Изобретение относится к геофизике и может быть использовано для организа- ции международной службы краткосрочного прогноза землетрясений, охватывающей весь земной шар.

Известно большое количество патентов по данной проблеме. Например, известен «Способ оперативного прогнозирования землетрясений» [патент Ns 2075096, МПК: G01V 1/00, опуб. 10.03.1997г.], основанный на измерении ряда признаков, сопутствующих подготовительному периоду землетрясения, таких как электротеллурические потенциалы, электромагнитное излучение Земли в зоне ожидаемого землетрясения, изменение электрических свойств атмосферы и некоторых других геофизических параметров. Авторы предлагают установить сеть станций на сейсмоактивной территории, с расстоянием между ними от 150 до 1000 км.

Этот способ не отличается от сотен других, основанных на изучении сопут- ствующих землетрясению геофизических признаков, и не обеспечивает получение достоверного краткосрочного прогноза землетрясения.

Несмотря на обилие патентов, проблема достоверного краткосрочного прогноза землетрясений до сих пор не имеет решения. Общим недостатком всех патентов является попытка построить прогноз на учете некоторых сопутствую- щих землетрясению явлений, но не на учёте явлений, являющихся причиной землетрясения. До сих пор отсутствует действенный способ достоверного прогноза этого грозного явления. Доказательством этого служит тот факт, что с 1946 года в Японии работают два специальных института, созданных для изучения природы землетрясений с тем, чтобы научиться их прогнозировать. Сотрудники этих институтов проводят непрерывный анализ десятков геофизических параметров, сопутствующих землетрясениям, но за 65 лет им не удалось предсказать ни одного землетрясения, хотя Японию трясет 2-3 раза в день.

Задачей настоящего изобретения является создание способа краткосрочного достоверного прогноза землетрясений, позволяющего с высокой достовер- ностью определить вероятность событие.

Поставленная задача решается за счёт того, что в способе краткосрочного прогнозирования землетрясений, включающем измерение динамики ускорения силы тяжести (#,·) и определение по данным этих измерений поля приближаю- щегося землетрясения для чего в исследуемых точках сейсмоактивных территорий устанавливают датчики, способные периодически фиксировать текущее значение (#,), а в сейсмически пассивном районе - контрольный датчик, фиксирующий, одновременно с локальными датчиками, значения (#,·) в глобальном масштабе и, на основе органической зависимости динамики (#,·) от динамики радиуса Земли (R=±&Ri), выводят графики изменения радиуса Земли во времени как на сейсмоактивных точках, так и на контрольной сейсмопассив- ной точке, сравнивают эти графики и по величине сводового поднятия

территории, обусловленного опережающим ростом радиуса Земли под ней до критического значения (h _c ) выявляют ожидаемое поле землетрясения, при этом ΔΛ,-ДЛЯ каждой точки определяют согласно уравнению:

При этом что изменение радиуса Земли как в сторону уменьшения (-AR ) , так и в сторону его приращения (+д£,) определяют на основе измерения изменений ускорения силы тяжести (#,·), состоящего из двух компонентов: gorconst для данной географической точки Земной поверхности и переменной составляю- щей (±Δ£,·), значение которой находится в беспрерывном изменении от нуля до ± 0,0031 м/с ² :

А поле приближающегося землетрясения определяют по высоте сводового поднятия территории (h _c ) по формуле:

AR - критическое приращение радиуса Земли в поле приближающегося землетрясения, ,

R - приращение/сокращение радиуса Земли в контрольной точке, м, h _c - избыточное приращение радиуса Земли в зоне сводового поднятия территории приближающегося землетрясения, м.

В качестве датчиков используют маятниковые гравиметры.

Предпочтительнее в качестве датчиков использовать прибор с оборотным маятником, размещенным в вакуумной камере.

Этот прибор на двухмаятниковой основе обладает достаточной точностью и способен через каждые 5 минут выдавать новое измерение периода маятника Г,, который связан с ускорением силы тяжести формулой:

Т Ч ² = 4 ^Ч π ^{Л 2} - l i #e, ' с ² _ где

/ ₍ . - длина маятника, м,

При этом для каждой точки земной поверхности существует свой реперный период колебания маятника, T _0i , если соблюдается постоянство длины маятника / ₀ и массы груза, w ₀ , при изготовлении всей серии приборов: 0 _ί = 2π · - const для конкретной точки, с где g _0i - среднее значение ускорения силы тяжести в данной точке в момент, когда радиус Земли равен R ₀ . Понятно, что на величину постоянного базового периода маятника, T _0i , накладывается динамика изменения Ag ₍ в каждый конкретный момент времени, согласно формуле:

T _l =^- ^l ₀ / {g _Qi ±Ag _i Xc. Стало быть, оборотный маятник измеряет динамику периода, а компьютер, по заложенной программе, рассчитывает, по каждому значению 7\ , ускорение силы тяжести g _i на текущий момент, согласно формуле:

_§ι = 4π ² - 1 ₀ / Τ, ² , Μ / α ²

Предлагаемый способ основан на открытии периодического изменения радиуса Земли с периодом г =27,4 суток и амплитудой изменения радиуса &R = ±918м (рис.3), вызванного тем, что ядро Земли представляет собой мини-звезду и обладает колоссальной энергией, составляющей W=4,76-10 ²² BT (см. «Основы единой теории физики» [М., 1994г. Стр.577-583] и «Объединенный научный журнал» [Μ.,Νδ18, 2003г. Стр.58-78]). Установлено, что 76% землетрясений, силой от 5 до 9 баллов происходит в период расширения Земли, а 24% - в период ее сжатия.

Кроме того, предлагаемый способ основан на глубоком исследовании многих землетрясений, имевших катастрофические последствия в разных частях Земного шара за последние 100 лет. В результате этой работы удалось установить, что многочисленные трещины на поверхности Земли, эпицентре землетрясения, является следствием выдавливания грунтов на высоту h = 1- 10м. При этом выявлено, что существует подготовительный период

землетрясения, в течение которого происходит накопление напряжения, выражающееся в сводовом поднятии территории над гипоцентром.

Установлено, что именно это явление может служить единственным реальным признаком приближающегося землетрясения.

Предложенный способ краткосрочного прогноза землетрясений согласно изобретению, на практике осуществляют следующим образом. На сейсмически активных территориях устанавливают систему локальных датчиков,

непрерывно фиксирующих изменения радиуса Земли, а аналитический центр и контрольный датчик устанавливают на сейсмически пассивной территории, куда через спутниковую связь, в масштабе реального времени, поступает информация от всех датчиков. Локальные датчики на контролируемых участках соединяют с компьютером и цифровым передающим устройством,

периодически посылающим результаты измерений на центральный пульт мониторинга. При этом компьютеру задают программу, согласно которой, по результатам измерений датчика, он рассчитывает изменение радиуса Земли в данной точке и выводит график зависимости этого параметра по времени. От контрольного датчика в центре управления выводят такой же график, характеризующий общую картину динамики радиуса по всему земному шару. Сравнивая графики от локальных датчиков с графиком от контрольного датчика устанавливают точки, в которых развитие происходит с опережением, что свидетельствует о нарастании напряжения и приближении землетрясения. При выявлении такой зоны производят расчет дальнейшего развития процесса сводового поднятия грунтов и выводят время его завершения и ожидаемую магнитуду.

При этом расчетная часть прогноза опирается на уточненные мною параметры Земли и на установленную причину динамики ускорения свободного падения в данной точке земной поверхности, gi , зависящую, как оказалось, только от изменения радиуса Земли, вида: σ -, м I с ^" , где (1 )

(R ± R, )'

Ro - среднее значение радиуса Земли, уточненное значение, а ₀ - 6,37789282153 · 10 ⁶ м. - экваториальный радиус Земли, уточненное значение,

Ь ₀ = 6,37206986412 · 10 м - полярный радиус Земли, уточненное значение,

I ₀ = G - т _& = 3, 99218961891 - 10 ¹⁴ м ³ / с ² = const - постоянная гравитации Земли, уточненное значение, где

G = 6, 67200199981 · 10 ^~ " ³ / кг - с ² = const - постоянная Кавендиша, уточненное значение, т = 5,98349583682 · 10 ² \г - масса Земли, уточненное значение,

Ri - изменение радиуса Земли на текущий момент.

