Магнитные предвестники цунами: новый шаг в прогнозировании катастроф


12.03.2025 г.


Цунами представляют собой серию длинных океанских волн, возникающих в результате резкого смещения водной массы вследствие подводных землетрясений, вулканической активности или оползней. Эти волны способны достигать десятков метров в высоту, разрушая прибрежные территории и приводя к значительным человеческим жертвам и материальному ущербу. Цунами приводит в движение до 1 трлн. тонн воды, энергия этих волн составляет десятки петаджоулей (1016 Дж). Такую энергию вырабатывает энергоблок АЭС за один год.

Одним из самых разрушительных цунами в истории стало событие 26 декабря 2004 года в Индийском океане. Землетрясение магнитудой 9.1–9.3 вызвало волны высотой до 30 метров, что привело к гибели более 230 тысяч человек в 14 странах. Ещё одним примером катастрофических последствий стало Лиссабонское землетрясение 1 ноября 1755 года магнитудой 8.5–9.0. Оно породило цунами, которое обрушилось на побережье Португалии, унеся десятки тысяч жизней.

Хотя Чёрное море реже подвержено цунами, исторические свидетельства подтверждают их периодическое возникновение 1-2 раза в столетие. Зарегистрированные волны в этом регионе обычно не превышали высоту у берега 3-5 метров, имели длину 45-100 км, скорость 30-100 м/с и время распространения от источника до берега от 10 до 100 минут. Моделирование сейсмических процессов показывает, что в зависимости от характеристик подводного землетрясения высота волн цунами в Чёрном море может достигать нескольких метров.

Современные системы мониторинга цунами включают в себя сейсмические датчики, морские буи и спутниковые технологии, отслеживающие изменения уровня воды. Однако точное прогнозирование времени, силы и разрушительного потенциала цунами остаётся сложной задачей.

С целью выявления предвестников сейсмических событий в Крымской астрофизической обсерватории РАН (КрАО РАН) был создан геодинамический полигон «Симеиз-Кацивели». В его состав входят 22-метровый радиотелескоп РТ-22, две лазерные станции, магнитовариационная и хемотронная станции. Этот комплекс стал основой новой методики обнаружения процессов, предшествующих землетрясениям.

Исследователи КрАО РАН предложили метод прогнозирования цунами, основанный на анализе изменений Z-компоненты магнитного поля Земли. На примере землетрясения, произошедшего 16 марта 2022 года в Тихом океане возле Японии, было установлено, что за 62–69 часов до события фиксировался характерный ансамбль предвестников, коррелирующий с последующим возникновением цунами.

Расположение эпицентра землетрясения (синяя звезда) и трех магнитовариационных станций

Этот подход может стать основой для усовершенствования систем раннего предупреждения цунами, что позволит значительно повысить безопасность прибрежных районов и снизить разрушительные последствия природных катастроф.


Работа опубликована:
The effect of topological similarity of magnetic field dependencies before a strong earthquake accompanied by a tsunami
Journal of Earth System Science, 134, 61 (2025)
Volvach, A.E., Kogan, L.P., Volvach, L.N. et al.
https://doi.org/10.1007/s12040-025-02529-x