Выпуск 13

Дан долгосрочный ретроспективный прогноз сильных землетрясений, основанный на трех описанных ранее предвестниках: «взрыв афтершоков», «рой» и «сигма». 18 из 23 сильных землетрясений ретроспективно предсказаны взрывами афтершоков при суммарном времени тревог в регионе от 18 до 45%. Тем самым предвестник представляется значимым.
Три рассмотренных предвестника сильно коррелированы и, по-видимому, представляют собой разные проекции одного явления – «взрывов сейсмичности», т. е. аномального группирования землетрясений во времени–пространстве–энергии.

Исследованы особенности сейсмического режима, предшествующие сильным землетрясениям в Тибете, центральных и восточных Гималаях. Исследовано два предвестника, предположенные ранее: «сигма» – возрастание функции, представляющей сумму энергии землетрясений в степени около 2/3; сумма берется в скользящем интервале времени и в интервале магнитуд ниже магнитуд «предсказываемых» землетрясений; «рой» землетрясений, возникший в период, когда сейсмическая активность региона выше среднего.
Из трех наиболее сильных землетрясений региона за 1900–1978 гг. (Пинар-Непальское 1934 г., М = 8.3; Ассамско-Тибетское 1950 г., М = 8.6; 1951 г., М = 8.0) первые два предваряются роями, а второе – и предвестником «сигма». Кроме того, эти предвестники возникали еще один раз, в 1977 г. Результаты устойчивы к вариации границ региона.

Изучаются миграция сильных землетрясений вдоль и вкрест простирания крупных разломов, а также миграция афтершоков первых часов после основного толчка. В ряде случаев установлена миграция эпицентров с постоянной «скоростью» на статистически значимом уровне.

В статье приводятся результаты проверки прогноза сейсмической активности на основе концепции D-волн по 17 регионам мира за 1978 г. Всего в этих регионах в 1978 г. зарегистрировано четыре сильных землетрясения. Три из них произошли в указанные в прогнозе сроки, одно – на три месяца раньше предсказанного времени. Рассматривается также проблема точности определения положения глобальных D-волн и обсуждаются трудности концепции D-волн (отсутствие удовлетворительной модели механизма возникновения и распространения D-волн).

Найдены общие признаки мест возникновения сильнейших (М ≥ 8.2) землетрясений Тихоокеанского пояса. Признаки получены при обучении на восточной части пояса. Их достоверность проверена переносом на западную часть пояса. Результаты применения нескольких различных алгоритмов распознавания практически совпадают. 45% длины Тихоокеанского пояса отнесено к низкосейсмичным участкам, где землетрясения с М ≥ 8.2 невозможны.

Использованы полученные для Тихоокеанского пояса критерии для распознавания мест в Альпийском поясе и Южно-Антильском регионе, где могут располагаться эпицентры сильнейших землетрясений (М ≥ 8.2). Перенос критериев является дополнительным доказательством универсальности и достоверности полученных признаков сейсмичности и представляет самостоятельный интерес для анализа условий возникновения и оценки сейсмического риска на рассматриваемой территории.

В работе приводится статистическое обоснование гипотезы о приуроченности эпицентров сильных землетрясений к пересечениям морфоструктурных линеаментов на территории горной части Южной Америки, примыкающей к Тихому океану. Сделана попытка формального определения понятия приуроченности.

В статье доказывается теорема, из которой следуют все известные на сегодня общие результаты о единственности и устойчивости в обратной кинематической задаче сейсмики и в задаче интегральной геометрии для семейства геодезических.

Задача определения скоростного и плотностного разреза по дисперсионным кривым волн Лява эквивалентна задаче определения коэффициентов ρ(x) и q(x) по дисперсионным кривым λ_n(ω) уравнения y″ + [ωρ(x) + q(x) − λ]y = 0. В работе доказывается единственность такого определения в классе функций ρ ∈ C¹[0,1], 0 < ρ(0) < ρ(x) < ρ(1), x ∈ [0,1], ρ′ (0) > 0, ρ′ (1) > 0, q ∈ C⁰[0,1]. При этом граничные условия смешанного типа считаются заданными. Доказательство основано на представляющем независимый интерес вычислении класса когомологий, определяемого функцией y(1) / y(0) на комплексно-аналитической кривой, содержащей дисперсионные кривые.

