18+

Пепел

©  Babr24.com

Наука и технологии, Гео Томск

6962

01.10.2021, 17:59

«Мы хотим четко прогнозировать землетрясения»: ученый ТГУ о математике, моделях и движениях земной коры

Профессор кафедры прочности и проектирования Павел Макаров об изучении движений элементов земной коры и том, как это знание может помочь создать математическую модель и прогнозировать катастрофические землетрясения.

Земная кора состоит из плит. Эти плиты приводят ее в напряженное состояние, двигаясь и взаимодействуя друг с другом. Какие-то из движений провоцируют сильные землетрясения, для описания возникновений и распределений которых в современной науке пока что не существует общей математической модели.

Ее созданием занимаются ученые физико-технического факультета ТГУ под руководством профессора кафедры прочности и проектирования Павла Макарова. Свою модель они тестируют как в теории – на малых модельных образцах, так и на практике – в Байкальской рифтовой зоне, где есть надежные данные наблюдений.

Пресс-служба ТГУ провела интервью с Павлом Макаровым, где он рассказал о проводимой его командой работе. «Бабр» публикует главные выдержки из этого интервью.

Профессор кафедры прочности и проектирования Павел Макаров

Проблематика исследований

Земная кора не стационарна. Движение ее отдельных элементов и их деформация идут на разной скорости и в разных пространственных масштабах, создают напряженное состояние и формируют рельеф земной поверхности, провоцируя землетрясения различной магнитуды. Они возникают тогда, когда напряжения превышают прочность элементов земной коры. В результате формируется новый разлом либо активизируется старый, вызывая разрушение.

Сейчас ученые задаются вопросом: реально ли на современном уровне знания создать математическую модель этого процесса? Возможно ли воспроизвести движения и взаимодействия элементов земной коры и описать развивающиеся в них напряжения и разрушение, включая в том числе катастрофические землетрясения?

Моделирование процессов разрушения и малых образцов, и элементов земной коры приблизило бы науку к пониманию природы землетрясений.

Прогноз землетрясений

У землетрясений есть много предвестников. В процессе движений и взаимодействий элементов земной коры аппаратуры регистрирует колебания поверхности в сейсмоактивном регионе. Однако точно определить таким образом приближение катастрофического землетрясения невозможно.

Общие закономерности процессов разрушений позволяет выявить нагружение малых образцов – этими задачами в течение многих лет занимается механика. Ученые изучают не только само катастрофическое разрушение, но и мелкомасштабные процессы. На основе общих подходов механики деформируемого твердого тела и наблюдений за развитием сейсмического процесса строится математическая модель. В этом и заключается проект ученых ТГУ.

«В лаборатории мы воспроизводим малые землетрясения. Сжимаем образцы, а с боковой поверхности записываем колебания свободной поверхности. Каждая трещинка порождает импульс — звуковой, например. Он выходит на поверхность — и поверхность колеблется. Колебания эти маленькие, доли микрон, но лазерный интерферометр записывает этот процесс», - рассказывает Павел Макаров.

Накопление повреждений на начальном этапе развивается очень медленно, на заключительной стадии – в сверхбыстром режиме. В малых образцах за миллисекунды он доходит до катастрофы.

Планы

В планах ученых – создание метода четкого прогнозирования катастрофических землетрясений.

«Мы хотим четко прогнозировать землетрясения. Прогноз — это, например, «Через два часа будет землетрясение, выключайте электричество и газовое снабжение, эвакуируйтесь». К такому прогнозу мы только движемся», - объясняет Павел Макаров.

Земная кора в любом случае должна находиться в напряжении. Если ученые научатся вовремя снимать его, то смогут организовывать искусственные землетрясения, делая их медленными и безопасными. Модель ученых ТГУ приближает человечество к пониманию того, как это делать.

«У нас есть понятные прикладные задачи, которые мы успешно решаем: как разрушаются малые образцы, какова их долговечность, как делать безопасные посадки кровли в шахтах, как безопасно разрабатывать угольные пласты. Сейчас уже на хорошем, качественном уровне мы научились моделировать и сейсмический процесс», - резюмирует профессор.

Новости Томской области - в Вайбере. Только эксклюзив! Подписывайтесь!

Читайте нас в Одноклассниках!

Читайте нас в Телеграме!

