с прогнозирането на земетресения. Да предположим, че данните от сеизмологичните измервания показват, че земетресение с определен магнитуд ще се случи в определен район в рамките на определен период от време. Трябва да приемем, че дадена площи преди това се смяташе за сеизмично, в противен случай подобни изследвания не биха били извършени върху него. От това следва, че ако наистина се случи земетресение през посочения период, то може да се окаже просто съвпадение и няма да е убедително доказателство, че методите, използвани за прогнозата, са правилни и няма да доведат до грешки в бъдеще. И разбира се, ако направите конкретна прогноза и нищо не се случи, това ще се приеме като доказателство, че методът е ненадежден.

Напоследък се наблюдава значително увеличение на дейността по прогнозиране на земетресения в Калифорния; В резултат на това през 1975 г. е сформиран научен съвет, чиято задача е да оцени надеждността на прогнозите за държавната агенция за реагиране при извънредни ситуации.

Беше решено, че всяка прогноза, която трябва да се вземе предвид, трябва да включва четири основни елемента: 1) времето, през което събитието ще се случи, 2) местоположението, на което ще се случи, 3) границите на величината, 4) оценка на вероятността от случайно съвпадение, т.е. че земетресението ще се случи без връзка с явления, които са били подложени на специално изследване.

Значението на такъв съвет е не само, че той изпълнява задачата на органите, отговорни за осигуряване на минимални загуби по време на земетресение, но и че предпазливостта, упражнявана от такъв съвет, е полезна за учените, които правят прогнози, тъй като осигурява независима проверка. В по-широк социален мащаб такова научно жури помага да се отсеят неоснователните прогнози на всякакви ясновидци, а понякога и безскрупулни хора, търсещи слава.

Социалните и икономическите последици от прогнозирането на земетресението са обект на противоречиви тълкувания. С напредването на сеизмологичните изследвания в различни страни е вероятно да бъдат направени многобройни прогнози за земетресения, които се очаква да се появят във вероятни зони на източник.

IN западни държавиИзследвани са както отрицателните, така и положителните последици от прогнозата. Ако, например, на някое място беше възможно да се предскаже уверено времето на голямо разрушително земетресение около година преди очакваната дата и след това непрекъснато да се прецизира, тогава броят на жертвите и дори размерът на материалните щети от това земетресение биха бъдат значително намалени, но обществените отношения в района ще бъдат нарушени и местната икономика ще се срине.

Единственият пример за успешно прогнозирано земетресение досега е земетресението в Хайчен през 1975 г. в провинция Ляонин в Китай. В онези години, много преди земетресението, в Китай беше организирана мрежа от геоложки, геофизични и други наблюдения на промените физическо състояниеземните недра, наклоните на повърхността, сеизмичната активност, нивото на подземните води и съдържанието на различни газове в тях. Въз основа на всички получени данни е взето решение за евакуация на населението на града. Няколко часа по-късно той се озова под руините, но почти нямаше жертви.

Връщайки се към изключително сложната задача за прогнозиране на земетресения, отбелязваме, че учените в много страни продължават да търсят предвестници на земетресения. Днес те са разделени на няколко групи.

На първо място, това са сеизмологични предвестници - увеличаване на броя на форшоковете на голямо земетресение.

Геофизичните признаци включват намаляване на електрическото съпротивление на скалите, колебания в модула на пълния вектор магнитно полеи т.н.

Сред хидрогеоложките предшественици на земетресение са намаляване и след това рязко повишаване на нивата на подземните води в кладенци и кладенци, промени в температурата на водата, повишено съдържание на радон, въглероден диоксиди живачни пари.

И, разбира се, необичайно поведение на животните

Доктор на геолого-минералогичните науки Николай Короновски, кандидат на геолого-минералогичните науки Алфред Наймарк.

Земетресение на 12 януари 2010 г., Порт-о-Пренс, столица на Република Хаити. Унищожени президентски двореци градските квартали. Общият брой на починалите е 220 хиляди.

Наука и живот // Илюстрации

Прогнозата за сеизмична опасност и земетресение в сравнение с прогнозите за климата и времето (по V.I. Ulomov, http://seismos-u.ifz.ru).

