Проблема точности прогнозов. Что нас ждет завтра?

Просматривая в Сети новости о японском землетрясении, я наткнулся на такую вот фразу: «Прогноз землетрясения в Японии был представлен 9 марта». Под сообщением располагалась карта, на которой область будущего катаклизма обозначалась кругом с радиусом в 500 километров и центром примерно там, где он и случился. Там же говорилось, что прогноз действителен до 20 марта, а магнитуда землетрясения будет больше 5…

Всякий раз, когда происходит очередная катастрофа, я обращаюсь к сейсмологам и геофизикам, и всякий раз они довольно хорошо объясняют причины и говорят, что прогнозировать ничего нельзя. Наука не в состоянии сообщить о грядущем бедствии с допуском хотя бы в месяц, хотя бы в полгода. С другой стороны, зоны землетрясений известны: обычно это стыки литосферных плит, плавающих по океану вязкой мантии островов земной коры. И поэтому долгосрочный прогноз получается как раз неплохо: «Здесь давно не было крупного землетрясения — значит, скоро случится». Но кому такой прогноз нужен?

Однако после любого крупного землетрясения обычно появляются люди, которые утверждают, что именно они сделали точный прогноз, только никто не стал их слушать. Такая ситуация повторяется из раза в раз, поэтому и сейчас я не придал особого значения сайту и организации под названием «Глобальная сеть по прогнозированию землетрясений» во главе с азербайджанским ученым Эльчином Халиловым. Я бегло ознакомился с содержанием сайта, понял, что прогноз сделан с помощью нового прибора под названием Atropatena, узнал, что прибор этот установлен в Баку, в Турции, Индонезии и Пакистане…

Так я и остался бы в убеждении, что столк­нулся с очередным жуликом либо искренне заблуждающимся человеком, если бы не одно обстоятельство. Как выяснилось, Халилов помимо своей сети возглавляет еще некий «международный комитет по проблемам глобальных изменений геологической среды Geochange». У комитета есть свой сайт, и, заглянув туда, можно прочесть совсем уж удивительные вещи: что в последние 15–20 лет активность геодинамических процессов нарастает, что соответственно растет и число землетрясений и активных вулканов, а в ближайшие несколько лет наша старая добрая Земля будет вообще непрерывно сотрясаться и взрываться вулканами, не считая мелочей типа торнадо, ураганов и наводнений.

Все это вы найдете в коммюнике комитета, разосланном в ООН и главам государств. Под ним стоят подписи примерно 300 ученых со всего мира, в том числе и респектабельных российских геологов. Еще интереснее то, что инициатором обращения выступил знаменитый геолог, академик РАН Виктор Хаин. Произошло это в марте 2009 года, а 24 декабря того же года Виктор Ефимович скончался в Москве в возрасте 95 лет. Знавшие его люди говорят, что до самого конца он сохранял ясный ум.

Активация недр

— Международный комитет Geochange несколько лет проводил исследования еще до того, как был формально организован, — говорит Эльчин Халилов, которому я дозвонился в Баку. — И уже тогда было ясно, что в нормальном ходе геологических событий произо­шли существенные изменения. Тренд, который господствовал в течение ста лет, резко поменял характер. Нам удалось вычислить, когда это произошло: в конце 1990-х годов. Все параметры — энергия землетрясений, цунами, вулканизм — резко выросли с 1998 года. По нашим прогнозам, в период с 2011 по 2015 год будет максимум землетрясений, извержений вулканов, цунами, возможно, климатических изменений. Пик придется на 2013–2014 годы. То, что мы сейчас видим, — только начало.

— И такие выводы вы сделали по статистике землетрясений?

— Не только. По многим параметрам. Например, с 1990-х годов растет скорость дрейфа Северного магнитного полюса. С 1992-го она выросла с 12 километров в год до 58 в 2003 году, то есть в пять раз. Сейчас скорость несколько снизилась — до 52 километров, но все равно остается очень высокой. Движется полюс в сторону Сибири и обязательно там окажется, если тенденция сохранится.

— Какая связь между магнитным полем и землетрясениями?

— Магнитное поле создается при вращении жидкого металлического ядра Земли. Любые изменения в магнитном поле отражают изменения в движении внутри Земли. Полной модели процессов нет, но сама по себе связь не ставится под сомнение.

— Нет, подождите: жидкое ядро Земли — это глубина в три тысячи километров, а центры большинства землетрясений — это десятки километров. При чем тут землетрясения?