Пепел

©  Babr24.com

Наука и технологии, Гео Томск

6962

01.10.2021, 17:59

URL: https://m.babr24.com/?IDE=219578

bytes: 4514 / 4168

Обсудить на форуме Бабра в Telegram

Поделиться в соцсетях:

Другие статьи и новости в рубрике "Наука и технологии" (Томск)

Свой-чужой: ученые ТГУ объяснят поведение макрофагов при инсульте

Томские нейробиологии будут выращивать клетки нервной ткани, чтобы исследовать поведение «правильных» и «неправильных» макрофагов в головном мозге, ...

Автор: Пепел.

Источник: Babr24.com.

Наука и технологии, Здоровье

Томск

437

07.12.2021

Долой страдания: в мире появились изделия из грибной кожи

Ежегодно только ради кожаных изделий погибает более 1,5 миллиарда животных.

Автор: Миша Ковальски.

Источник: Babr24.com.

Наука и технологии, Экология

Мир

7886

03.12.2021

Молодые ученые ТГУ разработают технологии функционального питания

На химическом факультете ТГУ открыли новую научную лабораторию исследования и применения сверхкритических флюидных технологий в агропищевых ...

Автор: Пепел.

Источник: Babr24.com.

Наука и технологии, Молодежь, Здоровье

Томск

5860

01.12.2021

В Томске разрабатывают алгоритм машинного обучения для предсказания свойств химических соединений

Молодой ученый ТПУ Борис Пякилля разрабатывает алгоритм, который сможет строить модели, предсказывающие молекулярные свойства малых органических ...

Автор: Пепел.

Источник: Babr24.com.

Наука и технологии, Интернет и ИТ

Томск

6160

29.11.2021

Бивень мамонта обнаружили на дне океана

Два года назад – в докоронавирусном 2019-м – группа учёных исследовала глубины Тихого океана.

Автор: Миша Ковальски.

Источник: Babr24.com.

Наука и технологии, История

Мир

2316

28.11.2021

Томские физики разработали сплав для экологичных холодильников

В лаборатории физики высокопрочных кристаллов Томского государственного университета разработали сплав для создания твердотельных систем охлаждения – ...

Автор: Пепел.

Источник: Babr24.com.

Наука и технологии, Экология

Томск

6511

28.11.2021

Томские ученые будут создавать новые материалы с помощью цифрового моделирования

ТГУ в составе междисциплинарного консорциума разработает новые материалы с помощью прорывных технологий цифрового и экспериментального ...

Автор: Пепел.

Источник: Babr24.com.

Наука и технологии, Экономика и бизнес

Томск

10554

27.11.2021

«Мы не каракатицы!»: в Великобритании обдумывают закон о защите омаров, осьминогов и им подобных

Супермаркет, рыбный отдел. Посередине стоит аквариум с живым «товаром». Для детей это развлечение – можно посмотреть на морских гадов.

Автор: Миша Ковальски.

Источник: Babr24.com.

Наука и технологии, Экология

Мир

9909

26.11.2021

Ледники на учете и международное признание: как томские ученые исследуют горно-ледниковые массивы на Алтае

Криосфера Алтая — своего рода «термометр», фиксирующий изменения климата в Евразии и дающий понимание о трансформация горного оледенения и ландшафтов.

Автор: Пепел.

Источник: Babr24.com.

Наука и технологии, Гео, Экология

Томск, Россия

8967

25.11.2021

Блогнот. Алиса в области чудес

До чего техника дошла!

Автор: Андрей Игнатьев.

Источник: Babr24.

Наука и технологии, Общество

Томск

1536

24.11.2021

Ученые из ТГУ и Малайзии работают над оптимизацией добычи нефти

Ученый ТГУ и аспирант из Малайзии ищут методы увеличения нефтедобычи.

Автор: Пепел.

Источник: Babr24.com.

Наука и технологии, Молодежь

Томск

12203

19.11.2021

СФТИ представил новые сенсоры для распознавания опасных концентраций водорода

Сотрудники лаборатории оптических материалов и покрытий СФТИ разработали малогабаритные и дешевые сенсоры для обнаружения довзывоопасных концентраций ...

Автор: Пепел.

Источник: Babr24.com.

Наука и технологии

Томск

7220

15.11.2021