Рассматривается среда, скорость в каждой точке которой зависит от частоты (например, ионосфера планеты). Закон изменения скорости с частотой предполагается известным. Решается задача об определении скорости в среде по времени прихода на поверхность возмущений на двух фиксированных частотах.

Исследуется единственность решения интегрального уравнения первого рода с ядром. Уравнение возникает в обратных кинематических задачах для диспергирующих сред.

Методом Бэйкуса–Гильберта предлагается оценивать двумерное распределение скорости в среде v(x,z) по конечному набору данных о временах пробега волн. Эффективность метода демонстрируется на модельном примере.

Методом конструктивной интерференции исследованы асимптотические связи между временами пробега объемных волн, дисперсионными кривыми высших мод Релея и частотами сфероидальных колебаний Земли. Земля моделируется упругим шаром с жидким ядром.

В работе описываются методика и результаты расчета теоретических сейсмограмм смещений, возникающих при нормальном падении нестационарной волны Лява на вертикальную границу двух горизонтально-однородных сред.

Рассмотрены возможные способы расчета геометрического расхождения в трехмерно-неоднородных средах с криволинейными гладкими границами раздела. В результате машинного опробования различных методов предложена наиболее экономичная вычислительная схема решения системы дифференциальных уравнений, описывающих луч и геометрическое расхождение.

С помощью формального аппарата ковариантного дифференцирования по времени тензоров, определенных на движущейся поверхности, выводится система обыкновенных дифференциальных уравнений, позволяющая одновременно рассчитывать лучи и геометрическое расхождение в трехмерной неоднородной среде.

Рассмотрены возможности применения теории Г.И. Гуревича для описания явлений, происходящих при распространении сейсмических волн в поглощающих средах. Проведены расчеты скоростей и декрементов поглощения продольных и поперечных волн как функций частоты для различных горных пород. Показано влияние поглощения на спектральные характеристики объемных волн, регистрируемых на свободной поверхности рыхлых грунтов.

Проведена геофизическая интерпретация наблюдений поверхностных волн, пересекающих южную часть Баренцева моря. Установлено существование аномально мощной низкоскоростной толщи в верхней части земной коры и ряда вертикальных границ между отдельными блоками коры.

Рассматривается методика компенсации аддитивных помех в многомерных геофизических наблюдениях. Обобщается на многомерный случай рекуррентная процедура вычисления коэффициентов оптимального прогнозирующего фильтра, с помощью которого осуществляется компенсация.

Рассматривается задача цифровой фильтрации с дополнительными ограничениями на частотную характеристику фильтра. Ограничения обеспечивают подавление полиномиального тренда, подавление мешающих гармоник и неискажение интересующих нас гармоник. Описана методика вычисления коэффициентов вышеупомянутых цифровых фильтров.

Описывается метод анализа временно́го процесса, представляющего суперпозицию затухания гармоник, а также параметров шума. Максимум функции правдоподобия находится путем поочередного уточнения параметров каждой гармоники по ряду, из которого предварительно вычитаются все остальные гармоники. Эффективность метода демонстрируется на модельном примере. Метод применен для оценки частот и диссипативного фактора низших мод собственных колебаний Земли по сейсмонаклономерным записям Чилийского землетрясения 1960 г. и землетрясения 22.XII 1978 г. с М = 6.3. Получены оценки периодов основных тонов и некоторых обертонов в интервале от 6 до 55 мин; оценки получены с достаточной точностью для гармоник с периодами 6–15 мин.

Обсуждаются результаты опробования нелинейных поляризационно-энергетических фильтров для выделения обменных волн на станциях «Земля». Методы поляризационно-энергетической фильтрации основаны на использовании решающих функций, зависящих от направления подхода и типа поляризации волны. Показывается, что использование поляризационно-энергетических фильтров позволяет надежно выделять обменные волны в последующих вступлениях на записях далеких землетрясений.

В статье рассмотрена практическая схема длиннопериодного сейсмографа с емкостным преобразователем линейных перемещений. Рассмотрена реакция емкостного преобразователя на маятник. Приведены частотные характеристики реализованных длиннопериодных каналов и примеры записей землетрясений.

Описана методика расчета основных постоянных и электрической цепи магнитоэлектрического акселерографа по заданной графически амплитудно-частотной характеристике.