12 июля в стенах МГУ имени М.В. Ломоносова стартовала Школа молодых ученых «Системный анализ и оценка сейсмической опасности», которая стала первым шагом в реализации проекта Российского научного фонда «Применение системного анализа для оценки сейсмической опасности в регионах России». В течение четырех дней более 40 участников Школы из разных городов России вместе с представителями международного научного сообщества из семи стран попытаются заглянуть в будущее: не для того, чтобы предсказать следующее крупное землетрясение, а для того, чтобы понять, как его прогнозировать.
От классики к «неоклассике»
К оценке сейсмической опасности сегодня существует два подхода - вероятностный и неодетерминистский.
Последний используется редко - как правило, предпочтение отдается старому доброму методу вероятностной оценки. Его суть заключается в том, что оценивается вероятность превышения конкретного уровня движения грунта, вызванного землетрясением, за определенный промежуток времени. Этот подход является «классикой жанра» - и именно на его основе составляют карты сейсмического районирования. Однако такой метод перестает соответствовать требованиям современности. Так, около 12-ти крупных землетрясений XXI века оказались для исследователей неожиданностью, они не были предсказаны. Как отмечает Алена Рыбкина, председатель организационного комитета, заведующая сектором инновационных проектов Геофизического центра РАН, несмотря на то что «самые выдающиеся ученые работают над возможностью создания теории, которая позволит предсказывать землетрясения, уже не протяжении многих десятилетий данный вопрос остается дискуссионным».
Где есть дискуссия, там есть проблема, а где есть постановка проблемы - там есть уже как минимум 50% решения. А проблема состоит в том, что в современных условиях в одиночку совершить переход от классики к «неоклассике» сейсмология не в состоянии - ей необходимы помощники. К оценке сейсмической опасности требуется новый - системный - подход, предполагающий взаимодействие разных теорий, разных методик и разных сфер науки. Поставив перед собой задачу разработать такой метод, Школа молодых ученых объединила специалистов таких областей, как геология, геофизика, математика и наука о данных. Исследователями и учеными уже не подвергается сомнению, что мультидисциплинарность - это один из ключевых моментов, приближающих нас к будущему.
Другой момент - взгляд в прошлое. Представитель Национального центра космических исследований (Париж), профессор Миара Мандеа уверена: чтобы глубже разобраться в проблеме, необходимо обратиться к нашему прошлому и проанализировать те землетрясения, которые уже произошли, о которых у исследователей уже есть определенная информация. «Комбинируя ту информацию, которую мы получаем из наших баз данных, - поясняет профессор, - информацию из наших наблюдений, из данных, полученных через спутниковые системы, мы сможем приблизиться к понимаю того, что происходит с нашей планетой и как происходят землетрясения».
BIG data
Информация о тех или иных землетрясениях - от самых мелких до самых крупных - поступает сегодня ежесекундно. Системы хранения, накопления и обработки данных совершенствуются - и число зарегистрированных землетрясений растет с каждым днем. Как обработать такую «лавину» информации? Как грамотно проанализировать данные? И, наконец, каким образом их систематизировать?
Все эти вопросы - не из области метафизики. На них может дать ответ геоинформатика. Эта наука занимается проектированием, эксплуатацией географической информационной системы (ГИС) - технологии, которая может использоваться как специалистами, так и непрофессиональными пользователями. Первым ГИС поможет справиться с нахлынувшим потоком данных и составить наиболее репрезентативную визуальную карту сейсмического районирования, вторым - получить наглядное
представление о явлениях, происходящих на Земле и планетах Солнечной системы. По словам директора Геофизического центра РАН Алексея Джерменовича Гвишиани, в России ГИС менее распространена, чем в других странах. Скажем, во Франции такая система используется не только исследовательскими институтами, но и частными и общественными компаниями.
Тем не менее и в нашей стране наблюдается определенный прогресс в области новых технологий. Так, ГИС используется у нас в привязке с демонстрационными комплексами со сферическим проекционным экраном. Таких комплексов в России пока лишь два - и один из них находится в Геофизическом центре РАН. Его применяют не только для решения научных задач, но и в рамках образовательной деятельности: лекции по некоторым школьным дисциплинам (география, астрономия, экология) с ярким визуальным сопровождением создают весомую конкуренцию стандартному подходу к обучению.
Кроме того, ГИС частично применяется для составления новой версии карты сейсмического районирования России: современные карты ОСР строятся в цифровом формате с использованием слоев ArcGIS и Arcinfo. Алексей Дмитриевич Завьялов, Президент Европейской Сейсмологической Комиссии, напомнил, что сегодня нормативной картой является ОСР 1997-го года. Возможно, скоро ее заменит новая, современная карта: версия 2016-го года уже разработана и находится в ведении Министерства строительства РФ. Но что она из себя представляет - пока что остается для нас тайной.
Но в чем мы можем быть точно уверены, так это в том, что карты не составляются по едином образцу. Суть их в целом одна и та же: описание ландшафта, - однако адресат может различаться: для разных людей, для разных сообществ их составляют по-разному. Для политика - одна карта, для инженера, для геофизика, для того, кто оценивает сейсмическую опасность, - для каждого будут составлены разные карты. Такую особенность подчеркнул профессор Университета Триеста (Италия) Фабио Романелли. Ее важно учитывать опытным специалистам, о ней важно помнить молодым ученым: от того, для кого предназначена карта, будет зависеть способ обработки и презентации данных. Этот вопрос Школа также не обойдет без внимания.
Первая и не последняя
В практическом плане задача Школы сводится к поиску и разработке нового метода оценки сейсмической опасности. Однако Школа поставила перед собой еще одну масштабную цель - восполнить недостаток информационной презентативности проектов для молодых ученых. По словам Алены Рыбкиной, молодежь редко принимает участие в проектах не потому, что не хочет участвовать, а потому, что, возможно, и не догадывается о том, что такие проекты существуют. «Поэтому важнейшим элементом Школы молодых ученых, - отмечает председатель оргкомитета, - является наличие непосредственной дискуссии, которая предполагает общение с глазу на глаз между молодыми учеными и учеными, которые уже «завоевали» себе имя в научном мире и которые могут рассказать о текущих проектах в области оценки сейсмической опасности и о возможностях участия молодежи в данных проектах».
Первый шаг в этом направлении уже сделан, а впереди - вторая Школа молодых ученых, которая запланирована на 2017-й год, а также международные конференции, одна из которых пройдет в сентябре следующего года в Петергофе. Кто знает, может быть, уже в ближайшем будущем мы будем говорить не о двух, а о трех разработанных подходах к оценке сейсмической опасности?
