В Иркутске презентовали Центр комплексного мониторинга опасных геологических процессов ИЗК СО РАН
В Институте земной коры СО РАН 15 июня состоялась презентация Центра комплексного мониторинга опасных геологических процессов ИЗК СО РАН. Центр открыт в рамках реализации крупного проекта Минобрнауки России «Фундаментальные основы, методы и технологии цифрового мониторинга и прогнозирования экологической обстановки Байкальской природной территории».
«В рамках проекта изучаются вопросы экологической стабильности и безопасности существования экосистем, а также объектов производственной и социальной инфраструктуры на Байкальской природной территории. Ученые по шести основным направлениям изучают лесной покров территории, водные ресурсы, атмосферу, влияние экологии на здоровье человека. Отдельный блок под названием «Формирование концептуальных основ мониторинга экстремальных геологических и эколого-геохимических процессов» выполняется с участием ИЗК СО РАН. Цель проекта — создать в Прибайкалье систему комплексного мониторинга нового поколения с применением цифровых технологий, которая потом будет масштабирована на всю страну. Сейчас мониторинг выполняется различными государственными и производственными организациями, однако координация по этим вопросам практически отсутствует», — сказал на открытии центра директор ИЗК СО РАН член-корреспондент РАН Дмитрий Петрович Гладкочуб.
В начале презентации ученые рассказали про инструментальные сейсмологические наблюдения на территории Прибайкалья и Забайкалья — ИЗК СО РАН этим занимается с 50-х годов прошлого века после серии сильных землетрясений. Основоположником сибирской сейсмологической школы был профессор Андрей Алексеевич Тресков — организатор и руководитель лаборатории сейсмологии института. После катастрофического Гоби-Алтайского землетрясения 1957 года в Монголии в ИЗК СО РАН под руководством Виктора Прокопьевича Солоненко сформировалось новое научное направление — сейсмогеология, направленное на изучение последствий сильных землетрясений прошлого и настоящего. Ученики иркутской сейсмологической школы работали в Москве, Новосибирске, Южно-Сахалинске, Якутске, Ялте и других городах страны. Сейчас в ИЗК СО РАН продолжаются работы во всех областях сейсмологии — от изучения очагов землетрясений до внутреннего строения Земли, развито направление инженерной сейсмологии и сейсмостойкого строительства, ведется подготовка молодых специалистов-сейсмологов.
За десятки лет в ИЗК СО РАН накоплены уникальные материалы, большие базы данных и Центр комплексного мониторинга опасных геологических процессов ИЗК СО РАН создан для администрирования процессов мониторинга различных физических полей.
«Наша задача — объединить эти базы данных, а также обеспечить дистанционную работоспособность пунктов мониторинга через телеметрию. Мы должны получать данные своевременно», — отметил начальник Центра комплексного мониторинга ИЗК СО РАН, кандидат геолого-минералогических наук Игорь Константинович Семинский.
Сейчас полностью функционируют три пункта мониторинга ИЗК СО РАН — в Бугульдейке, Максимихе и в Приольхонье. Они оборудованы широкополосными сейсмическими станциями, приемниками GPS, станциями магнитотеллурического зондирования, датчиками радона, лазерными дальномерами и датчиками для измерения температур грунтов. Аппаратура уже регистрирует различные предвестники землетрясений, например, эманацию радона, но для точности прогнозов ученым нужны длительные наблюдения и анализ полученных данных.
«Что немаловажно, нам необходимо создать определенную структуру big data (больших данных) для объединения набора собранных рядов наблюдений. Для этого разработана онлайн-платформа. С ее помощью можно визуализировать данные различных видов мониторинга, загружать ближайшие к нашим пунктам мониторинга землетрясения. В настоящее время на платформе можно проводить несколько видов математических операций и работать над поиском среднесрочных и краткосрочных предвестников. В дальнейшем планируется внедрение нейронной сетидля автоматического поиска предвестников. Нейронная сеть будет запрограммирована на автоматический поиск предвестников, основанный на уже частично сформированном представлении об их проявлении. Это очень большая работа, но мы ее начали и это большое достижение», — говорит Игорь Семинский.
По словам ученых, тестирование нейронных сетей уже проводится совместно с сотрудниками участника крупного проекта, Института вычислительной математики и математической геофизики СО РАН.
Чем больше пунктов мониторинга, тем более точными будут данные, утверждают ученые. Этим летом планируется ввести в эксплуатацию новый пункт мониторинга в Листвянке, чуть позднее еще два пункта — на берегу южной части Байкала и в Республике Бурятия. В ИЗК СО РАН отметили, что большая часть необходимого импортного оборудования уже закуплена, частично будет использована отечественная аппаратура.
Новое оборудование помогает сейсмологам не только в поисках предвестников, но и в более детальной фиксации подвижек земной коры. Недавно сетью мониторинга ИЗК СО РАН зарегистрированы нетипичные для региональных землетрясений частоты сейсмических волн — до 20 Гц. Сейсмособытие произошло 8 июня 2022 года в южной части Байкала. Обычно частоты излучения байкальских землетрясений варьируются от 0,5 до 6 Гц, рассказала ученый секретарь ИЗК СО РАН кандидат физико-математических наук Анна Александровна Добрынина. Ученые предполагают, что эпицентр землетрясения находился не на глубине 10-25 километров, что характерно для региона, а несколько выше.
«Глубина очага играет большую роль для последствий. Например, очаг Спитакского землетрясения 1988 года располагался на относительно малой глубине, непосредственно под городом, соответственно случилось очень катастрофичное сейсмическое событие. Поэтому точное определение глубины гипоцентра и места расположения эпицентра землетрясений крайне важно для того, чтобы представлять, какую сейсмическую опасность можно ожидать в регионе. В данном случае территория малонаселенная и высотной застройки там нет, соответственно, никаких серьезных разрушений вблизи эпицентра произошедшего землетрясения не зафиксировано», — сказал Дмитрий Петрович.
Сейчас глубина очага июньского землетрясения устанавливается, для этого проводят дополнительные исследования полученных данных.
Грант на реализацию крупного проекта Минобрнауки России «Фундаментальные основы, методы и технологии цифрового мониторинга и прогнозирования экологической обстановки Байкальской природной территории» иркутские ученые получили в 2020 году. В проекте, под общим руководством академика РАН Игоря Вячеславовича Бычкова, принимают участие специалисты 14 институтов Сибирского отделения РАН из Иркутска, Новосибирска, Томска и Улан-Удэ. Основным исполнителем и координатором проекта выступает Институт динамики систем и теории управления имени В. М. Матросова СО РАН.