Разработка и апробация методов оценки сейсмической опасности и прогноза землетрясений

Задача сокращения возможного ущерба от землетрясений решается в настоящее время, главным образом, путем применения строительных нормативов, учитывающих уровень опасности на основе сейсмического районирования - оценки сейсмической опасности конкретных сейсмоопасных регионов. Применяемая в настоящее время в России методика сейсмического районирования (ОСР-97) разработана на основе применяемом повсеместно в мире вероятностного подхода PSHA в конце 1990-х годов, несомненно, внесла существенный вклад в сокращение ущерба от землетрясений. Вместе с тем, с тех пор методика не претерпела принципиальных изменений, а ее актуализация по обновленным данным приводила чаще всего лишь к увеличению ожидаемой опасности в некоторых областях. Последние катастрофические землетрясения (Суматранское землетрясение и цунами 2004 года, Вэньчуаньское землетрясение 2008 года в Китае, землетрясение 2010 года на Гаити, землетрясение и цунами 2011 года в Тохоку, землетрясение 2023 г. в Турции и Сирии) показали недостатки в оценке сейсмической опасности на основе подхода PSHA. В России за период в 25 лет использования методики также накоплен значительный опыт ошибок оценок сейсмической опасности как в сторону недооценки, так и в сторону переоценки. В области практически всех сильных землетрясений максимальный эффект был недооценен, тогда как на огромных территориях сейсмическая опасность, как оказалось, была завышена на порядок: площади с ожидаемым за период 25 лет превышением балльности в соответствии с картой ОСР-97 фактически оказались в 10 раз меньше. Недооценка опасности в случае сильных землетрясений может приводить к человеческим жертвам и значительному экономическому ущербу; переоценка опасности приводит к кратному безосновательному удорожанию строительства. Этим обусловлена актуальность планируемых исследований. Мы живем в быстро меняющемся мире. Многие здания и сооружения возводятся на короткий период эксплуатации. Поэтому актуальность начинают приобретать оценки сейсмической опасности, меняющиеся во времени, что является в настоящее время мировым трендом. Частным примером зависящих от времени оценок сейсмической опасности является оценка опасности афтершоков после сильных землетрясений. После сильных землетрясений опасность сильных сейсмических воздействий возрастает на несколько порядков, а такие воздействия имеют повышенный разрушающий эффект после частичных нарушений строительных конструкций при основном толчке. Развитие строительных технологий, новые возможности сложных и точных экономических расчетов дает возможность постепенного перехода в областях с умеренной сейсмичностью от директивного подхода регулирования сейсмостойкого строительства к риск-ориентированному подходу. Разрабатываемые в рамках данной темы подходы к оценке сейсмической опасности нацелены, в том числе, на возможность применения в расчетах сейсмического риска. Такие оценки могут использоваться в системе страхования и перестрахования от стихийных бедствий. Другой подход к сокращению ущерба от землетрясений – это прогноз землетрясений. Эта проблема в настоящее время пока далека от решения, так как достигнутая к настоящему времени точность прогнозов пока не позволяет использовать их для принятия оперативных решений по защите населения и инфраструктуры. Вместе с тем, получаемые среднесрочные прогнозы статистически значимы, их использование целесообразно. В рамках данной темы будет сделан акцент на комбинирование стационарных моделей сейсмического режима и результатов среднесрочного прогноза с целью получения зависящих от времени оценок сейсмической опасности. Кроме того, проблема прогноза всегда вызывает повышенный интерес населения в сейсмоопасных регионах и поэтому всегда стоит на повестке дня. Поэтому опыт коллектива по созданию алгоритмов среднесрочного прогноза землетрясений и их применения для оперативного прогноза в режиме реального времени получит дальнейшее развитие на основе применения современных методов изучения сложных систем, поиска закономерностей развития сейсмического процесса и анализа накапливаемых баз данных, содержащих измерения геофизических полей с помощью существующих и вновь развертываемых систем наблюдения.