— Активность, связанная с литосферными плитами, генерируется во внешнем ядре Земли. Нынешняя модель основана на двух моментах. В определенных местах ядра есть разогретые участки, вещество мантии поднимается вверх конвективным потоком и двигает литосферные плиты. Если в ядре происходит, например, выброс энергии, увеличивается разогрев, то изменяется и скорость конвективных потоков. Если она увеличивается, то повышается сейсмоопасность.

— В докладе комитета Geochange вы связывали геодинамику и солнечную активность. Это как-то тоже связано с магнитным полем?

— Солнечная активность в момент вспышки активирует целый ряд физико-химических процессов внутри Земли. Она служит детонатором для тех мест, где землетрясения и извержения вулканов уже подготовлены. Сейчас начинается 24-й цикл солнечной активности. Из-за того что он долго не начинался, многие исследователи прогнозировали его как цикл с низкой активностью. Но в нашей работе вместе с Виктором Хаиным мы прогнозировали его, наоборот, как более мощный. Дело в том, что помимо 11-летних циклов существуют более крупные. Сейчас как раз завершился такой 80–100-летний цикл. Между двумя большими циклами период затишья более долгий. И сейчас мы видим, как накладываются друг на друга два цикла, возможно, даже три. В результате мы получаем очень сильную сейсмическую активность. Мне трудно сказать, что было в древнем мире, там данные совсем неполные. Но у меня такое впечатление, что за последнее тысячелетие это самый мощный цикл.

Солнечный удар

В общем, президент «Глобальной сети по прогнозированию землетрясений» Эльчин Халилов нарисовал следующую картину.

Сейчас активизируется так называемое огненное кольцо — места, где выделяется 80% всей сейсмической энергии планеты. Сюда входят Индонезия, Япония, Камчатка, Сахалин, Алеутские острова и все западное побережье обеих Америк. Это самая молодая зона коры.

Следом за ней должна активизироваться более старая, вторая по активности зона — альпийско-гималайская: Италия, Греция, Турция, Кавказ, Средняя Азия, Индия, Пакистан, Китай. Зона эта очень населенная, и здесь землетрясения и вулканизм мало кому покажутся подарком. Пик активности континентальной зоны придется на 2014–2015 годы.

— У нас с Виктором Хаиным была в 2008-м опубликована монография по циклическим процессам, потом еще одна — в 2009-м. Когда мы поняли, что натолкнулись на такой не­обычный процесс, то решили выступить с инициативой объединить мировое сообщество, — сказал мне ученый в конце разго­вора, оставившего ощущение некоторой ирреальности. Не люблю апокалиптические прогнозы, даже когда под ними подписываются сотни известных ученых. Есть в них нарушение меры. Человечество — устойчивая система, ее голливудскими страшилками не возьмешь.

Чтобы понять, как же все-таки солнечная активность может усиливать геодинамику, я отправился к Александру Жигалину, заведующему лабораторией сейсмического мониторинга Института геоэкологии им. Е. М. Сергеева РАН. Про него известно, что он такими штуками интересуется.

— Число событий растет, это действительно так, — подтвердил ученый. — Сейсмичность повышается, и все связывают это с активной деятельностью Солнца. Кстати, именно поэтому все с замиранием сердца ждут 2012 года — там предполагается наибольшая активность. Вот смотрите, что у нас есть по японскому землетрясению. Солнечная вспышка прошла в ночь на 10 марта, после чего на Земле началась магнитная буря. Затем активизировались действующие вулканы. Затем мы имеем землетрясение в Японии. Отсюда кругами по планете расходится сейсмическая энергия. Вот уже и в Калифорнии, например, тряхнуло.

Модель действия Солнца на внутренности Земли, по словам Жигалина, представляется такой: Солнце воздействует на магнитосферу, на Землю падает плоская электромагнитная волна, действующая на токи в породах и приводящая в движение недра за счет пьезоэлектрического эффекта, — есть такие геологические породы, которые вырабатывают электричество, если на них надавить, и наоборот: если к такой породе приложить электрический потенциал, то она начнет расширяться и двигаться. Вот вам и спусковой крючок для землетрясений — электромагнитная волна изменяет подземные токи.

— Это даже экспериментально показали. Загоняли на Памире в Землю токи силой в несколько сот ампер и получили в ответ землетрясения. Не очень сильные, но эффект есть. А вообще посмотрите работу Хаина — Халилова по солнечным циклам и циклам сейсмической активности. Хаин — безусловный авторитет…

Я посмотрел. Пришел домой и отыскал в Сети монографию под названием «Про­стран­ственно-временные закономерности сейсмической и вулканической активности». Общие принципы мне рассказал сам Халилов, но из работы стало ясно, каким образом получен результат: ученые обработали гору материалов по всем землетрясениям и извержениям вулканов, применили некую математику и получили несколько периодов для сейсмики. Основные циклы составляют приблизительно 22 года и 45 лет и действительно совпадают с солнечными циклами. Сейчас несколько циклов сходятся в одной точке, отсюда и такие неприятные прогнозы.