Земетресение във Ван (Турция), 2011 г.

ориз. 1. Прекурсорни и постсеизмични аномалии върху графики на агрегирани сигнали, Китай (по А. Любушин, 2007).

ориз. 2. Аномалиите преди земетресенията в Япония от 25 септември 2003 г. и 11 март 2011 г. са ограничени с вертикални линии (по А. Любушин, 2011 г.).

Не минава година без някъде да се случи катастрофално земетресение, което да причини тотални разрушения и жертви, чийто брой може да достигне десетки и стотици хиляди. И тогава има цунами - необичайно високи вълни, които се появяват в океаните след земетресения и отмиват села и градове заедно с техните жители на ниските брегове. Тези бедствия винаги са неочаквани; тяхната внезапност и непредсказуемост са плашещи. Наистина съвременна наукане можете да предвидите подобни катаклизми? В крайна сметка те предсказват урагани, торнадо, промени във времето, наводнения, магнитни бури, дори вулканични изригвания, а със земетресения - пълен провал. И обществото често вярва, че учените са виновни. Така в Италия бяха изправени пред съд шестима геофизици и сеизмолози за това, че не са предвидили земетресението в Акуила през 2009 г., което отне живота на 300 души.

Изглежда, че има много различни инструментални методи и инструменти, които записват най-малките деформации на земната кора. Но прогнозата за земетресение се проваля. И така, какво има? За да отговорим на този въпрос, нека първо разгледаме какво е земетресение.

Най-горната обвивка на Земята - литосферата, състояща се от твърда кора с дебелина 5-10 km в океаните и до 70 km под планинските вериги - е разделена на редица плочи, наречени литосферни. Отдолу е и твърдата горна мантия, или по-точно нейната горна част. Тези геосфери се състоят от различни скали, които имат висока твърдост. Но в дебелината на горната мантия на различни дълбочини има слой, наречен астеносферен (от гръцки asthenos - слаб), който има по-нисък вискозитет в сравнение с горните и подлежащите скали на мантията. Предполага се, че астеносферата е „смазката“, през която могат да се движат литосферните плочи и части от горната мантия.

По време на движението си плочите на някои места се сблъскват, образувайки огромни нагънати планински вериги, на други, напротив, те се разделят, за да образуват океани, чиято кора е по-тежка от кората на континентите и може да потъне под тях. Тези взаимодействия на плочите причиняват огромно напрежение в скалите, като ги компресират или, обратно, разтягат. Когато напреженията надвишават якостта на опън на скалите, те претърпяват много бързо, почти мигновено изместване и разкъсване. Моментът на това изместване представлява земетресение. Ако искаме да го предвидим, трябва да дадем прогноза за място, време и възможна сила.

Всяко земетресение е процес, който протича с определена крайна скорост, с образуването и обновяването на много различни по мащаб разкъсвания, разкъсването на всяко от тях с освобождаване и преразпределение на енергия. В същото време е необходимо ясно да се разбере това скалине са непрекъснат хомогенен масив. Има пукнатини, структурно отслабени зони, които значително намаляват общата му здравина.

Скоростта на разпространение на разкъсване или разкъсвания достига няколко километра в секунда, процесът на разрушаване обхваща определен обем скали - източникът на земетресението. Центърът му се нарича хипоцентър, а проекцията му върху земната повърхност се нарича епицентър на земетресението. Хипоцентрите са разположени на различна дълбочина. Най-дълбоките са до 700 км, но често и много по-малко.

Интензивността или силата на земетресенията, която е толкова важна за прогнозиране, се характеризира в точки (мярка за разрушение) по скалата MSK-64: от 1 до 12, както и с магнитуд M, безразмерна стойност, предложена от Професорът от Caltech C. F. Richter, който отразява количеството освободена обща енергия на еластичните вибрации.

Какво е прогноза?

За да се оцени възможността и практическата полза от прогнозирането на земетресения, е необходимо ясно да се дефинират на какви изисквания трябва да отговаря. Това не е гадаене, не е тривиално предсказание за очевидно редовни събития. Прогнозата се определя като научно обоснована преценка за мястото, времето и състоянието на дадено явление, чиито модели на възникване, разпространение и промяна са неизвестни или неясни.

