Оценка состояния и прогноз активности вулканов Безымянный и Ключевской на Камчатке по сейсмологическим и спутниковым данным

• Автор: Сенюков, Сергей Львович
• Шифр специальности: 25.00.10
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Петропавловск-Камчатский
• Количество страниц: 150 с. : ил.

Содержание
Введение
Глава 1. Геолого-геофизическая изученность Ключевской группы вулканов..
1.1 Геолого-структурное положение Ключевской группы вулканов
1.2 Строение земной коры в районе Ключевской группы вулканов по сейсмическим, гравиметрическим и электромагнитным данным
1.3 Строение среды в районе Ключевской группы вулканов по сейсмологическим данным
Глава 2. Сейсмологические, спутниковые и видео-визуальные наблюдения за вулканами и оценка их состояния
2.1 Мониторинг активности вулканов Камчатки
2.2 Сейсмологические наблюдения
2.3 Спутниковый мониторинг
2.4 Видео и визуальные наблюдения на вулканах
2.5 Основные принципы оценки состояния вулканов и прогнозирования их активности по данным сейсмологических наблюдений
Г лава 3. Предвестники, сценарии и прогноз извержений вулкана Ключевской
3.1 Введение
3.2 Наблюдения и результаты
3.3 Предвестники по сейсмологическим и спутниковым данным
3.4 Выводы
Глава 4. Предвестники и прогноз извержений вулкана Безымянный по сейсмологическим и спутниковым данным
4.1 Введение
4.2 Наблюдения и результаты
4.3 Предвестники, сценарий, алгоритм и результаты прогнозов
4.4 Выводы
Глава 5. Взаимосвязь извержений вулканов Ключевской и Безымянный и методика их прогноза
5.1 Введение
5.2 Результаты исследований
5.3 Оценка достоверности прогнозов
5.4 Новый вариант алгоритма прогноза эксплозивных извержений вулкана
Безымянный с оценкой достоверности предвестников
5.5 Выводы
Заключение
Список литературы
Приложение
Приложение

ВВЕДЕНИЕ
Обоснование актуальности исследований
«Камчатка является северным звеном Курило-Камчатской дуги, где сейсмичность достигает наивысшего на Земле уровня и происходит около 1/3 землетрясений СССР. Здесь находится один из крупных тектонических узлов мира - пересечение Курило-Камчатской, Алеутской островных дуг и сейсмического пояса, протягивающегося сюда через Якутию из Северного Ледовитого океана, и один из наиболее мощных магматических центров мира -Ключевская группа вулканов. Здесь велика опасность всех главных стихийных бедствий, вызванных подземными силами, - землетрясений, цунами, извержений вулканов. На Камчатке могут решаться ключевые проблемы сейсмологии, геодинамики, вулканологии, важные задачи оценки сейсмической опасности и сейсмостойкого строительства. По этим причинам Камчатка и Командорские острова были, есть и будут одним из главных мест сейсмологических исследований в СССР» [Федотов, 1987].
Несмотря на предпринимаемые в мире усилия по развитию новых методов наблюдений, обработки данных, моделирования и теоретических исследований, прогнозирование извержений вулканов до настоящего времени представляет научную проблему, которая является часть одной из приоритетных тем в науках о Земле. Совместное исследование сейсмологических и спутниковых данных для активных вулканов представляет особый интерес для решения фундаментальных и прикладных задач геофизики, в том числе для прогноза их извержений.
Фундаментальные задачи связаны с ключевыми проблемами вулканологии и сейсмологии: исследование магматических систем питания вулканов по сейсмологическим данным, отражение динамики изменения состояния вулкана в геофизических полях, изучение механизмов подготовки извержений вулканов.
Практические задачи связаны с поиском закономерностей подготовки извержений вулканов по комплексу данных для успешного прогнозирования их активности.

2.3 Спутниковый мониторинг
Возможно, первые наблюдения за извержением вулкана (Большое трещинное Толбачинское извержение (БТТИ) в 1975 г.) из космоса были проведены советскими космонавтами. В мировой практике регулярные спутниковые наблюдения за вулканами были начаты в конце прошлого века и развиваются очень интенсивно. Это связано, прежде всего, с тем, что спутниковые данные позволяют контролировать большие территории, и не зависят от времени суток.
Можно условно выделить несколько основных направлений в спутниковых наблюдениях за вулканической активностью:
- контроль температур термальных аномалий в инфракрасном диапазоне частот;
- выделение пепловых шлейфов и облаков, оценка их географического положения и высоты, прогноз их распространения;
- выделение облаков, содержащих газ S02, и контроль их распространения;
- изучение деформаций поверхности.
По нашему мнению наиболее богатый опыт спутниковых наблюдений за активными вулканами имеют ученые США и, в частности, сотрудники Аляскинской вулканологической обсерватории (ABO) [Dehn, Dean, 2000; Flynn, Wright, 2002; Harris et al., 1997; Schneider et ah, 2000; Webley et ah, 2008]. Прежде всего, они используют данные спутников серии NOAA с датчиками высокого разрешения AVhhRR (Advanced Very High Resolution Radiometer), геостационарных спутников GOES (Geostationary Operational Environmental Satellite) и GMS (Geostationary Meteorological Satellite), а также спутников TERRA и AQUA с датчиками MOD1S (Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer). Благодаря многолетнему международному проекту по безопасности авиа полетов все эти данные АВО предоставляет КФ ГС РАН и ИВиС. Ежедневно, два раза в