RU2258246C1 - Способ определения времени предстоящего землетрясения - Google Patents
Способ определения времени предстоящего землетрясения Download PDFInfo
- Publication number
- RU2258246C1 RU2258246C1 RU2004105334/28A RU2004105334A RU2258246C1 RU 2258246 C1 RU2258246 C1 RU 2258246C1 RU 2004105334/28 A RU2004105334/28 A RU 2004105334/28A RU 2004105334 A RU2004105334 A RU 2004105334A RU 2258246 C1 RU2258246 C1 RU 2258246C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- time
- earthquake
- seismic
- amplitude
- determined
- Prior art date
Links
Landscapes
- Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
Abstract
Изобретение относится к геофизике и может быть использовано при прогнозировании параметров землетрясений. Согласно заявленному способу осуществляют интерпретацию статистической закономерности возникновения сейсмических колебаний почвы в определенные для данного региона сроки. Устанавливают сейсмодатчики и датчики, регистрирующие акустическую эмиссию, регистрируют и измеряют импульсы, пакеты сейсмических волн и акустических волн, амплитуду форшоков, а также интервалы времени между ними. По времени их появления судят о времени предстоящего землетрясения. Технический результат: повышение достоверности и точности прогноза землетрясений. 1 ил.
Description
Изобретение относится к сейсмологии, в частности к прогнозированию землетрясений, и может быть использовано для предсказания времени, амплитуды и месте землетрясения в любой локальной зоне его очага, особенно при краткосрочных прогнозах.
Известен способ наблюдения за сейсмической активностью очага землетрясения (авторское свидетельство СССР №819770, G 01 V 1/00, 1981), включающий установку сейсмодатчиков, регистрацию и интерпретацию сейсмической информации, причем регистрируют колебания только в точках, расположенных по одну сторону очага землетрясения в сейсмически спокойных областях на расстоянии не ближе 500 км от эпицентра при магнитуде, равной 8. Такая расстановка и регистрация показаний сейсмодатчиков позволяет проводить уверенную корреляцию и выделение изменений уровней активности от прибора к прибору. Значительное и резкое изменение амплитуды сейсмического сигнала является прогностическим признаком перед началом землетрясения.
Недостатком способа является то, что слишком большое удаление от эпицентра приводит к потере целого ряда ценных информационных признаков, получаемых от сигналов, таких как изменение электрических и магнитных полей и акустической эмиссии. Способ не позволяет прогнозировать начало землетрясения за короткое время и установить его предполагаемый эпицентр, оперативно оповестить население об опасности.
Наиболее близким к предлагаемому является способ прогнозирования землетрясения (авторское свидетельство СССР №894632, G 01 V 1/00, 1981), включающий регистрацию колебаний непосредственно в сейсмоопасном районе, когда регистрируются короткопериодные импульсы акустических волн и интервалы временим между ними в определенной полосе частот. По времени их появления судят о времени предстоящего землетрясения, а расстояние от точки регистрации до предполагаемого эпицентра определяется расчетным путем. Устройство для осуществления этого способа содержит последовательно соединенные приемники сигналов, усилитель, пороговое устройство и регистратор с анализатором спектра частот.
Недостатком этого способа является то, что его применимость ограничена полосой частот акустических волн только в пределах 20-60 кГц. Исключение низкочастотной полосы спектра не позволяет получить данных для долгосрочного прогноза и обеспечить учет форшоков.
Отсутствует прогноз амплитуды сейсмических колебаний, определение ее связи с изменением частоты и интервалами между пакетами импульсов сигналов.
Задача изобретения - повышение достоверности и точности долгосрочного и краткосрочного предсказания времени возникновения землетрясения, его энергии и координат эпицентра в определенном сейсмонапряженном регионе.