Фундаменталната предсказуемост на сеизмичните бедствия не предизвиква никакви съмнения от много години. Вярата в неограничения предсказващ потенциал на науката беше подкрепена от привидно доста убедителни аргументи. Сеизмични събития с освобождаване на огромна енергия не могат да възникнат в недрата на Земята без подготовка. То трябва да включва известно преструктуриране на структурата и геофизичните полета, толкова по-силно, колкото по-интензивно е очакваното земетресение. Проявите на такова преструктуриране - аномални промени в определени параметри на геоложката среда - се откриват чрез методи за геоложко, геофизично и геодезическо наблюдение. Следователно задачата беше, разполагайки с необходимата техника и оборудване, своевременно да регистрира появата и развитието на подобни аномалии.

Оказа се обаче, че дори в райони, където се извършват непрекъснати внимателни наблюдения - в Калифорния (САЩ), Япония - най-силните земетресения се случват неочаквано всеки път. Емпирично не е възможно да се получи надеждна и точна прогноза. Причината за това се виждаше в недостатъчното познаване на механизма на изследвания процес.

По този начин сеизмичният процес се счита априори за предсказуем по принцип, ако механизмите, доказателствата и необходимите техники, неясни или недостатъчни днес, бъдат разбрани, допълнени и подобрени в бъдеще. Няма принципно непреодолими пречки пред прогнозирането. Постулати за неограничени възможности, наследени от класическата наука научно познание, предсказанията на процесите, които ни интересуват, бяха до сравнително скоро първоначалните принципи на всяко природонаучно изследване. Как се разбира този проблем сега?

Съвсем очевидно е, че дори и без специални изследвания може уверено да се „прогнозира“, например, в силно сеизмичната зона на прехода от азиатския континент към Тихия океанПрез следващите 1000 години ще има голямо земетресение. Също толкова „разумно“ може да се твърди, че земетресение с магнитуд 5,5 ще се случи в района на остров Итуруп в Курилския хребет утре в 14:00 часа московско време. Но цената за такива прогнози е нищожна. Първата от прогнозите е доста надеждна, но никой не се нуждае от нея поради изключително ниската си точност; вторият е доста точен, но също безполезен, защото надеждността му е близка до нулата.

От това става ясно, че: а) при всяко дадено ниво на познание повишаването на надеждността на прогнозата води до намаляване на нейната точност и обратно; б) ако точността на прогнозата на всеки два параметъра (например мястото и магнитуда на земетресението) е недостатъчна, дори точното прогнозиране на третия параметър (време) губи практически смисъл.

По този начин основната задача и основната трудност при прогнозирането на земетресение е, че прогнозите за неговото местоположение, време и енергия или интензитет биха задоволили едновременно практическите изисквания по отношение на точност и надеждност. Самите тези изисквания обаче варират в зависимост не само от постигнатото ниво на познания за земетресенията, но и от конкретните прогнозни цели, които се изпълняват от различните видове прогнози. Обичайно е да се подчертае:

Сеизмично райониране (оценки на сеизмичността за десетилетия - векове;

Прогнози: дългосрочни (за години - десетилетия), средносрочни (за месеци - години), краткосрочни (във време 2-3 дни - часа, на място 30-50 км) и понякога оперативни (в часове - минути ).

Краткосрочната прогноза е особено актуална: именно тя е основа за конкретни предупреждения за предстоящо бедствие и за спешни действия за намаляване на щетите от него. Цената на грешките тук е много висока. Тези грешки са два вида:

1. „Фалшива тревога“, когато след предприемане на всички мерки за минимизиране на броя на жертвите и материалните загуби не се случи прогнозираното силно земетресение.

2. „Липсване на целта“, когато земетресението, което се е случило, не е било предвидено. Такива грешки са изключително чести: почти всички катастрофални земетресения са неочаквани.

