Фарход Рахими: «За последние сто лет на территории Таджикистана не происходило сильных землетрясений магнитудой более 7,5 балла, вероятность их возникновения также невелика»

ДУШАНБЕ, 24.03.2023 /НИАТ «Ховар»/. Как мы сообщали ранее, 21 марта в 21 час 47 минут, а также в 01 час 07 минут 23 марта по местному времени на территории Таджикистана были зарегистрированы землетрясения. Возникновение двух землетрясений подряд, особенно после разрушительного землетрясения в Турции и Сирии в феврале этого года, вызвало опасение у части жителей страны. С целью научного объяснения природы землетрясения и факторов, вызвавших его, а также оценки силы землетрясения Директор НИАТ «Ховар» Субхиддин Шамсиддинзода провёл интервью с Президентом Национальной академии наук Таджикистана, академиком Фарходом Рахими, краткое содержание которого представляется читателям.

С. Шамсиддинзода: Недавние землетрясения в стране вызвали опасения у некоторых жителей. Что вы можете сказать по этому поводу как эксперт?

Фарход Рахими: Таджикистан расположен в активной сейсмической зоне, горы у нас молодые, поэтому в нашем регионе активны тектонические движения.

25-27 августа 2016 года в Душанбе прошла Международная конференция «Сейсмическая безопасность в Центральной Азии», в которой приняли участие сейсмологи из 30 стран мира.

В ходе конференции учёные пришли к выводу, что за последние сто лет на территории Республики Таджикистан не происходило сильных землетрясений магнитудой более 7,5 балла, вероятность их возникновения также невелика.

С. Шамсиддинзода: Не могли бы Вы объяснить причины землетрясений? На сколько групп они делятся?

Фарход Рахими: С научной точки зрения землетрясение – это подземный сдвиг и сотрясение верхней поверхности Земли, а также скольжение или перемещение тектонических плит. Согласно современным научным представлениям, землетрясения отражают процесс геологического изменения планеты. Считается, что основной причиной землетрясений являются глобальные геологические и тектонические силы под Землей. Большинство учёных в этой области считают, что появление этих сил связано с изменением температуры в недрах Земли. Большинство землетрясений происходит на краях так называемых тектонических плит. Было замечено, что за последние два столетия сильные землетрясения были вызваны взрывами крупных разломов в этих плитах, поднимающихся к поверхности земли. В зависимости от энергии землетрясений их условно делят на сильные, слабые и более слабые. Термины «разрушительные» или «катастрофические» применяются к землетрясениям любой энергии и характера, если они вызывают разрушение зданий и сооружений, гибель людей.

С. Шамсиддинзода: Как определяется количество землетрясений?

Фарход Рахими: Ежегодно в мире регистрируется более миллиона землетрясений. Увеличение количества пунктов наблюдения и совершенствование приборов для регистрации землетрясений позволило регистрировать больше землетрясений на планете каждое десятилетие. Если в начале 1900-х годов было зафиксировано около 40 землетрясений магнитудой 7 и выше, то за 20 лет XXI века были зафиксированы местонахождение и сила всех землетрясений с такими магнитудами, таких землетрясений было более 4000.

С. Шамсиддинзода: Можно ли предсказывать землетрясения? Сбылись ли какие-то предсказания?

Фарход Рахими: В данном случае мы хотим подчеркнуть такой момент, что в конце 20-го века группа известных западных сейсмологов проводила онлайн-дискуссии, главным вопросом которых был: «Является ли прогноз отдельных землетрясений реальной научной целью? И возможно ли это?». Все участники дискуссий, несмотря на существенные разногласия по конкретным вопросам, сошлись во мнении, что прогнозирование отдельных землетрясений с достаточной точностью для планирования программ переселения (эвакуации) населения нереально; по крайней мере, некоторые формы вероятностного прогноза текущей сейсмической опасности, основанные на физике процесса и материале наблюдений, могут быть обоснованы. Даже если точность измерений и физико-математическая модель сейсмического процесса, которой до сих пор не существует, позволят с достаточной точностью определить место и время начала разрушения земной коры, магнитуда следующего землетрясения остаётся неизвестной. Более наглядно случайный источник интенсивности землетрясений можно описать следующим образом. Можно допустить, что фронт разрушения, распространяющийся при землетрясении, приближается к области с высокой устойчивостью. Повреждена ли территория или нет, зависит от силы землетрясения. Например, если фронт разрыва продолжит пересекаться, землетрясение будет катастрофическим, а если нет, то оно останется слабым.

