Введение к работе
Актуальность темы. Последние десятилетия характеризуются интенсивным освоением морских берегов, океанического шельфа и прибрежных регионов, плотность населения там постоянно возрастает, в этих регионах динамично развивается индустрия туризма, которая приводит и к резким сезонным увеличениям потоков населения Все более активно начинает использоваться океанский шельф, процент нефти, добытой на нефтяных платформах, возрастает с каждым годом Этот факт в свою очередь вызывает стремительный рост берегового техногенного строительства Перечисленные особенности освоения прибрежных регионов имеют ярко выраженную тенденцию к росту.
В то же время известно, что 80% всех землетрясений на Земле происходит в Тихоокеанском регионе, а эпицентры большинства этих землетрясений, как правило, расположены под океанским (морским ) дном. Землетрясения, а также вызванные ими цунами приводят к катастрофическим разрушениям и вызывают многочисленные людские потери Однако, одним из самых опасных и разрушительных явлений остаются локальные цунами, когда сейсмическое событие происходит на дне океана в непосредственной близости от берега Как показали наши исследования, 87% всех эпицентров цунамигенных землетрясений расположены менее, чем в 100 км от береговой линии (а 67% - ближе, чем 50 км), а время добегания волны до берега в этих случаях колеблется от 10 до 20 минут. Задача предупреждения о таких цунами до настоящего времени остается нерешенной как теоретически, так и практически.
Обеспечение безопасности населения и сохранение сложных промышленных инфраструктур, расположенных на побережье и океанском шельфе, вплотную связаны с оценкой уровня текущей (или предстоящей) сейсмической активности и с мониторингом признаков подготовки крупных сейсмических событий в океане.
Современная экономическая деятельность в прибрежных регионах должна сопровождаться обоснованной оценкой степени риска и эффективной концепцией страхования недвижимости и других объектов собственности, а также населения этих регионов.
В связи с этим изучение особенностей пространственно-временных распределений очагов океанических землетрясений поможет заранее выделить наиболее опасные временные отрезки возникновения пиков сейсмической активности и за счет правильного планирования хозяйственной и промышленной деятельности минимизировать последствия этих явлений, поскольку предотвратить их не представляется возможным.
Выделение признаков подготовки сильных океанических землетрясений, возникающих в зоне будущих землетрясений, использование современных представлений о структуре сейсмоакустического режима среды при подготовке землетрясения может стать физической основой системы предупреждения об океанических землетрясениях, основанной на новых информационных технологиях.
ЦЕЛЬЮ РАБОТЫ являлось исследование закономерностей и особенностей разномасштабных пространственно-временных проявлений сейсмического процесса.
Непосредственные задачи работы могут быть сформулированы следующим образом:
сравнительное изучение широтных распределений очагов землетрясений отдельно для разных энергетических уровней (4.0<=МЬ<4 5, 4.5<=МЬ<5.0, 5.0<=МЬ<5.5, 5.5<=МЬ<6.0, 6.0<=МЪ<6.5, 6.5<=МЬ, где Mb - магнитуда землетрясений по объемным волнфи) для всей Земли в целом и для
Тихоокеанского региона, с использованием различных методов нормирования событий;
анализ пространственно-временных распределений землетрясений между северной и южной частями Тихоокеанского региона для поиска неслучайной составляющей в этих распределениях (отдельно для каждого энергетического уровня, по данным мировых электронных каталогов International Seismological Catalog (ISC) и National Earthquake Information Center (NEIC));
разработка цифровой модели составного процесса (суперпозиция случайного и периодического процессов) и проведение серии вычислительных экспериментов для объяснения особенностей пространственно-временных распределений очагов землетрясений, выявленных при анализе наблюдательных данных;
изучение внутригодовых распределений землетрясений разных энергетических уровней и различных глубин очагов для ряда регионов Тихого океана по данным мировых электронных каталогов ISC и NEIC;
выделение низкочастотных сейсмических сигналов, возникающих при подготовке океанических землетрясений до прихода продольных волн;
анализ распределения очагов цунамигенных землетрясений для Тихоокеанского бассейна и оценка опасности возникновения локальных цунами в отдельных регионах Тихого океана;
сравнительный анализ гидроакустических записей и данных сейсмических каталогов для выделения высокочастотных гидроакустических сигналов из зоны подготовки океанических землетрясений;
создание прикладных методов и алгоритмов для выделения сигналов в сейсмических и гидроакустических записях;
создание прикладных методов для статистического анализа электронных каталогов землетрясений.
МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ. Исследование носит комплексный характер' анализ современных натурных данных сочетается с методами цифрового моделирования и с лабораторными экспериментами Для анализа наблюдательных данных использовались современные методы статистического, спектрального анализа и выделения сигналов на фоне помех.