В първия случай щетите от нарушаване на ритъма на живот и работа на хиляди хора могат да бъдат много големи, във втория последствията са изпълнени не само с материални загуби, но и с човешки жертви. И в двата случая моралната отговорност на сеизмолозите за неправилна прогноза е много висока. Това ги принуждава да бъдат изключително внимателни, когато отправят (или не отправят) официални предупреждения към властите за надвиснала опасност. На свой ред властите, осъзнавайки огромните трудности и тежки последствияспиране на функционирането на гъсто населен район или голям градпоне за ден-два не бързат да следват препоръките на многобройните неофициални синоптици „аматьори“, които декларират 90% и дори 100% достоверност на своите прогнози.

Високата цена на невежеството

Междувременно непредсказуемостта на геокатастрофите струва много скъпо на човечеството. Както отбелязва руският сеизмолог А. Д. Завялов, например, от 1965 до 1999 г. земетресенията представляват 13% от общ бройприродни бедствия в света. От 1900 г. до 1999 г. е имало 2000 земетресения с магнитуд над 7. При 65 от тях М е бил по-голям от 8. Човешките загуби от земетресенията през 20 век възлизат на 1,4 милиона души. От тях през последните 30 години, когато броят на жертвите започна да се изчислява по-точно, са 987 хиляди души, тоест 32,9 хиляди души годишно. Сред всички природни бедствия земетресенията са на трето място по брой на смъртните случаи (17% от общия брой на смъртните случаи). В Русия, на 25% от нейната площ, където има около 3000 големи и малки градове, 100 големи водно- и топлоелектрически централи, пет атомни електроцентрали, са възможни сеизмични удари с интензитет 7 или повече. Най-силните земетресения през ХХ век са на Камчатка (4 ноември 1952 г., M = 9,0), на Алеутските острови (9 март 1957 г., M = 9,1), в Чили (22 май 1960 г., M = 9,5), в Аляска (28 март 1964 г., M = 9,2).

Списъкът с най-силните земетресения за последните години е впечатляващ.

2004, 26 декември. Суматра-Андаманско земетресение, М = 9,3. Най-силният вторичен трус (повторен трус) с M = 7,5 е настъпил 3 часа и 22 минути след основния трус. За първите 24 часа след него са регистрирани около 220 нови земетресения с М > 4,6. Цунамито удари бреговете на Шри Ланка, Индия, Индонезия, Тайланд, Малайзия; Загинаха 230 хиляди души. Три месеца по-късно се получава вторичен трус с М = 8,6.

2005, 28 март. Остров Ниас, на три километра от Суматра, земетресение с М = 8,2. Загиват 1300 души.

2005, 8 октомври. Пакистан, земетресение с М = 7,6; 73 хиляди души загинаха, повече от три милиона останаха без дом.

2006, 27 май. остров Ява, земетресение с М = 6,2; Загинаха 6618 души, 647 хиляди останаха без дом.

2008, 12 май. Провинция Съчуан, Китай, 92 км от Чънду, земетресение M = 7,9; 87 хиляди души бяха убити, 370 хиляди бяха ранени, 5 милиона останаха без дом.

2009, 6 април. Италия, земетресение с M = 5.8 близо до историческия град L'Aquila; 300 души станаха жертви, 1,5 хиляди бяха ранени, повече от 50 хиляди останаха без дом.

2010, 12 януари. Остров Хаити, на няколко мили от брега, две земетресения с М = 7,0 и 5,9 в рамките на няколко минути. Загиват около 220 хиляди души.

2011, 11 март. Япония, две земетресения: M = 9.0, епицентър 373 км североизточно от Токио; M = 7.1, епицентър на 505 км североизточно от Токио. Катастрофално цунами, повече от 13 хиляди души загинаха, 15,5 хиляди изчезнаха, разрушаване на атомната електроцентрала. 30 минути след основния трус - вторичен трус с М = 7,9, след това още един с М = 7,7. През първото денонощие след земетресението са регистрирани около 160 труса с магнитуд от 4,6 до 7,1, от които 22 с М > 6. През второто денонощие броят на регистрираните вторични труса с М > 4,6 е около 130 (от които 7 вторични трусове с M > 6.0). През третия ден този брой спадна до 86 (включително един шок с M = 6.0). На 28-ия ден е станало земетресение с М = 7,1. До 12 април са регистрирани 940 вторични труса с М > 4,6. Епицентровете на вторичните трусове са обхванали територия с дължина около 650 км и широчина около 350 км.

