Институт Океанологии РАН
Физика океана, морская геология, морская биология, морская техника
English | Russian
Главная arrow Лаборатории геологического направления arrow Лаборатория цунами имени академика С. Л. Соловьева
Лаборатория цунами имени академика С. Л. Соловьева Печать E-mail
Зав.лабораторией - д.ф-м.н. Куликов Евгений Аркадьевич.

Левин Борис Вульфович
Лаборатория цунами им. академика С.Л. Соловьева была организована на основании решения Ученого Совета ИО РАН от 31 марта 1999 г. и в соответствии с приказом по институту (Пр. № 198 от 6 апреля 1999 г.) по инициативе проф. Б.В. Левина, который стал ее первым заведующим (1999-2004 гг.). Основой для образования Лаборатории цунами явилась успешная деятельность Научно-координационного центра цунами (НКЦЦ), созданного в 1995 г. (госрегистрация №2305-1, от 23 мая 1995г.), которым руководил проф. Б.В. Левин. НКЦЦ быстро завоевал известность в российском и международном научном сообществе. Академиком С.Л. Соловьевым (1930-1994 гг.) была создана Научная школа по исследованию цунами. С 1996 г. ее лидером стал проф. Б.В. Левин.

академик С. Л. Соловьев
12 апреля 2010 года исполнилось 80 лет со дня рождения выдающегося ученого, блестящего организатора науки, замечательного педагога и руководителя научных коллективов, академика Сергея Леонидовича Соловьева , с 1978 по 1994 гг. заведующего созданной им лабораторией сейсмологии в ИО РАН; с 1985 по 1994 гг. он был также заведующим Отделом геофизики ИО РАН. 

Сотрудники Лаборатории цунами организовали и принимали участие в экспедициях по обследованию цунами на островах Шикотан, Кунашир, Итуруп (1994 г.) по поискам следов палеоцунами на Курильских о-вах (2003-2007 гг.), на о. Сахалин (1995 г., 2003-2007 гг.), на Камчатке (1997-2005 гг.), в Индонезии (1996 г.), на о-вах Симушир и Матуа (2007 г.) и способствовали организации и поддержке исследований по цунами в различных институтах Российской Федерации. Основные публикации сотрудников Лаборатории цунами

Сотрудники Лаборатории цунами ИО РАН:

ком. 625 тел. (499 124 87 01); ком. 717 тел. (499) 124 87 13


ком. 717 тел. (499) 124 87 13; тел. +7 (4242) 793-302
ком. 717 тел. (499) 124 87 13
ком. 717 тел. (499) 124 87 13
ком. 625 тел. (499) 124 87 01 ; ком. 717 тел. (499) 124 87 13


ком. 717 тел. (499) 124 87 13
ком. 717 тел. (499) 124 87 13

В лаборатории цунами д.ф.-м.н. Е.А. Куликовым был разработан метод анализа данных спутниковых альтиметров для выделения по этим записям волны цунами в открытом океане. После возникновения катастрофического цунами 26.12.2004 г. над океаном проходила трасса спутника "Jason 1". Проведен анализ записей альтиметра этого спутника и был выделен сигнал волны цунами вдоль трассы спутника, что говорит о возможности разработки методик отслеживания волн цунами со спутников.

В 2005-2006 гг. на основании клавишной модели д.ф.-м.н. Л.И. Лобковского (ИОРАН) было сделано предположение о возможном сильном землетрясении с последующим цунами в районе Средних Курильских островов, в частности, о-ва Симушир. д.ф.-м.н. Е.А. Куликовым и А.Б. Рабиновичем и партнером лаборатории д.ф.-м.н. И.В. Файном (ИМТО БАН) было рассчитано возможное цунами, для схематичного очага цунами, расположенного с океанской стороны Симушира. Очаг был взят достаточно большим и часть его области попадала на область Курильских проливов. Посчитанное цунами дало достаточно большие амплитуды на восточном побережье Сахалина и в Магаданской области. Фактически, землетрясение оказалось предсказанным, причем произошло не одно, а два (15.11.2006 и 13.01.2007) и практически в одном месте, но на разных склонах Курильского желоба. Вызванные ими цунами оказались меньше, чем были рассчитаны, за исключением локальной области на самом Симушире и прилегающих островах. В этих регионах нет сети мареографов или донных станций, поэтому получить представление о свершившемся затоплении оказалось возможным только благодаря проведенной летом 2007 г. экспедиции по обследованию этих районов (Б.В. Левин - рук. экспедиции «Курилы-2007», а также совместной Российско-американской экспедиции по комплексному исследованию Средних Курил, куда входили работы и по поискам следов палеоцунами и обследованию берегов). Заплески в близочаговой зоне составляли до 20 метров. На основании уточненных параметров очагов (д.ф.-м.н. Л.И. Лобковский и к.ф.-м.н. А.И. Иващенко) были вновь рассчитано распространение волн цунами, которое дало хорошее совпадение с наблюдавшимися высотами волн в Тихом океане. 

