Изучение геофизических полей и процессов как основы прогноза землетрясений на базе мониторинга и моделирования неупругих процессов в сейсмогенерирующих средах

Необходимо дальнейшее развитие представлений о геодинамических процессах, протекающих в геофизической среде в ходе подготовки землетрясений. При этом сложность комплексного анализа сейсмических, электромагнитных наблюдений и данных спутниковых измерений, а также большой объем анализируемых данных обусловливает применение новых методов обработки и интерпретации. В частности, указанные особенности предполагают активное использование методов машинного обучения и искусственного интеллекта для разработки алгоритмов выявления характерных особенностей в исследуемых временных рядах, связанных с протеканием сейсмического процесса на различных стадиях. Изучение динамических процессов, протекающих в различных слоях атмосферы, для установления общих закономерностей проявления сейсмоатмосферных эффектов сильных землетрясений. Основываясь на применении различных методов обработки, включая спектральный, фрактальный и корреляционный анализы, выделить в изменениях динамических параметров атмосферы и электромагнитных характеристик литосферы признаки аномальных вариаций, которые указывают на связь с сильной сейсмичностью. Исследование эффектов временной, пространственной и частотной когерентности поведения параметров атмосферы, предшествующих сильным землетрясениям. Необходимо продолжить решение задач, связанных с развитием и уточнением моделей триггерного эффекта под влиянием воздействий природного и искусственного генезиса. Развитие моделей триггерного эффекта, в свою очередь, потребует решение следующих задач: выявление эффектов синхронизации внешних воздействия и изменений физических параметров на различных масштабных уровнях: от натурных до лабораторных образцов. Необходимо будет оценить наличие и масштабы дальних корреляций, выявить взаимосвязи статистических характеристик при натурных и лабораторных измерениях с каскадным процессом образования трещин разных масштабов, в том числе крупномасштабных. Концепция представляемых исследований исходит из принципиальной необходимости сбора данных об изменениях в среде на разных масштабах и от различных источников внешних воздействий (электромагнитных и вибрационных). В дополнение к натурным наблюдениям будут проведены лабораторные эксперименты на имеющемся оборудовании (пружинные и гравитационные прессы). В задачи экспериментов на образцах горных пород в условиях механического нагружения. входят измерения деформаций, акустической эмиссии и диэлектрических параметров (тангенса угла диэлектрических потерь, емкости, сопротивления) в режиме постоянной и ступенчатой скоростях нагружения в присутствии внешних возмущений, моделирующих как удаленные землетрясения, так и электромагнитные зондирования земной коры при помощи мощных источников тока. Корректировка конструкторской и программной документации электроразведочного измерительного комплекса с шумоподобными зондирующими сигналами (ЭРК ШПС) с учетом результатов полевых и лабораторных экспериментов. Доработка аппаратного и программного обеспечения экспериментальных образцов ЭРК ШПС. Проведение мониторинговых работ с целью получения временных рядов кажущегося сопротивления земной коры в выбранных точках на местности. Разработка программного обеспечения сбора, обработки и хранения данных электромагнитного мониторинга земной коры, получаемых с помощью измерительных комплексов ЭРК ШПС.