В Петропавловске-Камчатском на протяжении года проводились испытания инновационного малогабаритного прецизионного лазерного инклинометра. Этот прибор способен фиксировать изменения наклона земной поверхности с невероятной точностью – до одной миллиардной доли градуса. Он предназначен для более точного прогнозирования землетрясений и извержений вулканов. В испытаниях принимали участие специалисты Камчатского государственного университета имени Витуса Беринга.
Современные устройства не обладают достаточной чувствительностью для регистрации сейсмических событий на крайне низких частотах. Новый инклинометр решает эту задачу, работая в диапазоне от 0,00001 до 20 герц. Работа над созданием прецизионного лазерного инклинометра ведется с 2010 года в Объединенном институте ядерных исследований. Устройство установлено в сейсмокамере на территории Камчатского филиала Федерального исследовательского центра «Единая геофизическая служба РАН» и Института вулканологии и сейсмологии ДВО РАН. Испытания проходили с декабря 2022 по декабрь 2023 года.
Прибор зафиксировал землетрясения, колебания, вызванные океаническими штормами, деформации земной коры под воздействием гравитации Луны и Солнца, а также индустриальные шумы. Его чувствительность настолько высока, что он улавливал даже изменения наклона, вызванные проездом автофургона.
Основной принцип работы устройства заключается в отражении лазерного луча от тонкой пленки жидкости в специальной кювете. При наклоне земной поверхности отраженный луч смещается, что фиксируется высокочувствительными датчиками. Тонкий слой жидкости демпфирует колебания на своей поверхности за счет трения о дно, обеспечивая высокую точность измерений.
Родослав Израпил, руководитель информационного центра Объединенного института ядерных исследований при КамГУ имени Витуса Беринга, объяснил: «За время наблюдений земная поверхность наклонялась на примерно 20 микрорадиан. Мы наблюдали повторяющиеся изменения с интервалами от 5 до 10 дней и амплитудой около 10 микрорадиан. Эти колебания могут быть связаны с вулканической активностью».
Рост давления внутри вулкана приводит к наклону его склонов, что и фиксирует инклинометр. Возможно, устройство уловило сигналы от вулканов с амплитудой около 50 нанорадиан. Такие данные помогают отслеживать изменения в состоянии вулканов и потенциально прогнозировать их извержения.
Кроме того, прибор зафиксировал «твердые приливы» – деформации земной коры под действием гравитации Луны и Солнца, а также первичные микросейсмы, вызванные океанскими штормами. Во время штормов между поверхностью воды и дном образуются стоячие волны, которые давят на дно океана, создавая волны, достигающие материка.
Анализ долговременных изменений наклона земной поверхности позволяет выявлять зоны накопления сейсмической энергии, что способствует более точному прогнозированию землетрясений и извержений вулканов. Ученые предложили создать сеть таких инклинометров для мониторинга всей территории Камчатки. Для повышения точности планируется использовать два прибора одновременно и сопоставлять их данные.
Источник: gazeta.ru
распечатать статью