Оценивается использование Геофизической службой (ГС) РАН данных и информационных продуктов ОДВЗЯИ (СТВТО) и Казахстанского национального центра данных в сейсмическом мониторинге России и сопредельных территорий в режиме оперативной обработки информации в 2016–2017 гг. Показано использование волновых форм, автоматически выделенных вступлений (arrival) и данных бюллетеня SEL1 при локации событий в Службе срочных донесений ГС РАН на территории России.

Как минимум тринадцать малых сейсмических событий, произошедших вблизи места подземных ядерных испытаний в Северной Корее 3 сентября 2017 г., было обнаружено и локализовано с использованием волновых форм сейсмических сигналов на региональных станциях. Кроме первого события, о котором сообщалось как об обрушении полости, магнитуда малых сейсмических событий варьируется от 2,3 до 3,6. Основываясь на времени и близости этих событий к подземному ядерному испытанию (ПЯВ), их можно рассматривать как афтершоки. Эпицентры данных событий расположены в 1 км друг от друга с погрешностью локализации примерно в 50 м. Авторы оценили возможности метода классификации каждого из этих малых событий на основе спектральных отношений амплитуд региональных волн P и S.
Дополнительно изучены возможные слабые сейсмические события в окрестности испытательного полигона Северной Кореи с использованием данных сейсмических станций в Южной Корее, России и северо-восточном Китае, включая сейсмические группы Международной системы мониторинга ОДВЗЯИ (МСМ), станций глобальной сейсмографической сети GSN, а также станций региональной сети. Сделан вывод о том, что линейная дискриминантная функция, основанная на методе Махаланобиса, примененная к спектральным соотношениям P/S, лучше подходит для отслеживания событий, чем среднее арифметическое значение таких соотношений.

Описаны магнитудный и спектральные дискриминанты двух подземных ядерных взрывов на полигоне Пунгери в Северной Корее: 09.09.2016 г. и 03.09.2017 г., в сравнении с последовавшими через 8 минут после наиболее мощного из них (03.09.2017 г.) двумя землетрясениями вблизи полигона, вероятно, наведенного характера: 23.09.2017 г. и 12.10.2017 г. Сильнейшее из испытаний в Северной Корее позволило исследовать особенности волновой картины на телесейсмических расстояниях (Δ≥30ᵒ).

Рассмотрены подсистемы «Ожерелье» периферийных пунктов Зеренда, Восточный, Чкалово большебазовой системы сейсмического группирования Геофизической обсерватории (ГО) «Боровое». На примере регистрации подземных ядерных взрывов, произведенных на Невадском испытательном полигоне, исследованы локальные годографы и линейные тренды времени пробега продольной волны на трассах: площадка невадского полигона Pahute – периферийные пункты Зеренда, Восточный, Чкалово.

Рассмотрен локальный годограф и линейный тренд времени пробега волны PKIKP_DF на сейсмической станции «Новолазаревская» в Антарктиде от подземных ядерных испытаний на Семипалатинском испытательном полигоне (СИП) в Казахстане в период 1964–1989 гг.

Исследуется отклик сейсмического фона на импульсные геомагнитные вариации для условий среднеширотной Геофизической обсерватории «Михнево» Института динамики геосфер Российской академии наук. При импульсных вариациях магнитного поля SSC- и SI-типов в большинстве случаев наблюдаются повышенные вариации сейсмического фона в частотном диапазоне 0,01-0,1 Гц (в отдельных случаях 0,001-0,1 Гц). Методами статобработки установлено, что именно возмущение геомагнитного поля вызывает (с некоторым запаздыванием) изменение микросейсмического фона. Выявлена значимая корреляция и получена количественная оценка зависимости между амплитудой геомагнитного импульса и амплитудой вызванных вариаций сейсмического фона. После геомагнитного импульса с небольшой задержкой по времени в поведении модуля магнитного типпера наблюдаются «скачкообразные» изменения величины наведенных электрических токов.

