С 8 по 12 октября в Институте вычислительных технологий Новосибирска проходит научно-техническое совещание по фундаментальным и прикладным проблемам развития Российской национальной системы предупреждения о цунами.
Словом «цунами» трудолюбивые жители Японских островов издревле называют весьма привычное для Страны Восходящего Солнца, но от этого ничуть не менее труднопереносимое явление - большую волну в бухте, периодически приходящую откуда-то из беспредельных океанских просторов и вызывающую временами катастрофические последствия. В современной науке этим термином обозначаются длинные гравитационные волны в океане, возникающие в основном в результате подвижек дна в очаге подводных землетрясений, а также вследствие подводных оползней, обвалов и т.п. Цунами по праву считаются одним из наиболее опасных стихийных бедствий. Недвусмысленным подтверждением этому служит трагическая статистика - цунами 26 декабря 2004 года в Индийском океане унесло жизни четверти миллиона человек, цунами 11 марта 2011 года в Японии - почти 20 тысяч.
Тихоокеанское побережье, на котором находится большая часть населения и экономического потенциала российского Дальнего Востока, потенциально подвержено разрушительному воздействию цунами. Опасные очаги цунамигенных подводных землетрясений сосредоточены преимущественно в районе глубоководного Курило-Камчатского жёлоба, а также у западного побережья Латинской Америки.
Сильнейшее цунами 4 ноября 1952 года было вызвано мощным землетрясением с магнитудой, по разным оценкам, от 8,3 до 9,0, которое произошло в Тихом океане в 130 км от побережья Камчатки. Три волны высотой до 15-18 метров уничтожили город Северо-Курильск и нанесли значительный ущерб ещё нескольким населённым пунктам Курильских островов и Камчатки. По официальным данным, погибло более трёх тысяч человек, по неофициальным - около десяти тысяч. Непосредственным следствием этого события стало постановление Совета министров СССР об организации Службы предупреждения о цунами.
Требование времени
В 2003 году в связи с созданием Единой государственной системы предупреждения и ликвидации чрезвычайных ситуаций (РСЧС) Служба предупреждения цунами получила статус функциональной подсистемы ФП РСЧС-Цунами. Её деятельность обеспечивается Росгидрометом совместно с Геофизической службой РАН, МЧС, Мининформсвязи России, администрациями субъектов Федерации ДВФО.
Тем не менее, период с 1991 по 2005 год был для СПЦ временем тяжёлых испытаний. Всем известные экономические преобразования в стране вызвали жесточайшее недофинансирование службы и фактическую её деградацию. Положение усугублялось тем, что ряд сейсмических станций и морских гидрологических постов были разрушены землетрясением 1994 года. Крайне малое число сейсмостанций, отсутствие возможности для одновременной обработки данных даже нескольких их них, полное отсутствие наблюдений за уровнем моря приводили к задержкам и ошибкам в определении параметров цунамигенных землетрясений, снизив прогнозные способности службы до критического предела.
Положение стало меняться в 2006 году. Начавшиеся в это время мероприятия по модернизации СПЦ были инициированы чрезвычайным стихийным бедствием - цунами в Индийском океане 26 декабря 2004 года. В рамках Федеральной целевой программы «Снижение рисков и смягчение последствий чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера в Российской Федерации до 2010 года» под общим руководством МЧС как государственного заказчика-координатора были реализованы неотложные мероприятия по совершенствованию системы предупреждения о цунами. Разработанные новые информационно-вычислительные технологии и аппаратно-программные комплексы внедрены в Сахалинской области, Камчатском и Приморском краях.
Развитие производственной и социальной инфраструктуры на Дальнем Востоке России на фоне возрастания сейсмической активности в Тихоокеанском регионе свидетельствуют о жизненной необходимости дальнейшего усиления национальной системы предупреждения о цунами. Детальному анализу итогов работ 2006-2010 годов и основных направлений дальнейшего развития СПЦ России и было посвящено совещание в Новосибирске.
Цели и задачи
Краткую формулировку задач совещания дал Вячеслав Михайлович Шершаков, генеральный директор НПО «Тайфун»:
- Наша встреча проходит в преддверии нового этапа совершенствования системы предупреждения о цунами. Предыдущие пять лет можно назвать успешными. Это были годы модернизации системы на основе внедрения новых современных информационно-измерительных, компьютерных технологий. Сегодня в системе наблюдения действуют автоматические сейсмические и геофизические регистраторы, а информационные технологии нового поколения обеспечивают сбор и обработку данных практически в режиме реального времени. Действуют системы моделирования и прогнозирования процессов развития цунами. В конце концов, подготовлены вполне разумные средства представления и доведения информации до потребителя.