Всички, без изключение, от изброените събития се оказаха неочаквани или „предсказани“ не толкова категорично и точно, че да могат да бъдат взети конкретни мерки за безопасност. Междувременно твърденията за възможността и дори многократното прилагане на надеждна краткосрочна прогноза за конкретни земетресения не са необичайни както на страниците на научни публикации, така и в Интернет.

Приказка за две прогнози

В района на град Хайчен, провинция Ляонин (Китай), в началото на 70-те години на миналия век многократно са забелязани признаци на възможно силно земетресение: промени в наклоните на земната повърхност, геомагнитно поле, електричество на почвата съпротивление, ниво на водата в кладенците и поведение на животните. През януари 1975 г. е обявена надвисналата опасност. До началото на февруари нивото на водата в кладенците внезапно се повиши и броят на слабите земетресения се увеличи значително. До вечерта на 3 февруари властите бяха уведомени от сеизмолозите за предстоящо бедствие. На следващата сутрин имаше земетресение с магнитуд 4,7. В 14:00 часа беше съобщено, че има възможност за още повече силен удар. Жителите напуснаха домовете си и бяха взети мерки за сигурност. В 19:36 ч. мощен удар (M = 7,3) причинява обширни разрушения, но има малко жертви.

Това е единственият пример за изненадващо точна краткосрочна прогноза за разрушително земетресение по време, място и (приблизително) интензивност. Други, много малко сбъднати се прогнози обаче не бяха достатъчно категорични. Основното нещо е броят на двете непредвидени реални събития, а фалшивите аларми остават изключително високи. Това означаваше, че няма надежден алгоритъм за стабилно и точно прогнозиране на сеизмични бедствия и прогнозата на Хайчен най-вероятно е просто необичайно успешно стечение на обстоятелствата. И така, малко повече от година по-късно, през юли 1976 г., земетресение с М = 7,9 се случи на 200-300 км източно от Пекин. Град Таншан е напълно разрушен, убивайки 250 хиляди души. Няма конкретни предвестници на бедствието, не е обявена и тревога.

След това, както и след провала на дългосрочен експеримент за прогнозиране на земетресението в Паркфийлд (САЩ, Калифорния) в средата на 80-те години на миналия век, надделя скептицизмът относно перспективите за решаване на проблема. Това беше отразено в повечето доклади на срещата „Оценка на проектите за прогнозиране на земетресенията“ в Лондон (1996 г.), проведена от Кралското астрономическо дружество и Обединената асоциация по геофизика, както и в дискусията на сеизмолозите различни държавина страниците на списание „Nature” (февруари - април 1999 г.).

Много по-късно от земетресението в Таншан руският учен А. А. Любушин, анализирайки данните от геофизичния мониторинг от онези години, успя да идентифицира аномалия, която предшества това събитие (в горната графика на фиг. 1 тя е подчертана от дясната вертикална линия). Аномалията, съответстваща на тази катастрофа, присъства и в долната, модифицирана графика на сигнала. И двете графики съдържат други аномалии, които не са много по-лоши от споменатата, но не съвпадат с никакви земетресения. Но първоначално не е намерен предшественик на земетресението в Хайчен (лява вертикална линия); аномалията се разкрива едва след модификация на графиката (фиг. 1, долу). По този начин, въпреки че беше възможно да се идентифицират предшествениците на земетресенията Tangshan и, в по-малка степен, Haicheng, a posteriori в този случай, надеждна предсказуема идентификация на признаци на бъдещи разрушителни събития не беше открита.

