Комплексные скважинные измерения и мониторинг возмущений ПЭС ионосферы как информационная основа прогнозирования сильных землетрясений Камчатки

Камчатка – один из самых сейсмоактивных регионов мира. Средняя повторяемость сильнейших (M≥7.7) неглубоких камчатских землетрясений составляет 50-55 лет. Последнее землетрясение такого класса произошло более 70 лет назад. В настоящее время одним из наиболее вероятных мест следующего сильнейшего землетрясения является Авачинский залив. Необходимым условием достаточно надежного среднесрочного и краткосрочного прогнозирования землетрясений, опасных для района Петропавловска–Камчатского, является наличие Сети комплексных геофизических наблюдений, способной обеспечить мониторинг процессов подготовки сильных землетрясений в зоне Авачинского залива. Основу такой Сети составляют расположенные на Петропавловск–Камчатском геодинамическом полигоне пункты комплексных скважинных измерений, непрерывные измерения на которых проводятся Институтом вулканологии и сейсмологии (ИВиС) ДВО РАН с августа 2000 года. В настоящее время в состав Сети скважинных измерений входят пять радиотелеметрических пунктов, а также Центр сбора и обработки информации, расположенный в здании ИВиС [Гаврилов и др., 2021].
Основные измерения на пунктах Сети проводятся с использованием датчиков, установленных в скважинах глубиной до 2542 м, что позволяет получать научные результаты, недостижимые при измерениях на земной поверхности. Важной особенностью Сети является комплексность проводимых измерений. Для мониторинга процессов подготовки камчатских землетрясений используются данные девяти видов измерений. Базовыми видами измерений являются скважинные геоакустические измерения и электромагнитные измерения с подземными электрическими антеннами. На основе данных этих измерений разработаны уникальные высокочувствительные методы мониторинга изменений состояния геосреды перед сильными камчатскими землетрясениями [Гаврилов, 2017]. Для правильной интерпретация данных комплексного мониторинга напряженно-деформированного состояния (НДС) геосреды необходимо привлекать данные дополнительных видов измерений, проводимых в том же районе [Гаврилов и д. 2023]. В последнее время для анализа НДС геосреды совместно с данными скважинных измерений используются результаты мониторинга полного электронного содержания (ПЭС) ионосферы. Анализ двумерных карт пространственного распределения ионосферных возмущений перспективен для уточнения времени и места эпицентра будущего землетрясения.
С января 2014 г. лабораторией комплексного мониторинга сейсмоактивных сред ИВиС ДВО РАН регулярно на основе данных Сети подготавливаются заключения о текущей сейсмической опасности для района г. Петропавловска-Камчатского, которые подаются в Камчатский филиал Российского экспертного совета по прогнозу землетрясений, а также в Совет по прогнозу землетрясений и извержений вулканов ИВиС ДВО РАН. На основе данных Сети были сделаны успешные прогнозы ряда сильных камчатских землетрясений, в том числе прогноз сильного близкого Шипунского землетрясения (17.08.2024; Mw=7.0; Re=102 км, Н=29 км), вызвавшего в г. Петропавловске-Камчатском сотрясения силой 5-6 баллов.
Работа выполнена при финансовой поддержке РНФ, проект № 23-27-00352 (https://rscf.ru/project/23-27-00352/), "Сеть комплексных скважинных измерений Петропавловск-Камчатского геодинамического полигона: новые подходы к повышению эффективности мониторинга процессов, связанных с подготовкой сильных камчатских землетрясений".