В книге 2026 года «Когда миры сотрясаются: Поиски понимания недр Земли и за ее пределами» («When Worlds Quake: The Quest to Understand the Interior of Earth and Beyond»), выпущенной издательством Princeton University Press, Хрвойе Ткалчич, руководитель кафедры геофизики Австралийского национального университета, поднимает острую проблему невозможности предсказания сейсмических событий. Несмотря на развитие технологий, наука сегодня не способна прогнозировать землетрясения до того, как они произойдут. Это бессилие часто вызывает гнев общественности, которая обрушивается на сейсмологов с критикой и нецензурной бранью после катастроф, ошибочно сравнивая их с метеорологами, способными предсказать град или торнадо. В отсутствие научных прогнозов люди заполняют вакуум мифами, связывая толчки с полнолунием, парадом планет, обильными осадками, ломотой в костях или даже человеческой жадностью и чрезмерной эксплуатацией ресурсов.
Центральное место в изучении этой проблемы занимает «Паркфилдский эксперимент», проводившийся в крошечном городе Паркфилд, штат Калифорния, где проживает всего 18 человек. Этот населенный пункт, расположенный между Сан-Франциско и Лос-Анджелесом, находится в непосредственной близости от центральной части разлома Сан-Андреас. Исторические данные указывали на удивительную закономерность: начиная с середины XVIII века, значительные землетрясения происходили здесь в среднем каждые 22 года. Сейсмограммы событий 1922, 1934 и 1966 годов выглядели практически идентичными, что навело ученых на мысль о существовании «идеальной природной лаборатории». Более того, перед главными ударами 1934 и 1966 годов ровно за 17 минут были зафиксированы форшоки с похожими сейсмическими характеристиками.
Основываясь на гипотезе о том, что активируется одна и та же поверхность разлома, а волны распространяются через идентичный материал, в середине 1980-х годов был запущен масштабный эксперимент. Его целью была проверка теории о повторяемости землетрясений и изучение распределения напряжений. В Паркфилде развернули сеть мощных инструментов: магнитометры, крипметры для измерения смещения поверхности, сейсмографы и деформографы (стрейнметры), установленные на глубине 650 футов (около 200 метров) для фиксации деформации горных пород. Ученые с уверенностью от 90% до 95% прогнозировали, что следующее землетрясение произойдет в период с 1985 по 1993 год.
Результаты эксперимента стали разочарованием для сторонников детерминированного прогнозирования. Землетрясение не произошло в обозначенное «окно». Событие магнитудой 6,0 случилось лишь в 2004 году — с опозданием на 11 лет от прогнозируемого срока. Этот провал наглядно продемонстрировал, что строгий прогноз времени удара невероятно сложен из-за множества неопределенных переменных. Каждый разлом уникален, а его подземная архитектура остается невидимой для исследователей. Свойства разломов, такие как глубина, кривизна, гладкость или шероховатость поверхности, а также их связь с другими разломами, часто неизвестны.
Сложность добавляют и физические характеристики горных пород: их химический состав, прочность и пористость. Кроме того, существующие каталоги землетрясений не охватывают достаточный исторический период для построения надежных моделей. Ученые до сих пор не знают точно, как деформация на поверхности соотносится с накоплением напряжения глубоко внутри разлома. В геологической теории считается, что горячие породы в континентальной коре ниже 9,3 мили (15 километров) подвержены «пластичному течению» без толчков, что заставляет верхнюю кору изгибаться и накапливать критическое напряжение.
Несмотря на неудачи в прямом прогнозировании, современные технологии позволяют минимизировать ущерб. Инженеры и страховые компании используют карты сейсмической опасности, а само землетрясение рассматривается как аналог рентгеновского излучения в радиологии, позволяя «просвечивать» внутреннюю структуру планеты. Спутниковые технологии, такие как InSAR, LIDAR и GPS, отслеживают деформацию коры. Системы раннего предупреждения, основанные на регистрации первичных P-волн, дают несколько секунд форы до прихода разрушительных S-волн. Наука продолжает искать ответы, что отражено в заголовках смежных исследований, таких как «Предсказание землетрясений сейчас невозможно. Данные GPS могут это изменить» или материалах о связи разломов Каскадия и Сан-Андреас, обнаруженной спустя 30 лет после потери судна с ключевыми данными.
Будущее сейсмологии связано с отказом от вероятностных прогнозов в пользу истинного понимания динамики разломов. Перспективные направления включают использование искусственного интеллекта и машинного обучения для обработки массивов данных, лабораторное моделирование при высоких давлениях и температурах, а также сейсмическую томографию. Исторический анализ теперь включает бурение, раскопки и изучение годичных колец старых деревьев. Обсуждается концепция размещения миллионов микросенсоров непосредственно на разломах для мониторинга деформаций в реальном времени, подобно экспериментам в Альпах, где ученые провоцируют небольшие толчки для поиска предвестников.
