Учуять дрожь. Физик Пулинец назвал надёжные предвестники землетрясений

30 июля у берегов Камчатки случилось землетрясение. Оно вошло в шестёрку крупнейших землетрясений мира, когда-либо зарегистрированных. Больших разрушений и жертв удалось избежать благодаря особенностям расположения очага.

Как говорят сейсмологи, они готовились к этому событию 30 лет: долгосрочный прогноз, что в данном районе ожидается сильное землетрясение, был сделан уже умершим академиком Сергеем Федотовым ещё во времена СССР. Но для простого человека, жителя той же Камчатки такой прогноз звучит странно: ему надо знать, не случится ли катаклизм на нынешней неделе. И вот тут наука бессильна: точных методик до сих пор нет, поскольку сама физика сейсмического процесса не позволяет предсказывать удар стихии с точностью не то что до дня, но даже месяца.

Однако существуют предвестники землетрясений, и наиболее достоверный из них — изменения характеристик атмосферы перед подземными толчками. Метод был многократно проверен, а на российских спутниках есть всё необходимое оборудование. Почему же в нашей стране нет службы, которая вела бы комплексное наблюдение за всеми предвестниками, включая этот? Aif.ru поговорил с главным научным сотрудником Института космических исследований РАН, доктором физико-математических наук Сергеем Пулинцом.

Тепло будто из ничего

Дмитрий Писаренко, aif.ru: Было ли в истории землетрясение, которое удалось точно предсказать?

Сергей Пулинец: Да, но такой случай единственный. Это землетрясение в китайском Хэйчэне, оно произошло в феврале 1975 года. Тогда местные власти оценили некоторые явления как предвестники (включая странное поведение животных) и за день до события объявили эвакуацию населения. Больших жертв удалось избежать.

В этом году китайцы провели конференцию, посвящённую 50-летию землетрясения в Хэйчэне, и на ней они представили свою «дорожную карту» сейсмического прогнозирования на ближайшие десять лет. Она включает и наблюдение предвестников: есть целый ряд атмосферных параметров, которые регистрируются спутниками и применяются для прогноза землетрясений.

— Что это за параметры?

— Их много. Я объясню два типа предвестников. Перед землетрясением из земли выделяется много различных газов. Один из них — радон, он отличается от остальных газов тем, что радиоактивный. В атмосфере радон распадается, испуская высокоэнергичные альфа-частицы, которые производят ионизацию в приземном слое воздуха. То есть все молекулы атмосферных газов (кислород, азот, пары воды и др.) ионизуются этими альфа-частицами.

В результате в воздухе возникают как положительные, так и отрицательные ионы. А они являются очень хорошими центрами конденсации влаги — притягивают к себе пары воды. И этот процесс носит взрывной характер.

Что происходит дальше? За счёт того, что молекулы воды присоединяются к ионам, влага будто высасывается из воздуха, свободных молекул воды остаётся мало, и над областью землетрясения уменьшается влажность. А температура — увеличивается. И это тоже легко объяснимо: когда вода конденсируется, она выделяет скрытую теплоту. Энергия словно бы выделяется из ничего, и никакой метеопрогноз такое потепление предсказать не может.

Таким образом, перед землетрясением наблюдается понижение влажности и повышение температуры в приземном слое воздуха. Этот процесс происходит регулярно, он был многократно проверен. Это достаточно надёжный предвестник, который можно измерять и обычными метеорологическими приборами, и инфракрасными радиометрами со спутников.

Второй предвестник — появление аномалий (неоднородностей) в ионосфере. Мы с вами живём в глобальной электрической цепи, под воздействием атмосферного электричества. Между ионосферой и землёй есть разность потенциалов — в среднем 250 киловольт. Это гигантское электрическое поле, в котором перед землетрясением возникают аномалии. А причина — всё те же ионы, меняющие проводимость приземного слоя воздуха.

Сделано в СССР

— Есть ещё такой предвестник, как протяжённые, на сотни и даже тысячи километров, облака над разломами земной коры, где созревает землетрясение. Он имеет научное обоснование?

— Это следствие всё того же процесса. Ионы с осевшими парами воды выносятся наверх тёплыми потоками воздуха, и над разломами формируются линейные облачные структуры. Это один из краткосрочных предвестников землетрясений, и его также можно отслеживать со спутников.

— В российской спутниковой группировке есть аппараты, которые могут измерять все эти параметры?

— Конечно, есть. Достаточно назвать метеоспутники «Метеор». На них стоят все нужные приборы.

Я вам больше скажу: ионосферные аномалии над районами, где впоследствии происходили землетрясения, первыми заметили советские учёные, когда проанализировали данные со спутника «Интеркосмос-19», ещё в 1980-е. Мы тогда нарисовали карты этих аномалий, показали, как они располагаются, их динамику и т. д. Это были первые научные работы в данной области.

— То есть методика родилась в СССР?

— Да. Поэтому тем более обидно, что она до сих пор не используется у нас для сейсмического прогнозирования. Мы работаем с данными уже после того, как землетрясение произошло. И это делается на голом научном энтузиазме, на уровне каких-то грантов, собственными техническими средствами.

Нужна отдельная служба, которая этим бы занималась, такая, как МЧС или скорая помощь. Кто-то должен в режиме реального времени все эти вещи отслеживать и обрабатывать. При наличии спутников и при нынешнем уровне развития искусственного интеллекта организовать эту службу не составит труда. Но такая работа не может быть обеспечена учёными-энтузиастами, здесь должен быть интерес государства.

Сбывается на 63 %

— Российским сейсмологам и так не хватает оборудования для наблюдения за движениями земной коры. Почему они должны отдать предпочтение именно этой методике прогнозирования?

— Её достоверность показана во множестве научных работ. Сейсмологи знают об этих исследованиях и признают их результаты. Причём не только у нас, но и во всём мире.

Группа российских учёных ещё в 2013 году разработала комплексный метод анализа предвестников землетрясений. Он позволяет создать работающую систему краткосрочного прогноза. Тогда удалось предсказывать сильные землетрясения с вероятностью 63 %. Для сравнения, оправдываемость официальных сейсмических прогнозов — всего 2-4 %.

— Похоже, на создание такой службы прогнозирования просто нет денег? Раз государство пока не замечает методику, может, привлечь бизнес?

— Мы вели проект в «Сколково», и там требовался индустриальный партнёр, который бы внёс деньги. Но кто будет вкладываться в прогнозирование землетрясений? Это не беспилотники и не наноспутники, на которых можно заработать. Речь идёт о предупреждении природных катастроф, а это такие же вещи, как забота о здоровье населения, о пенсионерах. Это не принесёт прибыли.

Но есть бизнесмены, которые вышли из науки. Думаю, кто-то из них мог бы вложиться в такой проект. А потом на этот проект обратило бы внимание государство и масштабировало его. Там и больших денег-то не надо. Нужно пять-десять человек в команду, несколько компьютеров и средства отображения спутниковых данных. Это не такие большие затраты.