Поставленная задача решается тем, что в способе прогнозирования землетрясения, включающем интерпретацию статистической закономерности возникновения сейсмических колебаний почвы в определенные для данного региона сроки, установку сейсмодатчиков, регистрацию и измерение импульсов, пакетов, акустических волн, а также интервалов времени между ними, и по времени их появления суждение о времени, характере предстоящего землетрясения и расстоянии R от точки регистрации до предполагаемого эпицентра землетрясения, определяемого из соотношения:
где ΔtИ - время между зарегистрированными импульсами,
V1 и V2 - соответственно скорости импульсов акустических волн в поверхностном слое земной коры и в атмосфере либо в глубинных слоях коры и в поверхностном ее слое, дополнительно регистрируют и измеряют на земной поверхности амплитуду форшоков, частоту и амплитуду акустических волн во всем диапазоне частот их появления, причем сейсмодатчики устанавливают на скальных коренных породах, окружающих регион, и располагают относительно очага землетрясения под углом, близким к 60°, на расстоянии 100-150 км от очага землетрясения, а время начала землетрясения определяют по соотношению:
где i=0,1,2,3,...n - порядковые номера пакетов сейсмоколебаний;
- среднее значение коэффициента динамичности развития землетрясения в инфра- и ультразвуковом диапазонах волн, вычисленное по результатам i-го измерения;
Ai+1, , ti+1 - прогнозируемые значения ординаты огибающей амплитуды колебаний A(t) и приращения амплитуды для прогнозируемого момента ti+1 возникновения сейсмоколебаний,
Ао - значение ординаты амплитуды в начальный момент; при определении расстояния от точки регистрации до очага землетрясения по формуле , время определяют с учетом соотношения:
Ki+1 - коэффициент «сжатия» интервалов времени , определяемый путем рекурсивной оценки, т.е. с помощью вычисления по результатам предыдущих измерений:
и по результатам расчета ожидаемых моментов появления пакетов сейсмоколебаний и их амплитуды осуществляют стробирование по времени и амплитуде при измерении полезного сигнала tи на фоне интенсивных помех, возникающих перед началом землетрясения.
где t1 - первый измеренный интервал времени между 0-м и 1-м пакетами сейсмоколебаний;
- время начала землетрясения, первоначально определяемое по результатам долгосрочных прогнозов и экспертной оценке специалистов;
A1 - амплитуда сейсмосигнала в момент t1;
В дальнейшем по мере накопления результатов измерения амплитуд пакетов колебаний и интервалов времени между их появлением определяют для момента t1 среднее значение коэффициента
где m - количество источников информации и т.д.;
осредненное значение коэффициента динамичности, вычисленное для i-ro момента измерения, будет:
Таким образом, в ходе измерения развитого характера землетрясения происходит подновление с помощью рекурсивной оценки значения tH согласно формуле для tHi+1(ti+1).
При этом также можно использовать метод «наложения» кривых огибающих амплитуд прогнозируемого и реального процесса развития землетрясения.
Для построения огибающей амплитуд сейсмоколебаний используют нелинейную аппроксимирующую зависимость:
На чертеже показана характерная кривая развития сейсмической активности. В начальный момент на построение кривой A(t) наибольшее влияние оказывает степень точности долгосрочного прогноза, но затем по ходу накопления и учета измерительной информации происходит постоянное подновление информации и уточнение характера хода кривой A(t). В краткосрочном прогнозе определяющей величиной являются высокочастотные сигналы сейсмических колебаний и акустических волн.
Достаточно плотные кристаллические структуры земной коры, образующие определенную пространственную конструкцию, с ростом давления или разрежения в зоне очага испытывают усиление напряженности, при нарастании которой возрастает частота колебаний этой конструкции. Следовательно, возрастает частота появления «пакетов», а также их амплитуда и частотная характеристика, которая существенно возрастает перед самым началом землетрясения и может достигать до нескольких сотен кГц. Датчики улавливают сейсмические сигналы сначала в виде отдельных случайных трендов. В момент критического состояния, предшествующего началу землетрясения, когда возникают максимальные напряжения и усиливаются сигналы акустической эмиссии, датчики этих сигналов являются хорошим прогностическим источником информации для осуществления краткосрочного прогноза.
Если датчики устанавливать ближе чем 100 км от очага, то высокий уровень сигналов будет подавлять работу многих датчиков и мешать точному измерению, а удаление сейсмостанций на расстояния более 150 км затруднит уверенный прием датчиками информации о высокочастотных составляющих сигналов акустической эмиссии. Расположение сейсмостанций относительно друг друга и очага землетрясения под углом, близким к 60°, позволяет обеспечить равномерное распределение датчиков и оптимизировать систему приема и обработки их сигналов.
Использование операторами-аналитиками быстродействующей компьютерной техники позволяет в реальном масштабе времени обработать всю информацию и принять более обоснованное решение о характере, силе и времени начала предстоящего землетрясения.
Данный способ прогнозирования может быть реализован с помощью типовых сейсмографов (И.В.Померанцева, А.Н.Мозженко. Сейсмические исследования с аппаратурой «Земля». М.: Недра, 1977 г., с.54-134.) для измерения и записи низкочастотных сейсмосигналов и пьезокерамических виброметров (С.Д.Виноградов. Акустический метод в исследованиях по физике землятрясений. М.: Наука, 1989 г., с.23-37, 126-138.) для регистрации и анализа сигналов акустической эмиссии. В этой литературе описаны аппаратура и методика ее использования.