По ходу чтения различных статей по геофизике, сейсмологии и вулканологии у меня сложилось стойкое ощущение, что сейчас в этих науках прелестное время — фактов множество, еще больше интерпретаций, но какой-то стройной теории, которая ответит на вопрос, отчего именно в этом месте именно в  это время происходит землетрясение, нет.

Что делать

— Давайте посмотрим графики, — говорит Алексей Завьялов, заведующий лабораторией континентальной сейсмичности и прогноза сейсмической опасности Института физики Земли им. О. Ю. Шмидта РАН. — Вот смотрите, по сильным землетрясениям я не вижу серьезного роста в последнее десятилетие. Есть рост — видите? — по землетрясениям с магнитудой около 6,5. Строить глобальные прогнозы на этом основании я бы не стал. А что касается Халилова… Я считаю, что он делает это все только для того, чтобы продвинуть свой детектор. Мне рассказывали люди, которым я доверяю, о выступ­лении Халилова перед казахскими учеными. Он не смог там ответить ни на один вопрос!

— Ну хорошо, пусть его методика не апробирована, но ведь под его коммюнике подписались столько ученых, в том числе и из вашего института.

— Да, здесь много уважаемых людей, к чьим работам я отношусь серьезно. Дело в том, что организаторская деятельность Халилова к его детектору не имеет отношения. Но я даже в таком контексте не хочу участвовать в том, что затевает этот человек.

В кабинет к Завьялову я попал после академического семинара в Институте физики Земли, посвященного работе главного научного сотрудника Алексея Любушина. Любушин, оказывается, сумел дать прогноз случившегося в Японии: еще в 2007 году он показал, что в районе Японских островов готовится землетрясение магнитудой выше 8,5 — то, что научный мир считал почти невозможным исходя из строения земной коры в том регионе.

Для своего прогноза Любушин обработал данные о микроколебаниях земной коры, собранных 77 японскими сейсмическими станциями. «И когда я увидел, что в феврале график пошел вот так, я стал ждать. Я прогнозировал событие несколько раньше, но в любом случае было ясно, что оно вот-вот должно произойти», — говорил он на семинаре, показывая слайды. А потом сказал вещь, после которой я сразу вспомнил инициативу Хаина — Халилова и пресловутое коммюнике: «Меня часто спрашивают, почему я не делаю того же самого для других мест — только для Японии. Ответ: потому что у меня нет данных. Такой доступ и такая уникальная система есть только там. Я бы с радостью анализировал ситуацию в Италии, например, но у меня нет оттуда такой информации».

— В идеале что нужно для хорошего кратко­срочного прогноза? — Вопрос на ту же тему я задал Завьялову.

— Сеть наблюдательных станций. По всем параметрам. По сейсмическим колебаниям. По уровню воды в скважинах, по анализу химического состава подземных вод, по электропроводности пород… Сейчас такой сети и в помине нет. Нигде, ни в одной стране.

— А если она появится, что дальше?

— А дальше нужно накопить статистику. И тогда уже, привлекая такую математику, как у Любушина, строить модели.

Собственно говоря, как бы косо ни смотрели на Халилова и его деятельность в научном сообществе, все согласны, что как-то организовываться нужно, что и предлагает комитет Geochange.

— Человечество не готово к таким катастрофам ни психологически, ни технологически, — убеждал меня Эльчин Халилов. — Первый пример: вулкан Эйяфьятлайокудль полностью парализовал воздушное сообщение в Европе на много дней. Пример второй: мировой технологический лидер Япония допустила массу просчетов при подготовке к катастрофе. Что еще нужно, чтобы начать беспокоиться?

В конце 2009 года коммюнике комитета подписали ученые из 90 стран мира, а материалы отправили 140 главам государств. Из практических вещей предлагается создать международный центр, который будет собирать информацию и оповещать о катаклизмах. Сейчас существуют в лучшем случае региональные центры, как, например, американский центр по мониторингу цу­нами. Также есть проект создать комиссию по примеру комиссии по глобальным изменениям климата, потому что это только маленькая доля того, что происходит с Землей. Предлагается ввести международные стандарты действий на случай больших катастроф и так далее. Но первая задача, насколько я понял, — наладить и стандартизировать сбор сейсмической информации по всему миру. Потому что все на нашей планете
взаимосвязано.

При участии Виктора Дятликовича

Алексей Торгашев