Изучение взаимодействия разных геофизических полей весьма актуально для предсказания геоэкологических рисков, обусловленных техногенными и природными взрывами. В этой связи рассматривается и исследуется предложенный авторами вибрационный метод изучения геофизических полей. Благодаря высоким метрологическим и экологическим характеристикам сейсмических вибраторов достигаются высокие точность и повторяемость результатов исследований в рассматриваемой области, а также экологичность их получения. Результаты исследований обоснованы теоретически и экспериментально.

В связи с внедрением сетевых технологий сбора данных в системах активного геофизического мониторинга среды актуальными являются методы и алгоритмы оперативного анализа данных по скорости их получения. В качестве примера рассматриваются алгоритмы последовательной кросс-корреляционной свертки данных в системах активного мониторинга окружающей среды с применением сейсмических и акустических колебаний, создаваемых сейсмическими вибраторами. Вибраторы находят все более широкое применение при глубоком сейсмическом зондировании Земли, акустическом мониторинге атмосферы и др.

Приведены результаты детального анализа вариаций геомагнитных параметров накануне и в период сильного землетрясения 25 ноября 2016 г. (М=6,4), произошедшего в приграничном районе Таджикистана, Китая и Кыргызстана. Использованы данные геомагнитной обсерватории «Алма-Ата» (международный код АAA; географические координаты [43,25°N; 76,95°E]; геомагнитные координаты [34,3°N, 152,7°E]). Установлено, что перед землетрясением в вариациях секундных значений X-, Y-, Z-компонент геомагнитного поля появляются синусоидальные колебания с периодами порядка 52–55 мин.

Представлена справочно-информационная система по многолетним (1965…1988 гг.) мирным ядерным взрывам СССР: структура, возможности картографического отображения мест проведения взрывов, предоставление фотои видео-документов, технической документации, сведений об объектах с нарушениями штатных условий экспериментов. Отражена возможность оперативного получения справочной информации о взрывах (координатах, назначении, характеристиках, радиационной обстановке после взрыва, состоянии объекта на современном этапе и др.). Информация системы может быть полезна исследователям, а также специалистам и местным органам государственной власти, проводящим работу по экологической безопасности и разъяснительную работу с населением.

Рассмотрена задача восстановления скоростной модели упругой среды при мониторинге зон подземных ядерных взрывов. Подход основан на решении набора прямых задач геофизики. Приведено краткое описание метода численного моделирования полного волнового поля, представлены результаты численных экспериментов по моделированию среды с включением в виде полости, образующейся в результате проведения подземного ядерного взрыва. Разработанное программное обеспечение предусматривает создание 2D и 3D моделей неоднородных упругих сред. Представлены результаты вычислительных экспериментов.

Исследованы литосферно-атмосферно-ионосферные связи на примере распространения возмущений от литосферы до ионосферы при подземных ядерных взрывах на Семипалатинском испытательном полигоне и двух землетрясениях (Мb=3,5 и Мb=3,6) вблизи г. Алматы. Комплексом измерительного оборудования, установленного в горной местности, за семь дней до землетрясения зарегистрированы одновременно аномальные эффекты в вариациях интенсивности потока гамма-квантов, температуры, акустических импульсов и доплеровском сдвиге частоты (ДСЧ) ионосферного сигнала. Ретроспективный анализ записей вариаций ДСЧ ионосферного сигнала при подземных ядерных взрывах на Семипалатинском испытательном полигоне выявил на записях ДСЧ возмущения спустя 15–18 минут после взрыва и отклика ионосферы на акустическую волну. Аномальные эффекты, зарегистрированные в ионосфере при проникновении в приземную атмосферу радиоактивных продуктов от ПЯВ и при повышении потока гамма-квантов перед землетрясением, имеют, по-видимому, общий механизм передачи возмущений в ионосферу, а именно изменение ионизации пограничного слоя атмосферы, приводящее к изменению общего тока между ионосферой и Землей.

