Пепел

© Babr24.com

Наука и технологииГеоТомск

6922

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

6922

01.10.2021, 17:59

URL: https://www.babr24.news/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)

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 соединений. Алгоритм основан на объединении методов искусственного интеллекта и байесовского подхода из теории вероятностей.

Пепел

Наука и технологииИнтернет и ИТТомск

5917

29.11.2021

Бивень мамонта обнаружили на дне океана

Два года назад – в докоронавирусном 2019-м – группа учёных исследовала глубины Тихого океана. Они плавали где-то в 300 километрах от берега Калифорнии, осматривали дно с помощью специальных камер. В буквальном смысле. Они удалённо управляли пилотируемыми аппаратами. Цель экспедиции – новые существа.

Миша Ковальски

Наука и технологииИсторияМир

1832

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 – безопасных и экологичных холодильников и микросистемной техники.

Пепел

Наука и технологииЭкологияТомск

5584

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 конструирования и моделирования технологических процессов. Это позволит не только создавать принципиально новые соединения, но и значительно ускорит их появление.

Пепел

Наука и технологииЭкономика и бизнесТомск

9588

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. Для взрослых - разнообразить ужин. А для самих морских гадов это мучения и страдания. Наконец-то люди начали задумываться об их благополучии.

Миша Ковальски

Наука и технологииЭкологияМир

8061

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. В этом плане наиболее показательными являются ледники Актру – ведь именно в высокогорье происходит самый быстрый отклик на изменения климата.

Пепел

Наука и технологииГеоЭкологияТомск Россия

8180

25.11.2021

Блогнот. Алиса в области чудес

До чего техника дошла! Теперь томичи могут передать обращения в органы власти с помощью голосового помощника «Алисы», сообщает пресс-служба областной администрации. «Алиса» передаст их сразу в федеральную систему обратной связи «Инцидент Менеджмент».

Андрей Игнатьев

Наука и технологииОбществоТомск

1311

24.11.2021

Ученые из ТГУ и Малайзии работают над оптимизацией добычи нефти

Ученый ТГУ и аспирант из Малайзии ищут методы увеличения нефтедобычи. Совместные исследования научной команды будут посвящены моделированию гидродинамики и теплопереноса в наножидкостях внутри пористых сред.

Пепел

Наука и технологииМолодежьТомск

11617

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 водорода. Это первые устройства в мире, выполняющие такую задачу при малом потребление энергии и небольшой стоимости.

Пепел

Наука и технологииТомск

7039

15.11.2021

В ТГУ улучшили технологическую линию для «КДВ-групп»

Группа ученых Базового центра проектирования Томского государственного университета модернизировала производственную конструкцию в компании «КДВ Краснодар». Сотрудники ТГУ разработали для ранее не работавшей установки новые проектные параметры и технологическую схему. Фото: https://bgvesti.

Пепел

Наука и технологииЭкономика и бизнесТомск Россия

8323

12.11.2021

Химики ТПУ получили новый материал для разложения экотоксикантов

Ученые Томского политехнического университета синтезировали новый катализатор, разлагающий в воде опасный сельскохозяйственный пестицид. Материал может быть получен из отходов от обычных пластиковых бутылок.

Пепел

Наука и технологииЭкологияТомск

8260

11.11.2021

Дельфины не прочь кайфануть ядовитой рыбой

Удивительные представители животного мира отряда млекопитающих – дельфины. С греческого слово означает «новорождённый ребёнок». В их так называемом словарном запасе имеется 14 000 звуковых сигналов. С помощью них дельфины умеют общаться, петь песни, передавать их из поколения в поколение.

Миша Ковальски

Наука и технологииБратья меньшиеМир

1959

11.11.2021

Лица Сибири

Кулехов Михаил

Лоншаков Александр

Голованов Александр

Евчик Сергей

Калинин Алексей

Липунова Елена

Колмаченко Василий

Муляр Александр

Егоров Вадим

Очиров Бато