Хрвойе Ткалчич подводит итог, отмечая суровую реальность: если человечество не готово переселиться в стабильные регионы, такие как Сибирь, северные замерзшие части Канады или австралийский аутбэк, нам придется научиться жить с угрозой землетрясений. На данный момент «хрустального шара» для предсказаний не существует, и полагаться приходится на инженерные решения и системы быстрого реагирования.
Изображение носит иллюстративный характер
Центральное место в изучении этой проблемы занимает «Паркфилдский эксперимент», проводившийся в крошечном городе Паркфилд, штат Калифорния, где проживает всего 18 человек. Этот населенный пункт, расположенный между Сан-Франциско и Лос-Анджелесом, находится в непосредственной близости от центральной части разлома Сан-Андреас. Исторические данные указывали на удивительную закономерность: начиная с середины XVIII века, значительные землетрясения происходили здесь в среднем каждые 22 года. Сейсмограммы событий 1922, 1934 и 1966 годов выглядели практически идентичными, что навело ученых на мысль о существовании «идеальной природной лаборатории». Более того, перед главными ударами 1934 и 1966 годов ровно за 17 минут были зафиксированы форшоки с похожими сейсмическими характеристиками.
Основываясь на гипотезе о том, что активируется одна и та же поверхность разлома, а волны распространяются через идентичный материал, в середине 1980-х годов был запущен масштабный эксперимент. Его целью была проверка теории о повторяемости землетрясений и изучение распределения напряжений. В Паркфилде развернули сеть мощных инструментов: магнитометры, крипметры для измерения смещения поверхности, сейсмографы и деформографы (стрейнметры), установленные на глубине 650 футов (около 200 метров) для фиксации деформации горных пород. Ученые с уверенностью от 90% до 95% прогнозировали, что следующее землетрясение произойдет в период с 1985 по 1993 год.
Результаты эксперимента стали разочарованием для сторонников детерминированного прогнозирования. Землетрясение не произошло в обозначенное «окно». Событие магнитудой 6,0 случилось лишь в 2004 году — с опозданием на 11 лет от прогнозируемого срока. Этот провал наглядно продемонстрировал, что строгий прогноз времени удара невероятно сложен из-за множества неопределенных переменных. Каждый разлом уникален, а его подземная архитектура остается невидимой для исследователей. Свойства разломов, такие как глубина, кривизна, гладкость или шероховатость поверхности, а также их связь с другими разломами, часто неизвестны.
Сложность добавляют и физические характеристики горных пород: их химический состав, прочность и пористость. Кроме того, существующие каталоги землетрясений не охватывают достаточный исторический период для построения надежных моделей. Ученые до сих пор не знают точно, как деформация на поверхности соотносится с накоплением напряжения глубоко внутри разлома. В геологической теории считается, что горячие породы в континентальной коре ниже 9,3 мили (15 километров) подвержены «пластичному течению» без толчков, что заставляет верхнюю кору изгибаться и накапливать критическое напряжение.
Несмотря на неудачи в прямом прогнозировании, современные технологии позволяют минимизировать ущерб. Инженеры и страховые компании используют карты сейсмической опасности, а само землетрясение рассматривается как аналог рентгеновского излучения в радиологии, позволяя «просвечивать» внутреннюю структуру планеты. Спутниковые технологии, такие как InSAR, LIDAR и GPS, отслеживают деформацию коры. Системы раннего предупреждения, основанные на регистрации первичных P-волн, дают несколько секунд форы до прихода разрушительных S-волн. Наука продолжает искать ответы, что отражено в заголовках смежных исследований, таких как «Предсказание землетрясений сейчас невозможно. Данные GPS могут это изменить» или материалах о связи разломов Каскадия и Сан-Андреас, обнаруженной спустя 30 лет после потери судна с ключевыми данными.
Будущее сейсмологии связано с отказом от вероятностных прогнозов в пользу истинного понимания динамики разломов. Перспективные направления включают использование искусственного интеллекта и машинного обучения для обработки массивов данных, лабораторное моделирование при высоких давлениях и температурах, а также сейсмическую томографию. Исторический анализ теперь включает бурение, раскопки и изучение годичных колец старых деревьев. Обсуждается концепция размещения миллионов микросенсоров непосредственно на разломах для мониторинга деформаций в реальном времени, подобно экспериментам в Альпах, где ученые провоцируют небольшие толчки для поиска предвестников.
Хрвойе Ткалчич подводит итог, отмечая суровую реальность: если человечество не готово переселиться в стабильные регионы, такие как Сибирь, северные замерзшие части Канады или австралийский аутбэк, нам придется научиться жить с угрозой землетрясений. На данный момент «хрустального шара» для предсказаний не существует, и полагаться приходится на инженерные решения и системы быстрого реагирования.
