Перейти к основному содержанию

Человек, который научился прогнозировать землетрясения

горшков
© unsplash.com

Двадцать второго июня 2022 года в Афганистане произошло землетрясение магнитудой 6,1, волны которого ощутили также в Пакистане, Узбекистане и Индии. В результате стихийного бедствия погибло более 1,5 тысяч человек и пострадало еще около 2 тысяч. Все они проживали в провинциях, которые еще 70 лет назад советский геолог и сейсмолог Георгий Горшков доподлинно установил как потенциальные опасные для подземных толчков в этом регионе.

По данным ученых, с каждым годом происходит рост сейсмической опасности во многих частях мира. Четыре из 13 самых губительных катастроф человеческой истории, связанных с землетрясениями, произошли только после 2004 года. В 2005 году в Пакистане от подземных толчков и их последствий погибло 86 000 человек, и в 2008 году в Китае — 87 000, в 2010 году на Гаити - 100 000 человек.

Распространено мнение, что повышенный риск связан с хозяйственным освоением сейсмоактивных районов и размещением на их территории атомных электростанций, гидротехнических сооружений и других крупных инженерных и производственных объектов. Однако проблема кроется куда глубже, в прямом смысле этого слова. Одним антропогенным фактором землетрясения не объяснишь. Так, сельские районы Афганистана, стертые с лица Земли этим летом, практически не имели капитальных построек. Большинство частных жилых домов были возведены из глины и без всякого фундамента.

землетрясение
© Соцсети

В данном контексте одной из наиболее сложных и ответственных проблем современной сейсмологии становится районирование, призванное сократить многочисленные человеческие жертвы и огромный материальный ущерб, наносимый стихией. Ученым, который выступил с такой инициативой, доказал ее необходимость и создал в 1937 году первую в мире официальную карту сейсмического районирования (применительно с территории бывшего СССР), стал советский геолог Георгий Горшков. Именно он положил начало их регулярному составлению в качестве основы, регламентирующей проектирование и строительство в сейсмоактивных районах, стал основоположником этого нового направления в науке и внес огромный вклад в решение проблемы сейсмического прогноза.

Георгий Петрович родился в селе Пудловцы Подольской губернии. Несмотря на то, что несколько поколений его предков были неграмотными крепостными, многие члены его семьи оказались весьма незаурядными людьми и смогли «выйти в люди». Отец стал профессором и деканом математико-механического факультета ЛГУ, дядя - заслуженным учителем РСФСР, дважды удостоенным ордена Ленина, а брат - самым молодым адмиралом флота в истории России, главнокомандующим ВМФ СССР. Сам Георгий окончил школу экстерном, но так как в то время для поступления в вуз необходимо было достичь 17-летнего возраста, чтобы поступить в Горный институт, ему пришлось ждать три года. И это того стоило - его учителями стали лауреат Ленинской и Сталинской премий геолог Дмитрий Наливкин, директор института геологических наук АН СССР и основоположник петрохимии Александр Заварицкий, основатель Палеонтологического института АН СССР Алексей Борисяк и председатель Геолкома Дмитрий Мушкетов.

горный институт
© Общественное достояние

В 1931 году Горшков успешно окончил геологический факультет по специальности «Палеонтология» и благодаря поручительству Мушкетова получил направление в только что созданный Сейсмологический институт Академии наук СССР. Там в течение пяти лет он под руководством своего бывшего преподавателя работал в отделе сейсмотектоники. Это был первый в России научный институт геофизического профиля, где наряду с сейсмологией проводились работы по гравиметрии и геотектонике, началось планомерное изучение сейсмичности отдельных регионов страны.

В своих работах Георгий Петрович изучал геологические условия Зангезурского землетрясения 27 апреля 1931 года, разрушившего 254 деревни на территории Армении и Азербайджана, установил связь очагов землетрясений Таджикской депрессии с системами чешуйчатых надвигов мезозойских и кайнозойских толщ.

Впервые интерес международного научного сообщества вызвало исследование молодого ученого, посвященное вопросам гравитации и теории поля. Он нашел, что кроме обычных уровневых поверхностей, на которых соблюдается условие постоянства потенциала силы тяжести, следует выделять «изогравитационные поверхности». Георгий Петрович разработал теоретическую модель и установил их физическую природу. Статья имела широкий резонанс, была опубликована во Франции и получила множественные отклики из самых разных стран.

Однако революционной стала совсем другая работа. Еще в 1931 году, практически сразу после окончания Горного института, Горшкову пришла идея о необходимости составления карты распределения возможных будущих землетрясений. Он рьяно отстаивал ее несколько лет, в качестве примера провёл региональное сейсмотектоническое районирование территории юга СССР, выявил очаги и дал прогноз землетрясений по удельной сейсмической энергии и районированию. Работа была высоко оценена руководством. Получив «добро», Георгий Петрович составил первую в мире карту сейсмического районирования всего СССР, которая оказалась крайне востребованной. В стране интенсивно строились новые промышленные объекты, для проектирования которых было необходимо знать, на какой внешний разрушительный эффект нужно рассчитывать прочность сооружений.

