Ученые МФТИ совместно со специалистами Института динамики геосфер РАН и Университета Иннополис разработали алгоритм SPAD (Seismogenic Patches Detection), позволяющий прогнозировать место и силу возможного землетрясения. Алгоритм позволяет определить размер и конфигурацию областей, из которых выделяется сейсмическая энергия при землетрясениях, т.е. можно оценивать размер очага и магнитуду готовящегося землетрясения. Эффективность прогнозирования с помощью алгоритма SPAD была подтверждена после сильнейшего землетрясения на Камчатке летом 2025 г. Работа поддержана Российским научным фондом (проект № 22-17-00204), а исследование опубликовано в журнале Geosciences.
Очаг землетрясения ― это не точка, из которой выделяется энергия, а крупная область. Соответственно, чем больше эта область, тем сильнее в итоге окажется сейсмический эффект, ощущаемый на поверхности. Определяя размеры областей, в которых выделяется сейсмическая энергия, и их конфигурацию, возможно спрогнозировать, масштаб и магнитуду землетрясения. О разработке корреспонденту портала «Научная Россия» рассказал доцент кафедры теоретической и экспериментальной физики геосистем МФТИ Алексей Остапчук.
«В земной коре постоянно инициируются слабые сейсмические события, которые человек даже не ощущает. Зоны этих слабых землетрясений постоянно эволюционируют, но узнаем мы о них только после того, как происходит сильное землетрясение. Это можно сравнить с дыханием ― человек дышит постоянно, но понимает, что есть какие-то проблемы только тогда, когда заболеет. Если определить структуру мест регулярно происходящих слабых событий и следить за ними, можно спрогнозировать возникновение потенциального сильного землетрясения. Разработанный нами алгоритм позволяет анализировать фоновую сейсмичность ― места, где происходят слабые события, их количество и распределение в пространстве. Это дает возможность очень четко понять, в какой области накапливается сейсмическая энергия, которая однажды обязательно будет излучена», ― рассказал Алексей Остапчук.
Такие исследования помогают прогнозировать место и магнитуду потенциального землетрясения с высокой точностью, но не дают понимания, когда именно оно произойдет. Краткосрочного прогноза землетрясений пока не существует, а среднесрочный ― позволяет оценить ситуацию на основе предварительных признаков в масштабе нескольких лет. Алгоритм показал эффективность расчетов после камчатского землетрясения магнитудой 8,8 баллов в июле 2025 г. Ученые предварительно оценивали, в каких областях может выделиться энергия, и составляли карту с очагами прошедших землетрясений. Сопоставление показало, что области совпадают, а энергия при камчастком мегаземлетрясении выделялась из четырех соседних сейсмогенных зон. Это подтвердило гипотезу о том, что размеры и границы сейсмогенных пятен определяют масштаб будущего события.
Применение алгоритма SPAD позволяет заблаговременно выявлять зоны повышенного риска сильных землетрясений и точнее оценивать сейсмическую опасность региона. Это дает возможность корректно рассчитывать необходимый запас прочности сооружений для снижения экономических рисков.
«Мы работаем над совершенствованием алгоритма, помогающего понять, сколько соседних сейсмогенных областей будут одновременно выделять энергию во время землетрясения. От этого зависит сила потенциального события. И параллельно стараемся точнее определять время возникновения землетрясений и момент запуска необратимого процесса», ― отметил Алексей Остапчук.