Д.ф.-м.н. Е.А. Куликов, А.Б. Рабининович и И.В.Файн являются признанными в мире специалистами по оплзневым цунами, которые могут оказывать более серьезные локальные воздействия, чем традиционные, сейсмические, при этом часто они бывают спровоцированы не слишком сильными землетрясениеями, которые сами по себе не вызвали бы волны цунами.

Д.ф.- м.н. А.Б. Рабинович разработал методику выделения слабых цунами в записях мареографов и донных станций. На основании этой методики им была проведена огромная работа по распознаванию цунами 26.12.2004 г. практически во всех точках Мирового океана, где имелись регистрации уровня океана. Оказалось, что это цунами было зарегистрировано во всех районах Земли. Аналогичные работы были им проведены и по имеющимся записям предыдущих и последующих цунами. Он также проводит многолетнее исследование метеоцунами, которые в отдельных акваториях проявляются аналогично сейсмическим или оползневым.

Чл.-корр. РАН Б.В. Левиным и д.ф.-м.н. Е.В. Сасоровой и группой их учеников Активно развиваются исследования периодических изменений в распределениях землетрясений по различным регионам Тихого океана, включая Сахалинскую область и их связи с особенностями планетарных движений. Ими проведены исследования по регионам Тихоокеанского бассейна (31 регион, окаймляющий по периметру Тихий океан) на основании как мировых каталоги землетрясений (ISC и NEIC), так и доступных региональных каталогов (для отдельных регионов). Показана неравномерность внутригодового распределения неглубоких событий для регионов.

Чл.-корр. РАН Б.В. Левиным и д.ф.-м.н. Е.В. Сасоровой предложена концепция эволюции сейсмоэмиссионных процессов из приповерхностной дилатантной зоны в критической стадии подготовки землетрясений на основе анализа нескольких серий гидроакустических наблюдений. Продолжаются работы по созданию сейсмо-гидроакустической станции оригинальной конструкции в полевом исполнении на элементной базе отечественного производства. Разработчики: ИМГиГ ДВО РАН, ИО РАН, МФТИ.

Начаты и ведутся работы по реализации комбинированного прогноза землетрясений на Сахалине. На основе предложенного долгосрочного прогноза сильного землетрясения на юге Сахалина на период 2006-2003 гг. и обнаружения среднесрочных признаков подготовки землетрясения были предприняты работы по срочной установке специальной полевой гидроакустической системы в водоеме вблизи г. Холмска. Датчиками системы были зарегистрированы акустические сигналы особой формы в диапазоне частот 10-70 Гц, свидетельствующие о наступлении критической фазы подготовки землетрясения. Через 21 час после начала регистрации серии гидроакустических сигналов 18 августа 2006 г. произошло землетрясение с магнитудой М=5.6 в 60 км от полевой станции.

В лаборатории цунами ведется каталогизация цунами для отдельных регионов Земли. Так, к.ф.-м.н. Ольгой Николаевной Соловьевой был завершен «Каталог цунами в Средиземном море: 2000 г. до н.э. - 1991 г.» и подготовлен английский расширенный вариант этого каталога «Tsunamis in the Mediterranean Sea: 2000 B.C. - 2000 A.D.", вышедший в издательстве Клювер в 2000 г. О.Н. Соловьева в соавторстве с д.ф.-м.н. С.Ф. Доценко, д.ф.-м.н. И.П. Кузиным и др. в 2004 г. опубликовала серьезное исследование цунами в Каспийском море, включающее каталог этих событий.

В 2007 г. сотрудники лаборатории цунами в соавторсве с д-ром Ф. Стефенсоном, Канада выпустили препринт «Catalogue of tsunamis, British Columbia, Canada: 1700-2007".

К.ф.-м.н. О.Н.Соловьева вела серьезные работы по исследованию сейсмо- и цунамиопасности Каспийского, Черного и дальневосточных морей. С прискорбием мы вынуждены сообщить, что ее кончина 30 марта 2008 г. прервала ее научную деятельность. Из жизни ушел замечательный ученый, верный друг и сотрудник своего мужа, чье имя носит наша лаборатория, и прекрасный человек, память о котором дорога всему коллективу лаборатории.