горшков
© Карта сейсмического районирования СССР

1937 год вошел в историю как период наиболее массовых репрессий. Сейсмологический отдел Сейсмологического института был ликвидирован, многие ученые, в том числе Дмитрий Мушкетов, арестованы. Горшков уехал из Москвы в Ленинград, а затем в Воронеж. Там он поступил на должность доцента кафедры общей геологии в Воронежский государственный университет и всего за несколько лет стал деканом и проректором вуза. В 1941 году ученый перевелся в Ашхабад, где его пригласили возглавить Институт геологии Туркменского филиала АН СССР.

В 1944 году Горшков вернулся в Москву и возглавил отдел сейсмотектоники Геофизического института АН СССР, а в 1949 году выпускника Горного института и к тому моменту уже прославленного ученого пригласили в Московский университет, где он стал первым деканом геологического факультета. В ходе организации учебно-научной деятельности ученый во многом опирался на собственный студенческий опыт и работу в профильных НИИ страны. По его настоянию были открыты лаборатории экспериментальной тектоники, неотектоники и математической геологии, с физического факультета на геологический перенесена кафедра геофизики, к преподавательской работе привлечены крупнейшие специалисты. Георгий Петрович подготовил оригинальный курс и учебник «Общая геология», признанный впоследствии лучшим учебником такого рода, переведенный на английский, французский и испанский языки и переиздававшийся в 1957, 1962 и 1973 годах.

горшков
© Общественное достояние

Георгия Петровича активно привлекали к изучению сейсмичности стран восточного полушария и Европы. В течение двухгодичной командировки в Китай (1955-1956 годы) он составил первую в истории китайской науки карту сейсмического районирования КНР и каталог всех прошедших землетрясений. Аналогичная работа была проведена в отношении Бирмы, куда его направили как эксперта ЮНЕСКО, изучена сейсмотектоническая обстановка Венгрии и Японии, проанализирована сейсмичность и определены основные опасные зоны Африки, установлены поля напряжений сжатия и очаги землетрясений в северо-восточном Афганистане. Путешествий было много, в результате которых Горшков составил карту эпицентров землетрясений мира в масштабе 1:20 000 000, вошедшую в физико-географический атлас мира.

С начала семидесятых годов ученый руководил всеми исследованиями по сейсмическому районированию территории СССР - координировал работу более чем 40 научных и производственных организаций страны по данной проблеме.

Георгий Петрович - член и председатель рабочей группы Межведомственного совета по сейсмологии и сейсмостойкому строительству при Президиуме АН СССР, экспертных комиссий Госстроя, Госплана СССР, института Гидропроект МЭ СССР. На его ответственности - заключения по Токтогульской, Нурекской, Ингурской, Ирганайской, Андижанской, Курпсайской ГЭС, атомных электростанций, БАМ и десятков других строительных объектов.

горшков
© letopis.msu.ru

В 1980 году Георгий Горшков, в 70 лет, получил Государственную премию СССР. Спустя четыре года он скончался в Москве.

С 1949 года карта сейсмического районирования стала официальным государственным документом, обязательным для учета всеми строительными организациями и ГОСТом СССР.

Нередко можно услышать, что землетрясения предсказать невозможно. Действительно, научная сложность проблемы состоит в том, что она принадлежит к категории прогнозов, базирующихся на неполной информации, не всегда удачном опыте и на недостаточно четких методологических позициях. Однако в мире полно вещей, которых мы до конца не знаем и не понимаем, но это не значит, что нужно опустить руки и признать неизбежность поражения. Каждая из составленных в прошлые годы карт общего сейсмического районирования по мере накопления информации о землетрясениях и совершенствования профильных исследований, обновляется и фрагментарно конкретизируется.

горшков
© Карта сейсмического районирования России

Определяются благоприятные инженерно-геологические условия для застройки сейсмических районов и территории, особо опасные в отношении образования провалов, обвалов, крупных осыпей, оползней и селей. На основе этой «предсказанной угрозы» вырабатываются четкие правила и ограничения, которых следует придерживаться при освоении таких земель.

Например, сегодня на основе карт ученые утверждают, что существует 82-процентная вероятность, что в течение ближайших 30 лет под Южной Калифорнией произойдет землетрясение силой не менее 7 баллов. Этот штат обречен понести три четверти ущерба, спрогнозированного на все национальные потери от землетрясений. В результате, сейчас в Лос-Анджелесе реализуется программа обновления общественных зданий, согласно которой практически все они подвергаются весьма существенной реконструкции, учитывающей повышение сейсмозащиты.

Антисейсмическая стальная защита Университета Беркли
© Антисейсмическая стальная защита Университета Беркли