Результат зависит от силы поля: если она ниже определенного порога, то сбой произойдет по первому сценарию, а если выше — по второму сценарию. Таким образом, практически невозможно точно предсказать место и время землетрясения с известной напряжённостью.

Анализ показывает, что в последние годы китайские ученые добились больших успехов в прогнозировании землетрясений. В течение нескольких лет они следили за поверхностью Земли, уровнем подземных вод, а также за выделением радона (газа) в горные породы.

По гипотезе исследователей, все эти параметры, за исключением сезонных изменений, а также многолетних тенденций, должны в значительной степени измениться за недели или месяцы до сильного землетрясения.

Землетрясение в провинции Ляонин, произошедшее 4 февраля 1975 года, было успешно предсказано: китайские власти заранее предупредили жителей о необходимости покинуть свои дома, что позволило исключить большое количество жертв. Однако 27 июля 1976 года произошло тянь-шаньское землетрясение (магнитудой 8,2 по шкале Рихтера), в результате которого погибло более 650000 человек, оно было одним из самых трагических землетрясений в истории и, к сожалению, не было предсказано.

Наконец, я хотел бы обратить внимание на тот момент, что землетрясение является нормальным природным явлением и точно предсказать его невозможно, хотя существуют некоторые научные теории на этот счёт.

С. Шамсиддинзода: Сколько с научной точки зрения существует видов землетрясений?

Фарход Рахими: На Земле происходят следующие виды землетрясений: вулканические, тектонические и техногенные, оседание пустот. Вулканические землетрясения — это тип землетрясений, вызванных сильными толчками на дне вулкана. Причинами таких землетрясений являются магма, лава и вулканический газ, оказывающие давление снизу на поверхность Земли. Толчки этого вида землетрясений слабые, но продолжаются долго, многократно — недели и месяцы. Однако такой вид землетрясения не опасен для людей. Кроме того, вулканические землетрясения обычно предшествуют вулканическим извержениям, имеющим более серьезные последствия.

Тектонические землетрясения вызываются движением горных плит или столкновением океанических и континентальных платформ.

При таких столкновениях образуются горы или пещеры, изменяется поверхность Земли. Землетрясения могут быть вызваны деятельностью человека. Например, при строительстве крупных водохранилищ в зонах затопления возрастает тектоническая активность, частота землетрясений.

Землетрясения также могут происходить из-за обрушения пустых частей земли и возникновения крупных оползней. Такие землетрясения называются наводнениями, они имеют локальный характер и малую мощность. Это связано с образованием пустот под землей, которые образуются под влиянием грунтовых вод или подземных рек. При этом верхний слой земной поверхности опускается вниз, вызывая небольшие толчки.

Место, где непосредственно происходит землетрясение (столкновение плит), называется очагом или гипоцентром. Участок земной поверхности, где происходит землетрясение, называется эпицентром. Здесь происходит самое сильное разрушение.

С. Шамсиддинзода: Могут ли землетрясения быть вызваны искусственно?

Фарход Рахими: Да, землетрясения также могут быть вызваны искусственно. Например, в результате детонации большого количества взрывчатых веществ под землей или взрыва в результате проведения ядерных испытаний под землей (тектоническое оружие). Сила такого землетрясения зависит от количества взрывов. Например, во время испытания термоядерной бомбы на территории бывшего СССР, которое проводилось 30 октября 1961 года, произошло землетрясение такой силы, что сейсмическая волна в земной коре, вызванная ударной волной взрыва, трижды пересекла планету Земля.

С. Шамсиддинзода: Как оцениваются землетрясения? Не могли бы вы вкратце объяснить понятия интенсивности и магнитуды землетрясения?

Фарход Рахими: Землетрясения оцениваются по двум параметрам: интенсивность и магнитуда. Интенсивность является параметром качества землетрясения и оценивается масштабом воздействия землетрясения на поверхность земли, людей, животных, природные и искусственные сооружения в зоне землетрясения.

В мире для оценки интенсивности землетрясений используется несколько шкал: в Европейском союзе — Европейская макросейсмическая шкала (EMS), в России — шкала Медведева-Шпонхойера-Карника, в Японии — шкала Японского метеорологического агентства (Shindo), в США — модифицированная шкала Меркалли (ММ).

Землетрясения оцениваются по магнитуде, которая является относительной энергетической характеристикой землетрясения. Существует несколько типов магнитуд и соответствующих таблиц магнитуд: местная магнитуда (Ml); величина определяется поверхностными волнами (Ms); магнитуда, определяемая объемными волнами (Mb); мгновенная величина (Mw).