Claims (1)
- Способ определения времени предстоящего землетрясения, заключающийся в интерпретации статистической закономерности возникновения сейсмических колебаний почвы в определенные для данного региона сроки, установке сейсмодатчиков и датчиков, регистрирующих акустическую эмиссию, регистрации и измерения импульсов, пакетов сейсмических волн, акустических волн, а также интервалов времени между ними, и по времени их появления суждения о времени предстоящего землетрясения, отличающийся тем, что дополнительно на земной поверхности регистрируют и измеряют амплитуду форшоков, частоту и амплитуду акустических волн во всем диапазоне частот их появления, сейсмодатчики и датчики, регистрирующие акустическую эмиссию, устанавливают на скальных коренных породах, окружающих регион, а время начала землетрясения определяют из соотношениягде i=0,1,2,3,...n - порядковые номера пакетов сейсмоколебаний;- среднее значение коэффициента динамичности развития землетрясения и инфра- и ультразвуковом диапазонах волн, вычисленное по результатам i-го измерения;Аi+1, ΔАi+1=Аi+1-Аo, ti+1 - прогнозируемые значения ординаты огибающей амплитуды колебаний A(t) и приращения амплитуды ΔAi+1 для прогнозируемого момента ti+1 возникновения сейсмоколебаний;Аo - значение ординаты амплитуды в начальный момент,причем значение коэффициента динамичности ϑо в начальный момент прогнозирования определяют из соотношениягде t1 - первый измеренный интервал времени между 0-м и1-м пакетами сейсмоколебаний;
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2004105334/28A RU2258246C1 (ru) | 2004-02-24 | 2004-02-24 | Способ определения времени предстоящего землетрясения |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2004105334/28A RU2258246C1 (ru) | 2004-02-24 | 2004-02-24 | Способ определения времени предстоящего землетрясения |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2004105334A RU2004105334A (ru) | 2005-08-10 |
RU2258246C1 true RU2258246C1 (ru) | 2005-08-10 |
Family
ID=35844476
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2004105334/28A RU2258246C1 (ru) | 2004-02-24 | 2004-02-24 | Способ определения времени предстоящего землетрясения |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2258246C1 (ru) |
-
2004
- 2004-02-24 RU RU2004105334/28A patent/RU2258246C1/ru not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2004105334A (ru) | 2005-08-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Ghofrani et al. | Implications of the 2011 M9. 0 Tohoku Japan earthquake for the treatment of site effects in large earthquakes | |
US6612398B1 (en) | Methods for measurement, analysis and assessment of ground structure | |
US8019558B2 (en) | Method for predicting failure of geotechnical structures | |
RU2451308C1 (ru) | Способ измерения координат микросейсмических источников при воздействии помех | |
US8639442B2 (en) | Identifying invalid seismic data | |
CN110954033A (zh) | 混凝土裂缝深度检测方法及其系统 | |
CN112525998A (zh) | 一种墙体质量的检测方法及装置 | |
CN113933392B (zh) | 一种基于超声导波的特征融合概率重建损伤定位成像方法 | |
US11132542B2 (en) | Time-space de-noising for distributed sensors | |
JP4598809B2 (ja) | 打音解析による健全性診断方法 | |
CN117890465A (zh) | 一种抗滑桩滑坡震后损伤识别方法及电子设备 | |
RU2258246C1 (ru) | Способ определения времени предстоящего землетрясения | |
RU2346300C1 (ru) | Способ обнаружения возможности наступления катастрофических явлений | |
Papazachos et al. | Seismic hazard assessment in Greece based on strong motion duration | |
KR100817617B1 (ko) | 구조물의 두께와 물성치 검사장치, 검사방법 및 두께감소감시방법 | |
US6885945B2 (en) | Method for estimating origin time, hypocentral distance, and scale based on electric field observation, and apparatus for prediction | |
Kim et al. | Rayleigh wave velocity computation using principal wavelet-component analysis | |
JPH11352042A (ja) | 岩盤の損傷度診断方法 | |
Mora et al. | Air leak detection in a pressurized containment building mock-up using elastic guided waves | |
Gorbatikov et al. | Statistical characteristics and stationarity properties of low-frequency seismic signals | |
RU2686514C1 (ru) | Способ сейсмического микрорайонирования | |
Lior et al. | Harnessing distributed acoustic sensing for earthquake early warning: Magnitude estimation and ground motion prediction | |
JP4195171B2 (ja) | 地盤構造推定方法 | |
Popovics et al. | Surface wave techniques for evaluation of concrete structures | |
WO2005078435A1 (en) | Method and system for determining the modulus of elasticity of green lumber |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20100225 |