Аннотация результатов, полученных в 2024 году
За отчетный период были выполнены все заявленные работы и получены соответствующие научные результаты. Проведены расчеты в рамках вероятностного анализа сейсмической опасности, суть которого состоит в определении ожидаемого уровня превышения параметров сейсмической опасности с необходимым уровнем надежности, с заданной вероятностью, для всех возможных землетрясений, которые вероятно произойдут в течение заданного промежутка времени. Выполненные расчеты соответствуют этапу по уточнению сейсмической опасности (УСО). УСО основано на уточнении модели сейсмичности (УИС) и модели затухания интенсивности (УЗИ) с расстоянием, а также дальнейшим расчете сейсмической опасности в рамках вероятностного подхода. УИС представляет собой уточнение разломно-блоковой линеаментно-доменно-фокальной (ЛДФ) модели зон возможных очагов землетрясений (ВОЗ) на основе более детальных исследований и использования нескольких альтернативных моделей зон ВОЗ. УЗИ основано на уточнении кривых затухания с учетом региональных значений добротности литосферы и также на использовании нескольких альтернативных моделей. Для учета случайной природы возникновения землетрясений использовалась магнитудно-частотная зависимость Гутенберга-Рихтера, а повторяемость землетрясений во времени описывалась пуассоновским распределением. В результате расчетов получена вероятностная модель сейсмической опасности в каждой точке карты, которая позволяет получить для этой точки частоту превышений конкретного уровня сейсмических воздействий или вероятность такого превышения за заданный срок. Были построены предварительные карты вероятных сейсмических воздействий для значений периодов повторяемости 500, 1000, 5000, 10000 лет. Была составлена генеральная батиметрическая карта всей акватории моря Лаптевых на основе грида IBCAO версии 2022 г. в разрешении 200х200 м. Также построена серия модификаций, дающих представление о морфометрических характеристиках рельефа и включающих в себя: карту уклонов, карту азимутов уклона и карту стандартной кривизны рельефа. Анализ карт дал возможность выделить границы основных морфометрических провинций рельефа данной акватории, а именно: внешний и внутренний шельфы, бровку шельфа, склон, его подножье и котловину, а также описать их морфометрические характеристики. Для дальнейшего более детального изучения оползневой опасности на основании выполненного морфометрического анализа был выбран склон моря Лаптевых. Склон моря Лаптевых на основании его простирания и особенностей рельефа можно разделить на три отрезка: восточный, юго-восточный и юго-западный. По своим морфометрическим характеристикам рельефа и с учетом дополнительных геологических критериев, таких как наличие сейсмичности и высачивание газа были выбраны участки наиболее перспективные с точки зрения генерации подводных оползней, которые включали в себя юго-восточный склон и центральный и северный сегменты юго-западного склона. Данный выбор подтверждают сейсмические профили юго-западного и юго-восточного склонов, на которых в разрезе и на поверхности видны горизонты с отсутствуем или хаотическим характером отражающих горизонтов, которые можно интерпретировать в качестве оползневых отложений. Для юго-восточного склона и центрального сектора юго-западного склона были определены оценочные значения параметров подводных оползней, необходимые для моделирования оползневых цунами и расчета распространения волн цунами в акватории и включающие в себя глубину стенки отрыва, возможный объем оползня и траекторию его перемещения. В результате детерминистской оценки цунамиопасности была построена карта максимальных высот цунами в море Лаптевых. На побережье глубоководных частей акватории наблюдаются наибольшие высоты цунами. Можно выделить три цунамиопасные области моря Лаптевых: восточное побережье архипелага Северная Земля, северо-западное побережье п-ва Таймыр, западное побережье о. Котельный. Восточное побережье архипелага Северная Земля – наиболее цунамиопасная часть побережья моря Лаптевых. Там могут возникать цунами с высотами 2–3 м в заливах о. Комсомолец, о. Октябрьской Революции, о. Большевик и о. Малый Таймыр и до 5–8 м на отдельных мысах этих островов. В отдельных заливах и бухтах может быть локальное увеличение высоты цунами вследствие