Основные партнеры лаборатории:

д.г.-м.н. И.П. Кузин (ИО РАН), проф., д.ф.-м.н. Е.Н. Пелиновский, д.ф.-м.н. Т.Г. Талипова (ИПФ РАН); д.ф.-м.н. В.К. Гусяков (ИВМиМГ СО РАН); д.ф.-м.н. Л.Б. Чубаров (ИВТ СО РАН); к.ф.-м.н. В.М. Кайстренко, к.ф.-м.н. Ю.П. Королев (ИМГиГ ДВО РАН); к.г.н. Т.К. Пинегина (ИВГиГ ДВО РАН); д.г.н. Н.Г. Разжигаева (ТИГ ДВО РАН); А.О. Мострюков (ГО"Борок" ОИФЗ РАН), к.г.н. В.А. Лучин (ДВНИГМИ), д.ф.-м.н. С.Ф. Доценко (МГИ НАН Украины), д.ф.-м.н. И.В.Файн (ИТМО НАН Белоруссии); д-ра Р.Томсон, Ф. Стефенсон, Д. Чернявский (Институт океанских наук, Сидней, Британская Колумбия, Канада).

Сотрудники лаборатории цунами:

  • четыре раза побеждали на конкурсе ведущих научных школ России (гранты № 96-15-98484 и 00-15-98583, НШ-2104.2003.5, НШ-8043.2006.5);
  • организовали в ИО РАН постоянно действующий семинар Научной школы по цунами и провели 47 заседание семинара;
  • по результатам конкурсного отбора получили право представить свои материалы на выставке " 275 лет Российской Академии Наук";
  • подготовили и провели три международных конференции по проблеме цунами в Петропавловске-Камчатском (Tsunami-1996 в августе 1996г.; Tsunami-2002 в сентябре 2002 г.) и в Москве (Узкое, Tsunami Risk Assessment-2000, посвященная памяти С.Л. Соловьева, в июне 2000г.).

За последние три года сотрудники лаборатории:

  • опубликовали свыше 54 научных работ и 2 монографии;
  • приняли участие в работе 28 международных и российских конференций;
  • были руководителями и исполнителями в 9 грантах (РФФИ, МНФ, НАТО);
  • участвовали в экспедициях по палеоцунами: на Камчатке- 2005 г., на Курильских о-вах - 2005 -2007 гг.; в морской экспедиции «Курилы-2007» по обследованию Центральных Курил поcле двух цунами 15.11.2006 и 13.01.2007 на территориях, непосредственно примыкающих к эпицентрам цунамигенных землетрясений (1-15.07.2007); в экспедиции на о. Кунашир для постановки измерений гидро-сейсмо-акустических сигналов, излучаемых из зоны подготовки землетрясений.(7-22.08.2007 г.).

Основные разработки лаборатории цунами и результаты совместных проектов с партнерами:

  • Волны цунами у берегов России.
  • Проявления цунами на побережье Черного и Каспийского морей, Проявления цунами на побережьях Дальнего Востока России.
  • Цунами в Каспийском море (сейсмические источники и особенности распространения).
  • Исследования палеоцунами на Камчатке и Курильских островах.
  • Генерация волн цунами природными процессами.
  • Генерация цунами подводными оползнями и метеорологические цунами.
  • Генерация вертикальных потоков в океане при подводных землетрясениях.
  • Низкочастотные сейсмические сигналы - признаки подготовки сильных океанических землетрясений и цунами.
  • Сравнительный анализ низкочастотных сигналов, предшествующих сильным океаническим землетрясениям, и акустических сигналов, предшествующих разрушениям в лабораторных экспериментах.
  • Пространственное и временное распределение землетрясений по территории Тихого океана.
  • Регистрация цунами из космоса на основании данных спутниковых альтиметров.
  • Каталогизация событий цунами.

Важнейшие результаты исследований Лаборатории за 2003 - 2006 гг.

На основе численной гидродинамической модели выполнена оценка цунамиопасности восточного побережья Сахалина. Показано, что наибольшую опасность представляют сейсмические очаги, возникающие в так называемой зоне сейсмического молчания – средней части Курильских остовов. Расчеты распространения волн от гипотетического источника показали, что высота цунами на побережье может составить более 5-ти метров. Учитывая расположение нефтепроводов и добывающих платформ на северо-восточном побережье Сахалина можно заключить, что такие волны представляют реальную угрозу экологической безопасности в этом районе. (рук. работ - д.ф.-м.н. Куликов Е.А.).