Предложен научно-методический подход определения негативных последствий высокоинтенсивного воздействия на массив горных пород крупномасштабных взрывов на примере площадки «Заречье» Семипалатинского испытательного полигона. В качестве исходных данных использованы результаты наблюдений за режимом подземных вод в скважинах глубиной от 75 до 200 м в период с 1987 г. по 1990 г. Сравнительный анализ изменения уровня в створах опорных скважин направлен на выделение участков пространственно-временного перераспределения подземного потока. Изменение гидрогеодинамической обстановки рассматривается в качестве индикатора режима деформирования исследуемого массива при высокоинтенсивном воздействии.

На примере районов размещения Курской и Нововоронежской АЭС показана эффективность сейсмологического мониторинга Воронежской сетью станций (VMGSR), регистрирующей сейсмические события, начиная со 2-го энергетического класса. Результаты сейсмологического мониторинга позволяют оптимально и достоверно оценить сейсмические и сейсмотектонические условия и их стабильность в районах размещения атомных станций.

Представлены результаты выявления и отслеживания структурно-вещественных изменений в грунтах мест расположения некоторых объектов атомной отрасли Казахстана по геофизическим и атмогеохимическим данным. Показана пространственно-временная связь изменений электрического сопротивления, естественного сейсмического шума, газопроницаемости пород песчано-глинистого разреза с деформационными процессами. Приведены результаты опробования перспективных геофизических технологий и наблюдательных сетей мониторинга на тест-объектах.

В статье показано, что в пределах восточной части Северного Тянь-Шаня и Джунгарии активные разломы, с крыльями, смещенными в позднем плейстоцене – голоцене, имеют простирание, отличное от направления новейших структур, в основном субширотных. Эти разломы представляют собой правосдвиговые дизънктивы северо-западного простирания. Именно они ответственны за современную сейсмическую обстановку на исследованной территории.

Описаны системы мониторинга сейсмичности в Центральной Азии, приведены некоторые характеристики и история создания станций, входящих в национальные сейсмические сети. Представлен обзор стационарных и временных систем регистрации землетрясений и ядерных взрывов по состоянию на 2018 г. и их использование при решении различных задач и в исследовательских проектах.

Проанализирована сейсмичность района расположения Капшагайской ГЭС, находящегося под влиянием ближайших карьерных взрывов и вибраций гидроэлектростанции на плотине. По распределению количества землетрясений до и после заполнения водохранилища в 1970 г., а также по увеличению доли умеренных землетрясений в 2011–2018 гг. делается вывод об ускоряющейся техногенной сейсмичности. Обращено внимание на расположение водохранилища непосредственно на Алтын-Эмельском разломе и возможность активизации этого разлома при дальнейшей эволюции вызванной сейсмичности во взаимодействии с сейсмичностью естественной.

Представлены результаты анализа сейсмических шумов плотины Токтогульской ГЭС. Установлена возможность использования спектров шума для оценки состояния оборудования и остаточных явлений в теле плотины после землетрясений.

Приведены результаты анализа распределений величины энергетического класса техногенных сейсмических событий на территории Воронежского кристаллического массива. Установлено, что для одних и тех же событий величина энергетического класса варьирует в зависимости от расстояния. Диапазон изменений энергетического класса составляет 2 порядка и зависит в основном от амплитуд поперечных волн.

Представлены результаты продолжительного сейсмологического мониторинга, проведенного в период с 1983 по 2017 гг. на Старобинском месторождении калийных солей в Беларуси. Рассмотрена сейсмичность, обусловленная подземными выемками горных пород и проявления наведенной сейсмичности, вызываемой активизацией разломов от изменения напряжений в горизонтах, подверженных воздействию природных тектонических сил. Установлено, что пространственно проявление сейсмичности выходит за пределы шахтных полей, охватывая территории, примыкающие к району непосредственных горных работ. Осредненные характеристики повышения сейсмичности слабо зависят от особенностей проводимых выемок горных пород, и, в первую очередь, определяются геометрией разломов в регионе и характером региональных тектонических напряжений.

