Пепел

© Babr24.com

Наука и технологииГеоТомск

6663

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 технологииГеоТомск

6663

01.10.2021, 17:59

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

bytes: 4514 / 4168

Обсудить на форуме Бабра в Telegram

Поделиться в соцсетях:

Автор текста: Пепел.

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

Из-за браконьеров слоны теперь рождаются без бивней

В начале 19 века биолог Жан-Батист Ламарк предложил теорию об упражнении и неупражнении органов. Исходя из этой теории, органы, которыми животное усиленно пользуется, развиваются, а те, которые мало применяются, атрофируются и постепенно исчезают.

Миша Ковальски

Наука и технологииИсторияМир

1097

25.10.2021

Крошка-краб возрастом 99 миллионов лет найден учёными в янтаре

Очередной древний объект «прошагал» через миллионы лет до наших дней в куске янтаря. Янтарь – это окаменевшая ископаемая смола. Это уникальный материал, который очень любят и ценят палеонтологи. Организмы, попавшие в янтарь, сохраняются в идеальнейшем состоянии.

Миша Ковальски

Наука и технологииМир

1462

23.10.2021

Американцы решают проблему мужского бесплодия с помощью обезьян

Сперматозоиды были созданы из стволовых клеток макак и использованы для решения проблем фертильных самцов. Этот научный прорыв может помочь и мужчинам.

Миша Ковальски

Наука и технологииЗдоровьеМир

1501

22.10.2021

Молодые ученые спасут мир от кислотных дождей

Ученые ТГУ займутся созданием высокоэффективных катализаторов для обезвреживания оксидов азота, влияющих на выпадение «кислотных» дождей. Работы будут проходить совместно с Институтом изучения наноструктурных материалов Итальянского исследовательского совета.

Пепел

Наука и технологииЭкологияМолодежьТомск

10940

21.10.2021

Как сквозь землю провалился. Год назад задержали учёного из Томска

В конце сентября 2020 года по делу о госизмене в пользу Китая задержали томского физика Александра Луканина. 1 октября его этапировали в СИЗО Лефортово. С февраля 2021 года о нём ничего слышно. Итак, Александру Луканину 65 лет, то есть официально он пенсионер.

Андрей Игнатьев

Наука и технологииКриминалТомск

1712

21.10.2021

Лауреаты Нобелевской премии 2021

10 декабря – день смерти Альфреда Нобеля. В этот день по традиции награждают лауреатов Нобелевской премии. Однако имена победителей определяют уже в октябре. Сейчас узнаем, кто и за что получит премию. К слову, среди них есть и россиянин.

Миша Ковальски

Наука и технологииМир

1800

21.10.2021

В Томске составили карту дна городских озер

Аквалангисты клуба подводного плавания «Наяда» ТУСУРа картографировали дно трех томских озер. Составленные карты не только помогут обеспечить безопасности отдыхающих, но и пригодятся при проведении благоустройства Томска. Первым объектом, картографированным клубом «Наяда», стало озеро Мальцево.

Пепел

Наука и технологииЭкологияТуризмТомск

10321

20.10.2021

Ученые ТГУ и Кореи разрабатывают материалы нового поколения для изготовления имплантов

Научный коллектив Томского государственного университета разрабатывает композитные материалы для биорезорбируемых имплантатов нового поколения. Работы ведутся совместно с учеными из Южной Кореи.

Пепел

Наука и технологииЗдоровьеТомск

5452

18.10.2021

Человек потерял хвост из-за генетической мутации

На самом деле хвост отвалился не у человека, а ещё раньше – у предков в лице обезьян. Но ведь многие современные приматы ходят с хвостом до сих пор. В чём же дело? Ответ на этот вопрос постарался получить учёный Бо Ся вместе со своей научной командой из Нью-Йорка.

Миша Ковальски

Наука и технологииМир

1951

15.10.2021

Генетики ТГУ повысят эффективность бактерий, разлагающих нефть в водоемах

Ученые кафедры генетики и клеточной биологии Биологического института ТГУ проводят исследование, в результате которого станет возможным задавать новые свойства бактериям, разлагающим нефть.

Пепел

Наука и технологииЭкологияТомск

8011

15.10.2021

Установка томских ученых очистит дно порта в Риге

Биологи Томского государственного университета очистят дно порта в Риге от нефти и нефтепродуктов с помощью инновационной технологии «Аэрощуп». Демонстрация ее возможностей в Европе позволит ускорить продвижение российских технологий на мировом рынке.

Пепел

Наука и технологииЭкологияЭкономика и бизнесТомск

9223

12.10.2021

ТУСУР начал сотрудничество с "дочкой" "Ростеха" для создания роботов

Томский университет систем управления и радиоэлектроники (ТУСУР) начинает сотрудничество в области образовательной робототехники с Центральным научно-исследовательским институтом (ЦНИИ) "Электроника" и промышленным кластером "Консорциум робототехники и систем интеллектуального управления".

Соня Совушкина

Наука и технологииОбразованиеОбществоТомск

1056

11.10.2021

Лица Сибири

Манаков Александр

Ермолович Олег

Зацепин Сергей

Пушкарев Иван

Мари Алексей

Каньков Олег

Кириллов Игорь

Игнатенко Андрей

Козьмин Алексей

Долгова Ирина