Проведена попытка восстановления зоны источника Суматранского цунами методом обратных изохрон. При этом были использованы как данные мареографных наблюдений на островах Индийского океана, побережье Индии, Шри Ланки и Таиланда, так и данные спутниковой альтиметрии (что является принципиально новым). Кроме того, была учтена скорость движения разрыва (около 2 км/с), что позволило существенно повысить точность результатов. Результаты анализа показали, что источник цунами был «двойной». (рук. работ – д.ф-м.н. Куликов Е.А.).

Продолжаются работы по созданию метода спутникового мониторинга волн цунами в океане на основе анализа альтиметрических наблюдений и моделей распространения волн. Были обработаны материалы для акватории Тихого океана. Сразу после возникновения катастрофического цунами 26 декабря 2004 года над океаном проходила трасса спутника «Jason 1». Проведен анализ записей альтиметра этого спутника и выделен сигнал волны цунами вдоль трассы спутника, что говорит о возможности разработки методик отслеживания волн цунами со спутников. Показан эффект дисперсии волны цунами, который свидетельствует о наличии высокочастотных компонент в спектре волн. (рук. работ  – д.ф-м.н. Куликов Е.А.).

Проведена идентификация катастрофического цунами 26 декабря 2004 года в Индийском океане на фоне шума (длинных волн, вызванных атмосферными факторами). В общей сложности было обработано более 400 мареографных записей. В результате на примерно половине из них удалось выделить сигнал цунами и провести статистическую обработку соответствующих записей не только для ближней зоны (Индийского океана), но и для столь удаленных от источника районов как Северная часть Тихого океана (включая Курильские о-ва, Алеутские о-ва и побережье Британской Колумбии) и Северная Атлантика (Бермудские о-ва, о.Пуэрто-Рико, побережье Флориды, Нью Джерси и Новой Шотландии, а также юго-западное побережье Англии). Эти результаты оказались приоритетными и получили широкое мировое признание. (рук. работ - д.ф-м.н. Куликов Е.А.).

Продолжены исследования возникновения и распространения волн цунами и их воздействия на побережье Каспийского моря с целью цунамирайонирования. На основе данных о землетрясениях за период 1931-1982 гг. выполнено районирование Каспийской котловины по уровню сейсмической активности. Сопоставление районов, в которых наблюдались исторические цунами или аномальные колебания уровня, с зонами наивысшей сейсмической активности обнаруживает их удивительное соответствие. Все волновые события наблюдались в непосредственной близости от зон высокой сейсмической активности. (руководитель - член-корр. РАН Левин Б.В.).

В целях изучения цунамиопасности черноморского побережья построена численная модель лучевого распространения длинных волн. Она применена для анализа закономерностей эволюции цунами в Черном море. Показано, что излучение волн из всех зон сейсмической генерации цунами характеризуется сильной пространственной неравномерностью, благодаря захвату волновой энергии прибрежной зоной. Для источников цунами в западной половине моря волновая энергия практически не передается в его восточную часть, и наоборот. По полученным оценкам время распространения цунами в зональном направлении не превышает 110 мин, в меридиональном - 30 мин. Относительная малость последнего значения накладывает повышенные требования к управленческим решениям по снижению негативных последствий сильных цунами в бассейне Черного моря. (руководитель - член-корр. РАН Левин Б.В.).

Проведена выборка и первичная обработка качественных записей Перуанского (23 июня 2001г.) цунами по нескольким районам Мирового океана: Гавайские острова и острова центральной части Тихого океана; Австралия и Новая Зеландия; побережье Южной Америки; побережье Северной Америки. Проведено предварительное разделение влияния источника и топографии для удалённых от очага и близлежащих станций. (руководитель - к.ф-м.н. Куликов Е.А.).

Анализ выделенных гидроакустических, сейсмичеких и электромагнитных сигналов из приповерхностной зоны подготовки подводных землетрясений позволил выделить несколько закономерностей : зависимость возможности регистрации события от его класса; зависимость возможности регистрации события от расстояния его эпицентра до акустического приёмника; зависимость регистрируемого частотного диапазона от расстояния до эпицентра. Отмечено, что микроземлетрясения имеют тенденцию объединяться в группы. Последни становятся более плотными и содержат более мощные (длительные) микроземлетрясения перед землетрясениями, а после землетрясения плотность микроземлетрясений значительно уменьшается и длительность сокращается. (руководитель - к.ф-м.н. Куликов Е.А.).

Отработана методика вероятностной оценки цунамиопасности на побережье, проведено обоснование функций распределения экстремальных высот цунами и максимальных землетрясений. (руководитель - к.ф-м.н. Куликов Е.А.).

 
Российская академия наук
Почтовая система Ocean Институт Океанологии РАН Проект OceanDB