Наука и технологические разработки: статья

ПРОБЛЕМЫ КРАТКОСРОЧНОГО ПРОГНОЗА ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЙ: ФОРМАЛЬНЫЙ АСПЕКТ
Е.Б. ЧИРКОВ
Институт физики Земли им. О.Ю. Шмидта РАН
Журнал: Наука и технологические разработки
Том: 99
Номер: 3
Год: 2020
Страницы: 46-64
УДК: 550.370+550.343.6
DOI: 10.21455/std2020.3-4
Ключевые слова: краткосрочный прогноз, геофизические методы, пропуск цели, ложная тревога, самоорганизованная критичность
Аннотация: Подробно рассмотрены формальные аргументы, приводимые сейсмологами для обоснования невозможности разработки метода краткосрочного прогноза на основе геофизических методов. На конкретных примерах показана опасность практического использования математических теорий и подходов, не имеющих физического основания. Показана несостоятельность всех формальных доводов сейсмологов о невозможности и ненужности краткосрочного прогноза. Сделан вывод о необходимости снятия с сейсмологов всякой ответственности за разработку метода краткосрочного прогноза ввиду невозможности решения этой задачи сейсмологическими методами. Только мультидисциплинарный подход к решению проблемы прогноза землетрясений с широким использованием различных геофизических методов может дать успешные результаты.
Список литературы: Вентцель Е.С. Теория вероятностей. М.: Наука, 1964. 576 с.

Журков С.Н., Куксенко B.C., Петров В.А. Физические основы прогнозирования механического разрушения // Докл. АН СССР. 1981, Т. 259, № 6. С.1350-1353.

Мандельброт Б. Фрактальная геометрия природы. М.: Институт компьютерных исследований, 2002. 656 с.

Мячкин В.И. Процессы подготовки землетрясений. М.: Наука, 1978. 232 с.

Родкин М.В. Статистика кажущихся напряжений и проблема природы очага землетрясения // Физика Земли. 2001. № 8. С.53-63.

Родкин М.В. О режиме сейсмической активизации в обобщенной окрестности сильного землетрясения // Физическая мезомеханика. 2008. Т. 11, № 1. С.74-79.

Сидорин А.Я. Предвестники землетрясений. М.: Наука, 1992. 192 с.

Соболев Г.А., Пономарев А.В. Физика землетрясений и предвестники. М.: Наука, 2003. 270 с.

Трапезников Ю.А., Вольхин А.М., Щелочков Г.Г., Зейгарник В.А., Брагин В.Д., Кошкин Н.А., Туровский П.С., Геллер Е.Л., Орленко Н.Н. Основные результаты электромагнитных исследований по прогнозу землетрясений на полигонах ИВТАН // Прогноз землетрясений. 1989. № 11. С.264-274.

Aceves R.L., Park S.K., Strauss D.J. Statistical evaluation of the VAN method using the historic earthquake catalog in Greece // Geophys. Res. Lett. 1996. V. 23, N 11. P.1425-1428.

Bak P. How Nature Works. New York: Springer-Verlag, 1996. 212 p.

Bak P., Tang C., Wiesenfeld K. Self-Organized Criticality: An Explanation of 1/f Noise // Phys. Rev. Lett. 1987. V. 59, N 4. P.381-384.

Bakun W.H., Aagaard B., Dost B., Ellsworth W.L., Hardebeck J.L., Harris R.A., Ji C., Johnston M.J.S., Langbein J., Lienkaemper J.J., Michael A.J., Murray J.R., Nadeau R.M., Reasenberg P.A., Reichle M.S., Roeloffs E.A., Shakal A., Simpson R.W., Waldhauser F. Implications for prediction and hazard assessment from the 2004 Parkfield earthquake // Nature. 2005. V. 437, N 13. P.969-974.

Col J.M., Chu J.J. Early Warning Success for the 1976 Tangshan Earthquake: A Best Practice Integrating Public Administration and Science // Early Warning Systems for Natural Disaster Reduction / Eds. J. Zschau, A. Kuppers. Berlin, Heidelberg: Springer, 2003. P.479-481.

Eftaxias K., Potirakis S.M., Contoyiannis Y. Four-Stage Model of Earthquake Generation in Terms of FractureInduced Electromagnetic Emissions: A Review // Complexity of Seismic Time Series Measurement and Application / Ed. by T. Chelidze, F. Vallianatos, L. Telesca. Elsevier, 2018. P.438-503.

Geller R.J., Jakson D.D., Kagan Y.Y., Mulargia F. Earthquakes Cannot Be Predicted // Science. 1997. V. 275. P.1616-1617.

Hergarten S. Self-Organized Criticality in Earth Systems. Berlin, Heidelberg: Springer-Verlag, 2002. 272 p.