Сега, анализирайки резултатите от дългосрочни, от 1997 г., непрекъснати записи на микросеизмичния фон на Японските острови, А. Любушин откри, че дори шест месеца преди силното земетресение на о. Hokkaido (M = 8.3; 25 септември 2003 г.) имаше намаляване на средната за времето стойност на прекурсорния сигнал, след което сигналът не се върна на предишното си ниво и се стабилизира при ниски стойности. От средата на 2002 г. това е придружено от увеличаване на синхронизацията на стойностите на тази характеристика на различни станции. От гледна точка на теорията на катастрофите такава синхронизация е признак за приближаващия преход на изследваната система към качествено ново състояние, в този случай индикация за предстояща катастрофа. Тези и последвалите резултати от обработката на наличните данни доведоха до предположението, че събитието на о. Хокайдо, макар и силен, е само предвестник на предстояща още по-мощна катастрофа. И така, на фиг. Фигура 3 показва две аномалии в поведението на прекурсорния сигнал - резки минимуми през 2002 и 2009 г. Тъй като първото от тях беше последвано от земетресение на 25 септември 2003 г., вторият минимум може да бъде предвестник на още по-мощно събитие с М = 8,5-9. Мястото му е посочено като „Японски острови“; беше по-точно определено ретроспективно, постфактум. Първоначално времето на събитието беше прогнозирано (април 2010 г.) за юли 2010 г., след това от юли 2010 г. за неопределен период от време, което изключваше възможността за обявяване на тревога. Това се случи на 11 март 2011 г. и, съдейки по фиг. 2, можеше да се очаква по-рано и по-късно.

Тази прогноза се отнася за средносрочните, които и преди са били успешни. Краткосрочните успешни прогнози винаги са рядкост: не беше възможно да се намери постоянно ефективен набор от прекурсори. И сега няма как да знаем предварително в какви ситуации ще бъдат ефективни същите прекурсори, както в прогнозата на А. Любушин.

Уроци от миналото, съмнения и надежди за бъдещето

Какво представлява текущо състояниепроблеми на краткосрочното сеизмично прогнозиране? Диапазонът от мнения е много широк.

През последните 50 години опитите да се предвиди местоположението и времето на силни земетресения в рамките на няколко дни бяха неуспешни. Не беше възможно да се идентифицират предвестниците на конкретни земетресения. Локални смущения на различни параметри на околната среда не могат да бъдат предвестници на отделни земетресения. Възможно е една краткосрочна прогноза с необходимата точност като цяло да е нереалистична.

През септември 2012 г., по време на 33-тата Генерална асамблея на Европейската сеизмологична комисия (Москва), генералният секретар Международна асоциациясеизмология и физика на земните недра П. Сухадолк призна, че в близко бъдеще не се очакват пробивни решения в сеизмологията. Беше отбелязано, че нито един от повече от 600 известни прекурсори и нито един набор от тях не гарантират прогнозирането на земетресения, които се случват без предвестници. Не е възможно с увереност да се посочи мястото, времето и силата на катаклизма. Надежди се възлагат само на прогнози къде силни земетресениясе случват с известна честота.

И така, възможно ли е в бъдеще да се повишат както точността, така и надеждността на прогнозата? Преди да потърсите отговора, трябва да разберете: защо всъщност земетресенията трябва да са предвидими? Традиционно се смята, че всяко явление е предвидимо, ако подобни събития, които вече са се случили, са проучени достатъчно пълно, подробно и точно и прогнозата може да се изгради по аналогия. Но бъдещите събития се случват при условия, които не са идентични с предишните и следователно със сигурност ще се различават от тях по някакъв начин. Този подход може да бъде ефективен, ако, както се подразбира, има различия в условията за възникване и развитие на изследвания процес на различни места, в различни временаса малки и променят резултата си пропорционално на големината на тези разлики, тоест също незначително. Когато такива отклонения са повтарящи се, случайни и имат различно значение, те по същество се компенсират взаимно, което прави възможно в крайна сметка да се получи не абсолютно точна, но статистически приемлива прогноза. Възможността за такава предсказуемост обаче беше поставена под въпрос в края на 20 век.

Махало и пясъчна купчина

Известно е, че поведението на много природни системи се описва доста задоволително от нелинейни диференциални уравнения. Но техните решения в определен критичен момент от еволюцията стават нестабилни и двусмислени – теоретичната траектория на развитие се разклонява. Един или друг от клоновете се реализира непредсказуемо под въздействието на една от многото малки случайни флуктуации, които винаги се случват във всяка система. Би било възможно да се предвиди изборът само с точно познаване на началните условия. Но до най-малките им промени нелинейни системимного чувствителен. Поради това избирането на път последователно само в две или три точки на разклонение (бифуркации) води до факта, че поведението на решенията на напълно детерминистични уравнения се оказва хаотично. Това се изразява - дори при постепенно увеличаване на стойностите на всеки параметър, например налягане - в самоорганизацията на колективни неравномерни, рязко пренареждащи се движения и деформации на елементите на системата и техните агрегации. Такъв режим, парадоксално съчетаващ детерминизъм и хаос и определян като детерминиран хаос, различен от пълен безпорядък, в никакъв случай не е изключителен и не само в природата. Нека дадем най-простите примери.