Представлена информация об ощутимом землетрясении с MPVA=6,2, произошедшем на южном берегу озера Иссык-Куль на юго-западном склоне гор Тегерек (Кыргызстан) 14 ноября 2014 г. Оценены основные параметры очага землетрясения, его механизм, получено распределение афтершоков. Приведены результаты макросейсмического обследования. Показано положение очага на разломно-тектонической схеме района и в контексте исторической сейсмичности.

Инфразвуковая сеть Международной системы мониторинга (МСМ) разработана для выявления атмосферных взрывов по всему миру. Однако, в изучаемом частотном диапазоне, шумовой фон может влиять на выявления и, в частности, на шум океана, известный как микробаром, как было показано путем описания шумового фона через обработку широкополосной группы на записях МСМ. Действительно, взаимодействия волн океана производят акустический шум почти постоянно, что может скрыть интересные сигналы. Его характеристика важна, и мы используем модели действия волн для моделирования источников микробаром. Видимость такого шума определенной станции должна сильно зависеть от атмосферных условий и возмущений. Для того, чтобы учитывать данный эффект, мы включили спецификации ветра ЕССПП (Европейский центр среднесрочного прогнозирования погоды) в свои модели распространения. Используя продукцию океанических волн двумерного спектра, мы сравниваем амплитуды микробарома и азимуты, подсчитанные из разных моделей распространения с наблюдениями. Данное исследование поможет расширить описание взаимодействия атмосферы и океана, а также разделить эффекты распространения от моделей источников. В свою очередь, улучшенные знания об источниках микробарома позволяют лучше характеризовать события атмосферных взрывов и предоставлять информацию о динамике и возмущениях средней атмосферы, что может быть использовано как ограничения модели.

Казахстанская сеть мониторинга состоит из четырёх сейсмических и трёх инфразвуковых групп. В записях групп найдено множество сигналов, пришедших с северо-востока. Преобладающим источником микробаром и микросейсм для территории Казахстана является Северная Атлантика [1]. Моделирование изменений положения мест генерации микросейсм и микробаром было произведено на основе данных об энергии и направлении движения морских волн. Произведено сравнение результатов моделирования и наблюдения казахской мониторинговой сети.

Трёхкомпонентная сейсмическая станция Aла-Арча сертифицирована в 2007 г. как вспомогательная сейсмическая станция AS060 Международной системы мониторинга, создаваемой Организацией по Договору о всеобъемлющем запрещении ядерных испытаний. По записям этой станции проведён сравнительный анализ волновой картины подземных ядерных взрывов, произведенных на региональных расстояниях: на полигоне Лобнор в 1983–1996 гг., на Семипалатинском полигоне в 1983–1989 г., на полигонах Похаран и Чагай в 1998 г. Исследованы спектральные отношения основных сейсмических региональных фаз подземных ядерных взрывов и землетрясений.

Рассмотрены физические процессы природы возникновения землетрясения. Сформулированы основные аспекты возникновения землетрясений: энергетические источники, факторы возмущения динамических процессов; динамические процессы Земли, учитывающие сложные процессы движения Земли (вращение, движение по орбите и др.). Изложены некоторые вопросы прогнозирования землетрясений, а также предлагаемая процедура диагностики состояния среды.

Приведено описание Сарезского землетрясения 7 декабря 2015 г., особенностей его проявления на поверхности, приуроченности к геологическим структурам и карты изосейст. Дан сравнительный анализ с землетрясением 18 февраля 1911 г. и сделан вывод о возможном глубоком землетрясении в районе оз. Сарез по сценарию 2015 г.