К такому выводу пришли ученые Института фишки Земли им. О. Ю. Шмидта РАН и Института экологических проблем Севера Архангельского научного центра УрО РАН в ходе совместных исследований в высоких широтах.

Всем известно, что ветер шатает многоэтажные здания, подъемные краны, заводские трубы и прочие уходящие в небо конструкции. Волны от их механических колебаний через опоры и фундамент передаются глубоко в землю и распространяются на большие расстояния. Но чем они интересны? Ведь кроме точных сейсмических приборов, их никто не улавливает.

Однако выяснилось: эти колебания можно использовать для "просвечивания" геологической среды, изучения ее строения. И вблизи Архангельска специалисты прибегли к такой возможности: на разном удалении от объекта, излучающего определенной постоянной частоты собственные качания под воздействием ветра, они начали измерять, как данная сейсмика проявляется во времени и в пространстве. Было замечено, что амплитуда монохроматического (на одной длине волны) сигнала меняется по площади. И зона его затухания оказалась вытянутой в северо-западном направлении, т.е. совпала с предполагаемым тут геологическим разломом.

Поскольку именно в этом районе намечали строить атомную электростанцию, ученые решили предварительно его обследовать. В результате выявили зону тени - поглощения сигнала. Одновременно обнаружилось: она излучает колебания меньше, чем постоянные микросейсмические "шатания" нашей планеты. Далее было показано: на наноземлетрясения распространяются те же физические законы, что и на крупные, обладающие огромной разрушительной силой. Кстати, теоретически исследователи предполагали это и раньше, но практического подтверждения гипотезы не имели - оно появилось только сейчас.

Словом, исследуя микроколебания, специалисты пополнили свои знания о поведении "настоящих" сейсмических ударов. А ведь последние изучать очень дорого: нужно построить сеть соответствующих станций, оснастить их сложным оборудованием, непрерывно вести наблюдения*. Немалые усилия нужны и для глубокого понимания строения коры нашей планеты. С этой целью надо искусственно вызвать колебания с помощью небольшой силы подземных взрывов**, осуществить бурение скважин или применить виброисточники, что на практике обычно используют во время сейсморайонирования. Подобные мероприятия требуют вложения огромных средств, вредят экологии и часто небезопасны. А ветер дует сам по себе и абсолютно бесплатно.

В начале изучения этого процесса ученые стали выделять микротолчки. Они, по их мнению, обусловлены подвижками блоков пород величиной от нескольких сот метров до 3 км, в то время как при сильных землетрясениях участвуют блоки пород в десятки километров. В результате был разработан метод расчета коэффициента когерентности***, позволивший выделить из массы сигналов микроскопические. На графике они представляют собой прямую линию, как и макроземлетрясения. Данная закономерность установлена в середине 40-х годов XX в. учеными Б. Гутенбергом (Германия) и Ч. Рихтером (США).

Имея на вооружении действующую методику и необходимую аппаратуру, исследователи получили возможность проводить микрорайонирование, определять конструктивную целостность зданий, не разрушая их. Эти работы чрезвычайно важны при проектировании особо ответственных объектов - атомных электростанций, химических предприятий, могильников экологически опасных отходов, газопроводов.

Уже первые итоги соответствующего поиска в Архангельске дали тревожную информацию. Оказалось, некоторые строения, казавшиеся прочными и монолитными, состоят из частей, конструктивно не связанных между собой. Здесь, очевидно, поработали время, грунтовые воды, влажный климат, а, возможно, целостность сооружений нарушили неумелые реставраторы. А из-за этого любой толчок мог вызвать взрыв бытового газа, небольшое землетрясение и иную катастрофу.

Теперь же появился достаточно дешевый и надежный способ получения информации о прочности наших домов, т.е. о том, что у нас под фундаментом.

Плотникова Т. Землетрясение от ветра. - "Наука Урала" N 26 - 27, 2005

Материал подготовил Ярослав СИБИРЦЕВ

* См.: В. А. Моргунов. Прогноз землетрясения на завтра в России, 2004, N 1 (прим. ред.).

** См.: Б. Н. Голубев. Растревоженная планета. - Наука в России, 2005, N 4 (прим. ред.).

*** Когерентность - согласованное протекание во времени нескольких колебательных или волновых процессов, разность фаз которых постоянна; когерентные волны при сложении либо усиливают, либо ослабляют друг друга (прим. ред.).

Постоянный адрес данной публикации: