Вестник КРАУНЦ. Физ.-мат. науки. 2017. № 4(20). C. 109-120. ISSN 2079-6641

Содержание

DOI: 10.18454/2079-6641-2017-20-4-109-120

УДК 550.343.6

ВЫДЕЛЕНИЕ МЕТОДОМ АЙГЕНОСКОПИИ ПРЕДВЕСТНИКОВЫХ АНОМАЛИЙ ЖУПАНОВСКОГО ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЯ 30 ЯНВАРЯ 2016 Г. С MW=7.2 И ГЛУБИНОЙ ОЧАГА 171 КМ (КАМЧАТКА)

П. П. Фирстов1, Д. В. Исакевич2,3, В. В. Исакевич2,3,4Д. И. Будилов1,

Е. О. Макаров1, Л. В. Грунская4

1 Камчатский филиал «Единой геофизической службы РАН 683006, г. Петропавловск-Камчатский, бульвар Пийпа 9,

2 ООО «БизнесСофтСервис», 600005, г. Владимир, ул. Горького, д. 50, Россия,

3 ООО «Собственный вектор», 600005, г. Владимир, ул. Горького, д. 50, Россия,

4 Владимирский государственный университет, 600000, г. Владимир, ул. Горького, д. 87, Россия

E-mail: Firstov@emsd.ru

Рассмотрено применение методики айгеноскопии для анализа коллективного поведения временных рядов почвенного радона с целью выявления предвестниковых аномалий перед глубоким Жупановским землетрясением с M = 7.2. Айгеноскоп (от англ.«eigenvector» — собственный вектор) или «анализатор собственных векторов и компонент сигнала» является виртуальным прибором, позволяющим выделять реперные точки коллективного поведения в многомерных временных рядах. Рассмотрены многомерные временные ряды (01.08.2015 г. – 17.02.2016 г.), полученные на сети пунктов мониторинга подпочвенного радона Петропавловск-Камчатского геодинамического полигона. Перед глубоким землетрясением с M=7.2, произошедшим на удалении 120 км от пункта регистрации, с помощью метода айгеноскопии в динамике почвенного радона уверенно выделилась реперная точка, которая может рассматриваться как предвестниковаяаномалия.

Ключевые слова: подпочвенный радон, айгеноскопия, реперная точка, предвестниковая аномалия, землетрясение, прогноз.

Работа выполнена при финансовой поддержке гранта РФФИ №16-05-00162

© Фирстов П. П. и др., 2017

MSC 86A17

DETECTION PRECURSORY ANOMALIES OF ZHUPANOVSKY EARTHQUAKE ON JANUARY 30, 2016 WITH MW = 7.2 AND A DEPTH OF FOCUS 171 KM (KAMCHATKA) BY EIGENOSCOPY METHOD

P.P. Firstov1, D.V. Isakevich2,3, V.V. Isakevich2,3,4, D.I. Budilov1, E.O. Makarov1, L.V. Grunskaya4

1 Kamchatka Branch of Geophysical Survey of Russian Academy of Sciences, 683006,

Petropavlovsk-Kamchatsky, Piipa Boulevard 9,

2 OOO «BusinessSoftService» , 600005, Vladimir, Gorkogo str, 50, Russia, Russia,

3 OOO «Own vector, 600005», Vladimir, Gorkogo str, 50, Russia,

4 Vladimir State University, 600000, Vladimir, Gorkogo str, 87, Russia

E-mail: Firstov@emsd.ru

This paper describes application of the eigenoscopy technique for analyzing the collective behavior of soil radon time series in order to detect the precursory anomalies before the deep Zhupanovsky earthquake with M = 7.2. Eigenoscope (from English .eigenvector.) or analyzer of eigenvectors and signal components. is a virtual device that allows us to detect the reference points of collective behavior in multidimensional time series. The multidimensional time series (01.08.2015-17.02.2016), obtained at the network of subsoil radon monitoring stations of the Petropavlovsk-Kamchatsky geodynamic test area, are considered. Before the deep earthquake with M = 7.2, which occurred at a distance of 120 km from the registration point, a reference point in the dynamics of soil radon, which can be considered as a precursory anomaly, was confidently detected with the help of the eigenoscopy method.

 

Key words: soil radon, eigenoscopy, reference point, precursory anomaly, earthquake, forecast.

The work was carried out with the financial support of the RFBR grant No. 16-05-00162

© Firstov P. P. et al., 2017

Список литературы

  1. Фирстов П. П., “Мониторинг объемной активности подпочвенного радона (222Rn) на Паратунской геотермальной системе в 1997–1998 гг. с целью поиска предвестников сильных землетрясений Камчатки”, Вулканология и сейсмология, 1999, №6, 22–31. [Firstov P. P., “Monitoring ob»emnoy aktivnosti podpochvennogo radona (222Rn) na Paratunskoy geotermal’noy sisteme v 1997–1998 gg. s tsel’yu poiska predvestnikov sil’nykh zemletryaseniy Kamchatki”, Vulkanologiya i seysmologiya, 1999, №6, 22–31].
    2. Рудаков В. П., Динамика полей подпочвенного радона сейсмоактивных регионов СНГ., Автореферат на соискание степени доктора физико-математических наук., М., 1992. [Rudakov V. P., Dinamika poley podpochvennogo radona seysmoaktivnykh regionov SNG., Avtoreferat na soiskanie stepeni doktora fiziko-matematicheskikh nauk, M., 1992].
    3. Макаров Е. О., Фирстов П. П., Волошин В. Н., “Аппаратурный комплекс для регистрации концентрации подпочвенных газов с целью поиска предвестниковых аномалий сильных землетрясений Южной Камчатки”, Cейсмические приборы, 48:2 (2012), 5-14. [Makarov E. O., Firstov P. P., Voloshin V. N., “Instrumental complex for registration concentration of subsurface gas to find precursory anomalies strong earthquake of Southern Kamchatka”, Seismic Instruments, 48:2 (2012), 5–14].
    4. Фирстов П. П., Макаров Е. О., Акбашев Р. Р., “Мониторинг концентрации почвенных газов на Петропавловск-Камчатском геодинамическом полигоне в связи с прогнозом сильных землетрясений”, Сейсмические приборы, 51:1 (2015), 60–80. [Firstov P. P., Makarov E. O., Akbashev R. R., “Monitoring of the concentration of soil gases on petropavlovsk-kamchatsky geodynamical test site in relation with the forecast of strong earthquakes”, Seismic Instruments, 51:1 (2015), 60–80].
    5. Фирстов П. П., Макаров Е. О., “Реакция подпочвенного и растворенного в подземных водах радона на изменение напряженно-деформированного состояния земной коры”, Сейсмические приборы, 51:4 (2015), 58–80. [Firstov P. P., Makarov E. O., “Reaction of radon in soil and groundwater to stress-strain state of the earth’s crust”, Seismic Instruments, 51:4 (2015), 58–80].
    6. Любушин А. А., Анализ данных систем геофизического и экологического мониторинга, Наука, М., 2007, 228. с. [Lyubushin A. A., Analiz dannykh sistem geofizicheskogo i ekologicheskogo monitoringa, Nauka, M., 2007, 228 pp.]
    7. Дещеревский А. В., Журавлев В. И., А. Н. Никольский, Сидорин А. Я., “Технологии анализа геофизических временных рядов. Часть 1. Требования к программе обработки”, Сейсмические приборы, 52:1 (2016), 62-82. [Desherevskii A. V., Zhuravlev V. I., Nikolsky A. N., Sidorin A. Ya., “Technologies for analysis of geophysical time series. Part 1. Requirements for software”, Seismic Instruments, 52:1 (2016), 62–82].
    8. Дещеревский А. В., Журавлев В. И., А. Н. Никольский, Сидорин А. Я., “Технологии анализа геофизических временных рядов. Часть 2. WinABD – пакет программ для сопровождения и анализа данных геофизического мониторинга”, Сейсмические приборы, 52:3 (2016), 50–80. [Desherevskii A. V., Zhuravlev V. I., Nikolsky A. N., Sidorin A. Ya., “Technologies for analysis of geophysical time series. Part 2. WinABD — a software package for maintenance and data analysis of geophysical monitoring”, Seismic Instruments, 52:3 (2016), 50–80].
    9. Isakevich V. V., Isakevich D. V., Grunskaya L. V., Analizator sobstvennykh vektorov i komponent signalov, Patent na poleznuyu model’ RU 116242. Data vydachi patenta 30.09.2011 g., srok deystviya patenta do 30.09.2021 g. http://bankpatentov.ru/node/207042.
    10. Isakevich V. V., Isakevich D. V., Signalizator znachimykh otlichiy, Patent na poleznuyu model’ RU 133642. Data vydachi patenta 05.04.2013 g., srok deystviya patenta do 05.04.2023 g. http://bankpatentov.ru/ node/414199.
    11. Isakevich V. V., Isakevich D. V., Grunskaya L. V., Firstov P. P., Signalizator izmeneniy glavnykh komponent, Patent na poleznuyu model’ RU 141416. Data vydachi patenta 22.10.2013 g., srok deystviya patenta do 22.10.2023 g.
    12. Isakevich V. V., Firstov P. P., Isakevich D. V., Grunskaya L. V., Makarov E. O., “Ispol’zovanie metodiki diskriminantnykh funktsionalov dlya vyyavleniya repernykh
    tochek vo vremennykh ryadakh kontsentratsii pochvennogo radona na seti punktov Petropavlovsk-Kamchatskogo geodinamicheskogo poligona”, Problemy kompleksnogo geofizicheskogo monitoringa Dal’nego Vostoka Rossii, Trudy Chetvertoy nauchnotekhnicheskoy konferentsii. Petropavlovsk-Kamchatskiy. 29 sentyabrya-5 oktyabrya 2013 g, GS RAN, Obninsk, 2013, 59–63.
    13. Chebrov V. N., Kugaenko Yu. A., Abubakirov I. R. et al., “The January 30th, 2016 earthquake with Ks = 15.7, Mw = 7.2, I= 6 in the Zhupanovsky region (Kamchatka). Bulletin of Kamchatka Regional Association «Educational-Scientific Center»”, Earth Sciences, 29:1 (2016), 5–16.
    14. Фирстов П. П., Макаров Е. О., Глухова И. П., “Особенности динамики подпочвенных газов перед Жупановским землетрясением 30.01.2016 г. с М = 7.2 (Камчатка)”, ДАН, 472:4 (2017), 462–465. [Firstov P. P., Makarov E. O., Glukhova I. P., “Peculiarities of subsoil gas dynamics before the М 7.2 Zhupanovo earthquake of January 30, 2016, Kamchatka”, Doklady Earth Sciences, 472:2 (2017), 196–199].

 

Список литературы (ГОСТ)

  1. Фирстов П. П. Мониторинг объемной активности подпочвенного радона (222Rn) на Паратунской геотермальной системе в 1997–1998 гг. с целью поиска предвестников сильных землетрясений Камчатки // Вулканология и сейсмология. 1999. № 6. С. 22–31.
    2. Рудаков В. П. Динамика полей подпочвенного радона сейсмоактивных регионов СНГ. Автореферат на соискание степени доктора физико-математических наук. М: 1992.
    3. Макаров Е. О., Фирстов П. П., Волошин В. Н. Аппаратурный комплекс для регистрации концентрации подпочвенных газов с целью поиска предвестниковых аномалий сильных землетрясений Южной Камчатки // Cейсмические приборы. 2012. Т. 48. № 2. С. 5–14.
    4. Фирстов П. П., Макаров Е. О., Акбашев Р. Р.“Мониторинг концентрации почвенных газов на Петропавловск-Камчатском геодинамическом полигоне в связи с прогнозом сильных землетрясений // Сейсмические приборы. 2015. Т. 51. №1. С. 60–80.”.
    5. Фирстов П. П., Макаров Е. О. Реакция подпочвенного и растворенного в подземных водах радона на изменение напряженно-деформированного состояния земной коры // Сейсмические приборы. 2015. Т. 51. №4. С. 58–80.
    6. Любушин А. А. Анализ данных систем геофизического и экологического мониторинга. М.: Наука. 2007. 228 c.
    7. Дещеревский А. В., Журавлев В. И., А. Н. Никольский, Сидорин А. Я. Технологии анализа геофизических временных рядов. Часть 1. Требования к программе обработки // Сейсмические приборы. 2016. Т. 52. № 1. С. 62–82.
    8. Дещеревский А. В., Журавлев В. И., А. Н. Никольский, Сидорин А. Я. Технологии анализа геофизических временных рядов. Часть 2. WinABD – пакет программ для сопровождения и анализа данных геофизического мониторинга // Сейсмические приборы. 2016. Т. 52. № 3. С. 50–80
    9. Исакевич В. В., Исакевич Д. В., Грунская Л. В.Анализатор собственных векторов и компонент сигналов, Патент на полезную модель RU 116242. Дата выдачи патента 30.09.2011 г., срок действия патента до 30.09.2021 г. http://bankpatentov.ru/node/207042..
    10. Исакевич В. В., Исакевич Д. В. Сигнализатор значимых отличий. Патент на полезную модель RU 133642. Дата выдачи патента 05.04.2013 г., срок действия патента до 05.04.2023 г. http://bankpatentov.ru/ node/414199.
    11. Исакевич В. В., Исакевич Д. В., Грунская Л. В., Фирстов П. П. Сигнализатор изменений главных компонент. Патент на полезную модель RU 141416. Дата выдачи патента 22.10.2013 г., срок действия патента до 22.10.2023 г.
    12. Исакевич В. В., Фирстов П. П., Исакевич Д. В., Грунская Л. В., Макаров Е. О. Использование методики дискриминантных функционалов для выявления реперных точек во временных рядах концентрации почвенного радона на сети пунктов Петропавловск-Камчатского геодинамического полигона. Проблемы комплексного геофизического мониторинга Дальнего Востока России // Труды Четвертой научно-технической конференции. Петропавловск-Камчатский. 29 сентября-5 октября 2013 г. Обнинск: ГС РАН. 2013. C. 59–63.
    13. Чебров В. Н., Кугаенко Ю. А., Абубакиров И. Р., и др. Жупановское землетрясение 30.01.2016 г. с Ks=15.7, Mw=7.2, I=6 (Камчатка) // Вестник КРАУНЦ. Науки о Земле. 2016. Т. 29. №1. С. 5–16.
    14. Фирстов П. П., Макаров Е. О., Глухова И. П. Особенности динамики подпочвенных газов перед Жупановским землетрясением 30.01.2016 г. с М = 7.2 (Камчатка) // ДАН. 2017. Т. 472. №4. С. 462–465.

Для цитирования: Фирстов П. П., Исакевич Д. В., Исакевич В. В., Будилов Д. И., Е.О. Макаров, Грунская Л. В. Выделение методом айгеноскопии предвестниковых аномалий Жупановского землетрясения 30 января 2016 г. с Mw=7.2 и глубиной очага 171 км (Камчатка) // Вестник КРАУНЦ. Физ.-мат. науки. 2017. № 4(20). C. 109-120. DOI: 10.18454/2079-6641-2017-20-4-109-120

For citation: Firstov P. P., Isakevich D.V., Isakevich V.V., Budilov D. I., Makarov E. O., Grunskaya L.V. Detection precursory anomalies of Zhupanovsky earthquake on january 30, 2016 with Mw = 7:2 and a depth of focus 171 km (Kamchatka) by eigenoscopy method, Vestnik KRAUNC. Fiz.-mat. nauki. 2017, 20: 4, 109-120. DOI: 10.18454/2079-6641-2017-20-4-109-120

Поступила в редакцию / Original article submitted: 08.10.2017


FirstovФирстов Павел Павлович – доктор физико-математических наук, заведующий лабораторией акустического и радонового мониторинга, КФ ФИЦ «Единая геофизическая служба» РАН, Камчатский край, г. Петропавловск-Камчатский, Россия
Firstov Pavel Pavlovich – Dr. Sci. (Phys & Math), Head of laboratory of acoustic and radon monitoring, Kamchatka Branch,Geophysical Survey, Russian Academy of Sciences, Petropavlovsk-Kamchatsky, Russia.

1

1


Isakevich1

   

Исакевич Валерий Викторович – кандидат технических наук, доцент, Директор по инновационному развитию, ООО “Собственный вектор”, г. Владимир, Россия.
Isakevich Valeriy Viktorovich – PhD. (Tech), Assoc. prof., Chief innovative officer, Eigenvector Ltd., Vladimir, Russia.

1

1

1


Isakevich2

 

Исакевич Даниил Валерьевич – Технический директор, ООО “Собственный вектор”, г. Владимир, Россия.

Isakevich Daniil Valer’evich – Chief technical officer, Eigenvector Ltd., Vladimir, Russia.

1

1

1

1


Bud

Будилов Дмитрий Игоревич – младший научный сотрудник лаборатории акустического и радонового мониторинга, КФ ФИЦ «Единая геофизическая служба» РАН, Камчатский край, г. Петропавловск-Камчатский, Россия
Budilov Dmitriy Igorevich – junior researcher of laboratory of acoustic and radon monitoring, Kamchatka Branch, Geophysical Survey, Russian Academy of Sciences, Petropavlovsk-Kamchatsky, Russia.

1

1

1


Makarov

Макаров Евгений Олегович – научный сотрудник лаборатории акустического и радонового мониторинга, КФ ФИЦ «Единая геофизическая служба» РАН, г. Петропавловск-Камчатский, Россия.

Makarov Evgeniy Olegovich – research fellow of laboratory of acoustic and radon monitoring, Kamchatka Branch, Geophysical Survey, Russian Academy of Sciences, Petropavlovsk-Kamchatsky, Russia.

1

1


Grun

Грунская Любовь Валентиновна – доктор технических наук, профессор, профессор кафедры общей и прикладной физики, Владимирский государственный университет им. А. Г. и Н. Г. Столетовых. г. Владимир, Россия.

Grunskaya Lyubov’ Valentinovna – Dr. Sci. (Tech), Professor, Professor of the Department of General and Applied Physics, Vladimir State University named after A.G. and N.G. Stoletov, Vladimir, Russia.

1

1

1


 

Скачать статью Фирстов П.П. и др.