Наиболее распространённой шкалой для оценки энергии землетрясений долгое время была местная шкала Рихтера. Из этой таблицы увеличение магнитуды на единицу соответствует 32-кратному увеличению выделяемой сейсмической энергии. Землетрясение магнитудой 2-й степени едва заметно, а магнитуда 7-й степени соответствует нижней границе разрушительных землетрясений, охватывающих большие территории.

С. Шамсиддинзода: Не могли бы Вы объяснить общий характер землетрясения по таблице интенсивности?

Фарход Рахими: Общая характеристика по таблице интенсивности землетрясений такова: 1 балл (неощущаемое), отмечается только специальными приборами; 2 балла (очень слабое), его чувствуют только некоторые животные и люди, живущие на верхних этажах многоэтажек; 3 балла (слабое), только внутри зданий, как вибрация при движении грузовика; 4 балла (среднее), землетрясение ощущается всеми людьми, могут дребезжать окна и двери, а подсвечники и бытовые принадлежности, если они не закреплены на стене, могут колебаться; 5 баллов (очень сильное), вибрируют висячие предметы, скрипят полы, бьются стекла, осыпается штукатурка; 6 баллов (мощное), лёгкие повреждения зданий: образование трещин в стенах, возможное разрушение части ветхих зданий без опор и сейсмического фундамента; 7 баллов (очень мощное), значительное повреждение зданий; появляются трещины в стенах и поломки отдельных частей, тонкие трещины во всем здании, повреждения труб и трещины во влажных грунтах; 8 баллов (разрушительное), разрушение неустойчивых зданий, большие трещины в стенах, обрушение занавесов (карнизов), труб дымоходов, повреждение водопровода и канализации, в предгорьях происходят оползни, на поверхности земли появляются трещины в несколько сантиметров; 9 баллов (более разрушительное), обрушение некоторых зданий, обрушение стен, крыш, наводнения и оползни в горах. Скорость продвижения трещин может достигать до 2-х см в секунду; 10 баллов (уничтожающее), обрушение зданий и серьёзные повреждения зданий, которые ранее не разрушились. В земле появляются трещины до 1 метра, не исключён оползень. За счёт разрушения  долин образуются реки и озера; 11 баллов (катастрофическое), на земной поверхности появляются многочисленные трещины, в горах происходят оползни и крупные обвалы, полностью разрушаются здания и другие сооружения. 12 баллов (катастрофическое бедствие), происходят масштабные изменения рельефа Земли, крупные оползни, обломки скал и горных обломков, полное разрушение зданий и сооружений.

С. Шамсиддинзода: На сколько групп делятся землетрясения по глубине возникновения?

Фарход Рахими: По научной классификации землетрясения делятся на 3 группы по глубине залегания: обычные — от 34-х до 70 км; средней глубины – до 300 км; очень глубокие — более 300 км.

К последней группе относится землетрясение, произошедшее 24 мая 2013 года в Охотском море, когда сейсмические волны достигли многих районов России, в том числе и Москвы. При этом землетрясении глубина достигала 600 км. По шкале Гуттенберга и Рихтера глубина землетрясения, произошедшего 29 июня 1934 года в море Флорес, составила 720 км.

С. Шамсиддинзода: Какие процессы происходят при интенсивных землетрясениях?

Фарход Рахими: Землетрясение начинается с толчка, затем разрушения подземных пород и их смещения в недрах Земли. Это место называют очагом или эпицентром землетрясения. Его глубина обычно не превышает 100 км, но иногда достигает 700 км. В ряде случаев пласты земли, расположенные по сторонам разлома, сближаются. Иногда после землетрясения большие участки земли опускаются и заполняются водой. Землетрясения смещают верхний слой почвы с предгорий, вызывая наводнения и оползни. Во время землетрясения в плоскости разлома возникают высокие температуры, что вызывает повышение давления в жерле.

Это увеличение в досейсмической фазе может существенно влиять на деградацию (эволюцию) и скорость движения, кроме того, в послесейсмической фазе оно может контролировать явление афтершока, так как полостное давление увеличивается, медленно распространяясь в окружающие сеть трещины.

Подводные (морские) землетрясения являются причиной длинноволновых цунами, которые вызываются сильным воздействием на всё дно океана, где происходит внезапный подъём или опускание части морского дна.

ФОТО: НИАТ «Ховар»