Связь между изменением радиуса Земли и землетрясениями мною была открыта экспериментально. При изучении динамики ускорения силы тяжести (ускорения свободного падения) в Москве было установлено, что 27.06.1998г, приращение радиуса Земли составило Δ#=626,2Μ, а вечером этого дня на Адриатическом побережье Турции случилось землетрясение магнитудой 6,5, с разрушениями зданий и гибелью людей. Спустя год из книги профессора Копылова И. П. «Электромагнитная вселенная» [М.,1999г] я узнал о существо- вании Международной службы вращения Земли (IERS), территориально размещенной в США. В этой книге, на стр.76, был приведен график динамики вращения Земли вокруг своей оси за 1998г, снятый в IERS, на противоположной стороне земного шара относительно Москвы (рис.1 ). При изучении этого графика бросилась в глаза асимметричность пиков и экстремумов относитель- но оси X. Причиной этого оказалась продолжительность эфемеридных суток, ГЕ=86400С, принятая как среднее значение земных суток. При переходе от эфемеридных суток к звездным, f ₀ =86164,1c, график приобрел полную симметрию (рис.2). А когда исследовал все землетрясения на Земле за 1998 год и наложил их на годичный график, то стало ясно, что и на территории США, 27.06.1998г. радиус Земли имел приращение д =626.2м (рис.3), как и в Москве. Стало ясно, что изменения радиуса Земли, это - глобальное явление, до понимания которого мы пришли только теперь. Тщательное изучение вопроса привело к установлению активного ядра Земли, радиуса г=1 , 0610039301 1 -10 ⁵ м, в котором идет непрерывный процесс выделения энергии, совершенно аналогично процессу в плазме Солнца, при этом температура плазмы в ядре Земли составляет 22600 ^° С, а ее давление Р=1 , 7 10 ¹⁴ Па. [2, стр.67-68] . Именно ядро является энергетическим реактором Земли, управляющим всеми геодинамическими процессами, в том числе и землетрясениями. Земля с завидной регулярностью, с периодом г =27,4 сут., расширяется и сжимается, при этом 76% землетрясений происходит в период ее расширения, а 24% - в период сжатия (рис.4) .

Ключевую роль в решении этой задачи играют датчики, которые в реальном времени, с заданной периодичностью фиксируют изменение ускорения силы тяжести, gi, в контролируемых точках сейсмически активных территорий земного шара. При этом в каждой контролируемой точке сначала

устанавливают значение g _n соответствующее среднему значению радиуса Земли Ro, которое становится базовой величиной для дальнейших расчетов динамики процесса в данной точке. Изменение радиуса Земли как в сторону уменьшения, -ARi, так и в сторону приращения, + д , , определяют на основе изменения ускорения силы тяжести gi , состоящего из двух компонентов: g ₀ i=const для данной точки земной поверхности и ± д#,- , значение которого находится в беспрерывном изменении от нуля до ± 0,0031 м/с ² :

При этом, когда Земля находится в фазе расширения и ее радиус получает приращение от &R=0 до д/? _тах =918 м, ускорение силы тяжести уменьшается от д^=0 до g _m ,-n ⁼ - 0,0031 м/с ² . Эту зависимость и выражает уравнение ( 1 ), решая которое относительно дополучают:

2R _{0 +} V4R ₀ ² - 4(R ₀ ² - / ₀ / g,)

Щ = , м

2 (4)

Базовый датчик аналитического центра и система локальных датчиков производят измерение д#, с периодичностью ω = 4/час, т.е. через каждые 15 минут.

Каждую наблюдательную точку снабжают не только датчиком, но и компьюте- ром и передающим устройством для связи с аналитическим центром. По результатам измерения g, в каждой точки компьютер вычерчивает график развития Ri во времени. В аналитическом центре локальные графики накладывают на контрольный график и выявляют точки, на которых развитие процесса имеет опережающий характер.

Согласно созданной мною теории внутреннего строения Земли и вытекающей из нее теории развития землетрясения, основы которых изложены в [1 и 2], поле предстоящего землетрясения, находясь под выталкивающим

напряжением плазмы ядра Земли, испытывает сводовое поднятие,

обусловливаемое опережающим ростом радиуса Земли под ним до

критического значения R _c , состоящего из трех членов:

R _ci = R ₀ + AR ₀ + h _c . , M. , где (5)

R ₀ - среднее значение радиуса Земли, м, AJ O - приращение радиуса (или его сокращение) в контрольной точке, где размещен аналитический центр, м,

hd - избыточное приращение радиуса Земли в зоне сводового поднятия грунтов,

hd= ARci- &Ro - физическое содержание избыточного приращения радиуса Земли в зоне развивающегося землетрясения.

ARci - критическое приращение радиуса в поле приближающегося землетрясения, м.

