Опубликовано 15 января 2021 г.

Прогностические оценки области и временного периода ожидания сильных Камчатских землетрясений по данным сейсмологического мониторинга и ионосферным аномалиям

Павлов Алексей Владимирович
        Диссертационная работа посвящена разработке методов среднесрочного и краткосрочного прогнозирования сильных KS≥13.5 (ML≥6.0) землетрясений в районе полуострова Камчатка на основе данных регионального каталога землетрясений КФ ФИЦ ЕГС РАН, и данных регулярных наблюдений ИКИР ДВО РАН за вариациями параметров ионосферы. Актуальность темы диссертационного исследования определяется необходимостью развития работ по прогнозированию сильных землетрясений в Камчатском крае.
    Целью работы является выполнение прогностических оценок вероятности, возможной области ожидания (среднесрочный прогноз) и временного периода (краткосрочный прогноз) наступления сильных землетрясений с энергетическим классом KS≥13.5 (ML≥6.0) в Камчатском регионе на основе совместного анализа аномальных значений сейсмического прогностического признака, полученного на основе вероятностной модели сейсмического режима, и комплекса ионосферных предвестников.
     
    Предмет исследования
     
    Сейсмический режим Камчатского региона за период с 1962 г. по 2018 г. с представительного энергетического класса KS=8.5 до KS=17.0. Аномальное поведение ионосферных параметров, предшествующее наступлению сильных землетрясений с энергетическим классом KS≥13.5 за период с 2009 по 2018 гг.
     
    Научная новизна работы
    1. Впервые на основе вероятностного представления каталога землетрясений п-ова Камчатка получен сейсмический прогностический признак ξP, позволяющий выделять аномалии сейсмического режима. Для заданных областей и интервала глубины произведена оценка прогностической эффективности параметра ξP для сильных землетрясений с энергетическим классом KS≥13.5.
    2. Впервые на основе вероятностной модели сейсмического режима и Байесовского подхода произведены построения среднесрочных карт ожидания и выполнены оценки вероятностей наступления землетрясений с энергетическим классом KS≥13.5.
    3. Впервые для Камчатского региона произведена оценка прогностической эффективности ионосферных параметров и определено их наиболее информативное сочетание.
    4. Впервые получены прогностические оценки области и временного периода наступления сильных камчатских землетрясений на основе объединения вероятностного сейсмического признака и комплекса ионосферных предвестников.
    5. На основании разработанного автором программного обеспечения получены пространственно-временные распределения сейсмического прогностического признака ξP, построены среднесрочные карты ожидания землетрясений с KS≥13.5, произведена оценка прогностической эффективности ионосферных возмущений и методики оценки временного периода наступления землетрясений с KS≥13.5 на основе комплекса наиболее информативных ионосферных параметров.
     
    Основные положения, выносимые на защиту:
    1. Установлено на основе оценки прогностической эффективности сейсмического параметра ξP, что данный параметр обладает достаточной информативностью и может быть использован для идентификации изменений в сейсмическом режиме, предшествующим сильным землетрясениям с энергетическим классом KS≥13.5.
    2. Получены прогностические оценки областей, периодов ожидания и вероятностей наступления землетрясений с энергетическим классом KS≥13.5 в среднесрочной перспективе на основе анализа аномальных значений прогностического параметра ξP и Байесовского подхода.
    3. Выявлен комплекс ионосферных прогностических предвестников, который может быть использован для идентификации временного периода наступления сильных землетрясений с энергетическим классом KS≥13.5 в Камчатском регионе.
    4. Установлено, что анализ сейсмического режима на основе сейсмического параметра ξP совместно с анализом комплекса ионосферных параметров позволяет одновременно оценить область, вероятность и краткосрочный период возникновения землетрясений с энергетическим классом KS≥13.5.
     
    Практическая ценность работы
     
    Созданная на основе вероятностной модели сейсмического режима Камчатского региона и Байесовского подхода методика среднесрочного прогноза, объединенная с методикой краткосрочного прогноза на основе анализа аномального поведения ионосферных параметров может быть использована для определения области и временного периода повышения сейсмической активности. Предложенный в данной работе подход является дальнейшим развитием методики, на основе которой осуществляется еженедельный прогноз сейсмической опасности, который подается в Камчатский филиал Российского экспертного совета по прогнозу землетрясений.
    Автором разработаны программы и база данных, оригинальность которых подтверждена свидетельствами о государственной регистрации программ для ЭВМ № 50200702092 от 27.09.2007, № 2015610919 от 21.01.2015, № 2015618871 от 19.08.2015, № 2019664552 от 08.11.2019, № 2019665191 от 20.11.2019, свидетельством о регистрации баз данных № 2020621176 от 10.07.2020. Программы и база данных внедрены в работу в Федеральном государственном бюджетном учреждении науки Институте космофизических исследований и распространения радиоволн Дальневосточного отделения Российской академии наук.

    Прогностические оценки области и временного периода ожидания сильных Камчатских землетрясений по данным сейсмологического мониторинга и ионосферным аномалиям: диссертация ... кандидата физико-математических наук : 25.00.10 / Павлов Алексей Владимирович; [Место защиты: Ин-т космофизических исследований и распространения радиоволн ДВО РАН]. - с. Паратунка, Елизовский р-н, Камчатский край, 2020.- 161 с.: ил.