К настоящему времени мы уже получили практический опыт использования этой системы в чрезвычайных ситуациях. Поэтому первая цель нашего совещания - объективно оценить инструменты и методы, созданные на этапе реализации системы, с тем, чтобы на новом этапе чётко обосновать выдвинутые требования по их развитию.
Сегодняшнее сообщество учёных и специалистов, связанных с системой предупреждения, стоит перед новыми вызовами, продиктованными катастрофическим цунами, произошедшим в Японии. Постоянно говорится о необходимости разработать градации цунами по их прогнозируемым последствиям, прежде всего, предупредить о возможности возникновения катастрофических цунами. При такой постановке вопроса очень важно и выдвижение требований к системе прогнозирования, чтобы получаемая информация была достаточно высокой надёжности и можно было действительно строить предупреждение с учётом возможных характеристик волны. Эти требования мы также должны сформулировать на совещании, и это его вторая цель.
Я надеюсь, эти три дня окажутся продуктивными и полезными для каждого. Нам очень важно слышать мнение тех людей, которые работают на местах и имеют дело с теми реалиями, о которых мы, может быть, даже и не подозреваем, несмотря на то, что много раз там были. А им, в свою очередь, интересно будет познакомиться с последними наработками и концепциями, которые возникают в Академии наук, получить информацию из первых рук.
Поэтому общая программа мероприятия исходя из этого и построена. В первой половине дня прозвучат приглашённые доклады и сообщения, в которых будут изложены некие концептуальные аспекты, как фундаментальные, так и технические, построения системы предупреждения о цунами. А во второй части пройдут круглые столы, главным содержанием которых будет общая дискуссия, где каждый сможет задать любой вопрос и будет иметь возможность высказаться. Итогом должен стать документ, содержащий чётко сформулированные рекомендации.
Я благодарен своим коллегам из Института вычислительных технологий и Вычислительной математики и математической геофизики за организацию данного совещания. Тот факт, что специалисты этих институтов принимали самое деятельное участие в разработке системы моделирования для нашей действующей СПЦ, играет на пользу нашему совещанию и способен гарантировать его успех.
О важности фундаментальной науки
C вопросом, какая из фундаментальных научных проблем сейсмологии и морской геофизики наиболее важна в исследованиях цунами на современном этапе, мы обратились к заведующему лабораторией цунами ИМВиМГ СО РАН д.ф.-м.н. Вячеславу Константиновичу Гусякову:
- С моей точки зрения, наиболее важной является проблема оценки места и времени возникновения сильнейших мега-землетрясений с магнитудой 9. Ещё сравнительно недавно считалось, что такие землетрясения могут возникать только в некоторых особых участках зон субдукции, обладающих определёнными специфическими свойствами. Сейсмологи полагали, что другие участки подобных зон не способны накапливать энергию, достаточную для возникновения мега-землетрясений и освобождаются от накопленных напряжений земной коры путем серии землетрясений с меньшей магнитудой. Однако прошлогоднее землетрясение в Японии показало, что наличие в сейсмической истории региона даже землетрясений с магнитудой восемь или восемь с половиной не может быть гарантией от появления мега-событий - просто их период повторяемости в данном районе много больше и может достигать тысячи и более лет. Что, собственно, и произошло в районе Тохоку в Японии 11 марта 2011 года. Геологи установили, что предыдущее землетрясение такой силы было здесь в 869 году нашей эры.
Землетрясение класса М9 имеет размер очага, достигающий 400-500 километров. Происходящие при этом смещения дна могут достигать 5-7 метров, а возникающее при этом цунами заливает участок побережья примерно такого же размера, и высоты волн на берегу могут составлять 20-30 метров. Для густонаселенного побережья это означает полную катастрофу, противостоять которой практически невозможно. Людей еще можно пытаться как-то спасти путем быстрой эвакуации, но возвращаться большинству из них будет уже некуда - такая волна оставляет от домов одни фундаменты. Специальные дамбы и стенки, помогающие при обычных цунами, здесь также не могут служить надежной защитой. Поэтому на первый план выходит задача предварительной оценки цунами-риска, т.е. цунамирайонирование побережья по степени опасности. Её решение осложняется тем, что для многих районов исторические каталоги цунами имеют недостаточную длину, чтобы с уверенностью установить период повторяемости сильнейших событий. На помощь здесь приходят геологические методы поиска и идентификации следов палеоцунами, которые, как оказалось, могут хорошо сохраняться в прибрежных осадочных толщах. Такие работы сейчас ведутся практически во всех цунамиопасных районах Мирового океана, включая наше Курило-Камчатское побережье, где каждый летний сезон активно работает группа геологов и геоморфологов ИВиС ДВО РАН. Их работа сродни работе археологов, только взамен найденных артефактов, ее результатом являются даты и высоты древних, неизвестных ранее цунами.
Материал подготовил Ю. Плотников, «Наука в Сибири»
фото автора