При достижении критического напряжения, Р _с , чаще всего это на глубине 30-35 км от поверхности Земли, происходит разрыв грунтов поля землетрясения вдоль конуса напряжения и вся масса грунтов этого поля, порядка т=ЗЮ ¹³ кг, подбрасывается вверх на высоту hi, а в следующий момент она падает обратно, производя мощный удар по своему ложу. Именно этот удар и является генератором сейсмической волны, распространяющейся от гипоцентра по всем направлениям. При этом энергию удара, E, , определяют по уравнению:

Е ₁ = т^ к ₁ ,Дж где (6) m^ V^ p - πη ² · H _j · р,кг , где (7)

7 ^* ι - радиус поля землетрясения, на глубине Н,, м,

Hi - глубина гипоцентра, м,

р =2,755- 1 0 ³ кг/м ³ - плотность коры и мантии Земли.

Поскольку явление носит взрывной характер, масса грунтов, подброшенная вверх, успевает претерпеть различного рода деформации и разломы, поэтому после падения назад, в свое ложе, она уже не вмещается в него, а следствием этого являются многочисленные трещины поверхности Земли в поле

землетрясения, в эпицентре.

В качестве датчиков, измеряющих изменения ускорения силы тяжести, используют маятниковые гравиметры, среди которых наиболее подходящим является прибор с оборотным маятником, размещенным в вакуумной камере. Этот прибор на двухмаятниковой основе обладает достаточной точностью и способен через каждые 1 5 минут выдавать новое измерение периода маятникаТ, . который связан с ускорением силы тяжести формулой:

/. - длина маятника, м, при этом для каждой точки земной поверхности существует свой реперный период колебания маятника, T _0J , если соблюдается постоянство длины маятника 7 ₀ и массы груза, т ₀ , при изготовлении всей серии приборов:

Τ _0ι . = 2π · ψ ₀ / g _0j = const для конкретной точки, с, (9) где g _0i - среднее значение ускорения силы тяжести в данной точке в момент, когда радиус Земли равен R ₀ . Понятно, что на величину постоянного базового периода маятника, Τ _ΰί , накладывается динамика изменения &.g. в каждый конкретный момент времени, согласно формуле:

T _I = T _Q/ ± Т С, ИЛИ :

Стало быть, оборотный маятник измеряет динамику периода, а компьютер по заложенной программе рассчитывает по каждому значению ^ ускорение силы тяжести g _t на текущий момент по формуле: g^ A^ - l T^ M / c ² (1 1 )

Имеются прямые наблюдения, подтверждающие, что существует подготови- тельный период землетрясения, в течение которого поле приближающегося землетрясения испытывает сводовое поднятие грунтов на обширной террито- рии, которое визуальному наблюдению поддается только в редких случаях, описанных японским исследователем К.Моги [5, стр. 52]. Так, в Японии при землетрясении Адзигасава (1793г. ) в западной части префектуры Аомори, при землетрясении Оги (1802г.) на острове Садо, при землетрясениях Касаката (1804г.), Хамада (1872г.) и Танго (1927г.) за час или несколько часов до подземного толчка наблюдался аномально низкий отлив. Это означает, что перед землетрясением поле ожидаемого землетрясения вздымается вверх под внутренним напряжением, создавая видимость аномально низкого отлива при его отсутствии. Другое наблюдение получено при строительстве самого длинного в мире моста Акаши-Какио в Японии, сданного в эксплуатацию в 1998г. (вблизи города Кобэ). После установки центральной опоры моста произошло

землетрясение в этом районе силой 7,2 балла, после которого расстояние между центральной опорой и краями моста увеличилось на 4 м, что явилось следствием остаточного поднятия поля землетрясения на высоту Л=50-60 м при диаметре поля землетрясения d=500 км и приращении радиуса Земли под ним, ДЯ=580-600 м.

Цитируемая литература

1.Д.Х.Базиев. Основы единой теории физики. М., Педагогика, 994г., 640 стр.

2. Д.Х.Базиев. Истинно элементарные частицы и абсолютные параметры Земли. Объединенный научный журнал, Ns18,2003г., стр.58-78.

3. Патент Российской Федерации N°2183334 «Способ определения изменения радиуса Земли» с приоритетом от 4.08.1998г.

4. В. Торге. Гравиметрия. М., Мир. 1999г.

6. К.Моги. Предсказание землетрясений. М .Мир, 1988г.

б.В.А.Апродов. Зоны землетрясений. М., Мы ель, 2000г.

7. И. П. Копылов. Электромагнитная Вселенная. М., изд. МЭИ, 1999г.

8. «Основы единой теории физики» [М., 1994г. Стр.577-583]

9. «Объединенный научный журнал» [M.,Ns18, 2003г. Стр.58-78]).