Стискайки гъвкава линийка стриктно по надлъжната ос, няма да можем да предвидим в каква посока ще се огъне. Завъртайки махало без триене толкова много, че да достигне точката на горното, нестабилно равновесно положение, но не повече, няма да можем да предвидим дали махалото ще се върне назад или ще направи пълен оборот. Изпращайки една билярдна топка по посока на друга, ние приблизително прогнозираме траекторията на последната, но след нейните сблъсъци с третата и още повече с четвъртата топка нашите прогнози ще се окажат много неточни и нестабилни. Чрез увеличаване на купчина пясък с равномерно добавяне, когато се достигне определен критичен ъгъл на неговия наклон, ще видим, заедно с търкалянето на отделни песъчинки, непредсказуеми лавинообразни колапси на спонтанно възникващи струпвания от зърна. Това е детерминистично-хаотичното поведение на система в състояние на самоорганизирана критичност. Моделите на механичното поведение на отделните пясъчни зърна тук се допълват с качествено нови характеристики, обусловени от вътрешните връзки на съвкупността от пясъчни зърна като система.

По принципно подобен начин се формира и прекъснатата структура на скалните маси - от първоначалното разпръснато микронапукване до нарастването на отделни пукнатини, след това до техните взаимодействия и взаимовръзки. Бързото нарастване на единично, преди това непредсказуемо смущение сред конкуриращи се смущения го превръща в голямо сеизмогенно разкъсване. В този процес всеки отделен акт на образуване на разкъсване причинява непредвидими пренареждания на структурата и напрегнатото състояние в масива.

В горния и други подобни примери не са предвидени нито крайните, нито междинните резултати от нелинейната еволюция, определени от началните условия. Това не се дължи на влиянието на много трудни за отчитане фактори, не на непознаването на законите на механичното движение, а на невъзможността да се оценят абсолютно точно началните условия. При тези обстоятелства дори и най-малките разлики бързо отдалечават първоначално подобни траектории на развитие толкова далеч една от друга, колкото желаете.

Традиционната стратегия за прогнозиране на бедствия се свежда до идентифициране на отделна предшестваща аномалия, генерирана например от концентрацията на напрежения в краищата, извивките и пресечните точки на прекъсванията. За да се превърне в надежден знак за приближаващ шок, такава аномалия трябва да е единична и да се откроява контрастно на околния фон. Но истинската геосреда е структурирана по различен начин. При натоварване той се държи като груб и самоподобен блок (фрактал). Това означава, че блок от всяко ниво на мащаб съдържа относително малко блокове с по-малки размери и всеки от тях съдържа същия брой още по-малки и т.н. В такава структура не може да има ясно изолирани аномалии на хомогенен фон, тя съдържа неконтрастни макро-, мезо- и микроаномалии.

Това прави традиционните тактики за решаване на проблема безполезни. Мониторингът на подготовката на сеизмични бедствия едновременно в няколко относително близки потенциални източника на опасност намалява вероятността от пропускане на събитие, но в същото време увеличава вероятността от фалшива тревога, тъй като наблюдаваните аномалии не са изолирани и не контрастират в околните пространство. Възможно е да се предвиди детерминистично-хаотичният характер на нелинейния процес като цяло, неговите отделни етапи и сценарии за преход от етап към етап. Но необходимата надеждност и точност на краткосрочните прогнози за конкретни събития остава недостижима. Дългогодишното и почти всеобщо убеждение, че всяка непредсказуемост е само следствие от недостатъчно познание и че при по-пълно и подробно изследване сложната, хаотична картина със сигурност ще бъде заменена с по-проста, а прогнозата ще стане надеждна, се обърна да бъде илюзия.