Важнейшие результаты работ Алтае-Саянского филиала за 2013 г.

1. Крупнейшее в мире техногенное землетрясение.

Геофизической службой СО РАН с использованием стационарной и временной сетей станций детально изучено крупнейшее техногенное землетрясение на Земле, произошедшее 18.06.2013 года в Кузбассе (район разреза Бачатский) с М=6.1. По результатам макросейсмического обследования территории в ближайших к эпицентру посёлках сотрясаемость достигала 7 баллов, были разрушения зданий. В пятибалльную зону попали некоторые города Кузбасса, а ощущалось землетрясение и за пределами Кемеровской области (рис. 1).

Временная сеть станций, установленная в первый же день после главного события в окрестности разреза «Бачатский», позволила зарегистрировать мощный афтершоковый процесс (рис. 2). Наиболее сильные афтершоки имели локальную магнитуду более четырёх. В первые дни после главного события происходило 30-50 землетрясений ежедневно, а через несколько месяцев уровень активности спал до десятка землетрясений в день.

Кузнецкая котловина по геотектоническим представлениям является напряжённым блоком, более прочным, чем горные хребты, окружающие впадину. Для котловины, как и для всех структур Алтае-Саянской горной области характерно развитие сейсмического процесса в горном обрамлении впадин. За счёт мощного техногенного воздействия на земную кору в районе разреза «Бачатский» создана ослабленная зона, к которой приурочен процесс наведённой сейсмичности. Механизм очага взброс с ориентировкой плоскости подвижки вдоль борта разреза.

2. Развитие алгоритмов интерпретации экспериментальных данных метода стоячих волн на основе решения прямых задач при исследовании зданий и инженерных объектов.

В ГС СО РАН создана методика определения эффективности сейсмозащиты на основе исследований методом стоячих волн.

Обеспечение сейсмозащиты зданий часто осуществляется с использованием гибких этажей и резинометаллических опор. При сильных воздействиях резонансные частоты зданий за счёт нелинейных эффектов должны смещаться за пределы спектра частот сейсмического воздействия и тем обеспечивается защищённость здания от разрушения. В практике большой процент такой сейсмозащиты оказывается не эффективным.

На рис. 3 результат исследования сейсмоизолированного здания в г. Иркутске методом стоячих волн (в линейном режиме). Резино-металлические опоры оказывают влияние на собственные колебания. Во–первых, наблюдается ослабление колебаний по низу разреза здания, а выше наблюдается раскачивание (рис. 3). Во–вторых, в линейном режиме сейсмоопоры изменяют частоты собственных колебаний здания (Таблица 1).

Сравнение экспериментальных и теоретических расчётов (сделаны при проектировании сейсмозащиты) указывает на значительные ошибки в расчётах. Реальные резонансы здания смещены на существенно более высокие частоты. При сильных воздействиях нелинейные эффекты не смогут обеспечить выход резонансных частот за диапазон сейсмического воздействия. В данном случае сейсмозащита не эффективна.

3. Выявлена зависимость отношения максимального и минимального значений суточного медианного хода критической частоты слоя F2 (foF2=foF2max/foF2min) ионосферы от уровня солнечной активности в 23 цикле (рис. 4).

Полученные результаты указывают на более сильные тренды параметров области F ионосферы, чем предсказывается моделями. Концепция охлаждения и оседания средней и верхней атмосферы, сформулированная в 2008г., находит свое подтверждение. Этот процесс идет в термосфере гораздо быстрее, чем ожидалось, что заставляет пересматривать сами механизмы охлаждения, которые считались хорошо известными.