Ioannidis J.P.A. Why Most Published Research Findings Are False // PLoS Medicine. 2005. V. 2, Iss. 8. P.0696-0701.

Kagan Y.Y. VAN earthquake predictions - an attempt at statistical evaluation // Geophys. Res. Lett. 1996. V. 23, N 11. P.1315-1318.

Kagan Y.Y. Worldwide earthquake forecasts // Stoch. Environ. Res. Risk Assess. 2017. V. 31. P.1273-1290. https://doi.org/10.1007/s00477-016-1268-9

Langbein J., Borcherdt R., Dreger D., Fletcher J., Hardebeck J., Hellweg M., Ji C., Johnston M., Murray J., Nadeau R., Rymer M., Treiman J.A. Preliminary report on the 28 September 2004 M 6.0 Parkfield, California earthquake // Seismol. Res. Lett. 2005. V. 76, N 1. P.10-26. https://doi.org/10.1785/gssrl.76.1.10

Mandelbrot B. TED talk of B. Mandelbrot. TED, 2010. https://youtu.be/nVDrdGkLP9c

Mjachkin V.I., Brace W.F., Sobolev G.A., Dieterich J.H. Two models for earthquake forerunners // Pure Appl. Geophys. 1975. V. 113. P.169-181.

Mulargia F., Gasperini P. Evaluating the statistical validity beyond chance of ‘VAN’ earthquake precursors // Ceophys. J. Int. 1992. N 111. P.32-44.

Nagel S.R. Instabilities in a sandpile // Rev. Mod. Phys. 1992. V. 64, N 1. P.321-325.

Nanjo K.Z. Earthquake forecasts for the CSEP Japan experiment based on the RI algorithm // Earth Planets Space. 2011. V. 63, P.261-274.

Nanjo K.Z., Tsuruoka H., Yokoi S., Ogata Y., Falcone G., Hirata N., Ishigaki Y., Jordan T.H., Kasahara K., Obara K., Schorlemmer D., Shiomi K., Zhuang J. Predictability study on the aftershock sequence following the 2011 Tohoku-Oki, Japan, earthquake: first results // Geophys. J. Int. 2012. V. 191, Iss. 2. P.653-658. https://doi.org/10.1111/j.1365-246X.2012.05626.x

Papadopoulos G.A. Comment on “The Prediction of Two Large Earthquakes in Greece” // Eos. 2010. V. 91, N 184. P.162.

Pruessner G. Self-Organised Criticality: Theory, Models and Characterisation. Cambridge: University Press, 2012. 494 p.

Reinhart А. STATISTICS DONE WRONG: the woefully complete guide. San Francisco: No Starch Press, Inc., 2015. 158 p.

Sornette D. Critical Phenomena in Natural Sciences. Chaos, Fractals, Self-organization and Disorder: Concepts and Tools. Springer, 2000. 434 p.

Uyeda S. What Should We Do? Earthquake Prediction of Japan Chuou Kouron (The Central Public Opinion). 2011. URL: http://www.geocities.jp/EMSEV2012/Uyeda.html (дата обращения: 07.12.2019 г.).

Uyeda S., Kamogawa M. The Prediction of Two Large Earthquakes in Greece // Eos. 2008. V. 89, N 39. P.363.

Uyeda S., Kamogawa M. Reply to Comment on “The Prediction of Two Large Earthquakes in Greece” // Eos. 2010. V. 91, N 184. P.163.

Varotsos P.A., Sarlis N.V., Skordas E.S. Seismic Electric Signals and 1/f “noise” in natural time. arXiv:0711.3766v3. 2008. 15 p.

Viti M., Cenni N., Babbucci D., Mantovani E. Earthquake Predictions In Italy by Probabalistic approaches: Main Limitations // GNGTS, 2014, sessione 2.1 001-502. V. 2. P.98-104.

Watkins N.W., Pruessner G., Chapman S.C., Crosby N.B., Jensen H.J. 25 Years of Self-organized Criticality: Concepts and Controversies // Space Sci. Rev. 2016. V. 198, Iss. 1-4. P.3-44. https://doi.org/10.1007/s11214-015-0155-x

Winslow N. Introduction to Self-Organized Criticality & Earthquakes. University of Michigan, 1997. URL: http://www2.econ.iastate.edu/classes/econ308/tesfatsion/SandpileCA.Winslow97.htm (дата обращения: 07.12.2019 г.)

Zechar J.D. Evaluating earthquake predictions and earthquake forecasts: a guide for students and new researchers. Community Online Resource for Statistical Seismicity Analysis. 2010. https://doi.org/10.5078/corssa-77337879