резонансного усиления, до 10 м. На основе численного моделирования цунами от событий из синтетических каталогов землетрясений построенных на основе моделей зон ВОЗ для ОСР-97, ОСР-2016 и данных о механизмах очагов были рассчитаны вероятностные оценки цунами в море Лаптевых и построены карты высот цунами с разными периодами повторяемости. Детерминистские оценки максимальной высоты цунами соответствуют вероятностным оценкам моря Лаптевых с периодом повторяемости примерно 30000 лет для модели ОСР-2016. Результаты расчетов по модели ОСР-97 близки к оценкам обзорной цунамиопасности моря Лаптевых, полученным в более ранних работах. Была оценена роль отдельных форм подводного рельефа моря Лаптевых в генерацию и распространения волн цунами в акватории. Основное направление распространения энергии волн цунами определяются особенностями географического положения (ориентации) материкового склона. Морфометрические неоднородности материкового склона определяют локальные направления распространения энергии цунами. Протяженность и особенности топографии шельфа моря Лаптевых только частично модифицируют эти потоки энергии. В результате морских экспедиций в море Лаптевых были успешно подняты со дна 6 донных сейсмостанций, а также 2 мареографа. Выполнено автоматизированное детектирование сигналов от землетрясений. Были построены кривые PSD (power spectral density) для отрезков записей. В период времени, когда льда нет, уровень сейсмических шумов ожидаемо гораздо выше, что осложняет поиск сигналов от землетрясений. В результате первичной обработки записей были обнаружены сигналы от 411 землетрясений. Из них 51 были с приемлемым значением соотношения сигнал/шум зарегистрированы на трех и более станциях, еще 241 – на двух станциях и 119 – на одной станции. На спектрограммах записей колебаний уровня моря, полученных мареографами, прослеживается сезонное усиление высокочастотных колебаний. Усиление заметно и на более низких частотах. Максимальный размах колебаний уровня моря составил 217 см в октябре 2020 года, когда над акваторией проходили глубокие циклоны. Похожий характер имеют спектрограммы и после извержения вулкана на Тонге (15 января 2022 года). Также для обеих записей наиболее заметное усиление на периодах свыше 2 минут наблюдалось в июне 2022, которое, однако, не привело к заметному росту амплитуды колебаний уровня в спектральном диапазоне ветрового волнения. Это событие, видимо, связано с откликом на циклон, прошедшим на определенном удалении от мест измерений. Следует также отметить, что сигналы, связанные с цунами различного генезиса могут также иметь схожую спектральную картину.

Аннотация результатов, полученных в 2025 году
За отчетный период были выполнены все заявленные работы и получены соответствующие научные результаты. Для создания авторской модели зон возникновения очагов землетрясений (ВОЗ), а также построения карт потенциалов разжижения и модуляции потока геофлюидов использовался актуализированный сводный каталог землетрясений Лаптевоморского региона по данным ISC, USGS, ЕГС РАН, АНЦ и ИО РАН, включая данные локального мониторинга с помощью донных сейсмостанций на внешнем шельфе и с помощью наземных сейсмостанций в дельте р. Лены. Построена карта сейсмического потенциала разжижения грунтов Q дна моря Лаптевых, рассчитанного на основе зависимости от пикового ускорения и длительности активной фазы колебаний. Условие разжижения – Q больше или равно 1300 см/с. Расчеты производились для грунтов 3 категории по верхней границе разброса длительности активных колебаний. Построена также карта уклонов рельефа морского дна. Область разбита на характерные диапазоны углов наклонов. Склоновым процессам с сейсмотриггерным эффектом, в основном, подвержен участок континентального склона к востоку от оси хребта Гаккеля при интенсивностях 7-9 баллов. Данные методы рекомендованы СП 283.1325800.2016 «Объекты строительные повышенной ответственности. Правила сейсмического микрорайонирования». Представлена карта потенциала проявления гидрогеологических (геофлюидных) явлений при прохождении сейсмических волн. Анализ выполнен на основе расчета плотности сейсмической энергии как функции магнитуды и гипоцентрального расстояния. Область интереса развита на области с характерными значениями плотности сейсмической энергии: примерно начиная 10^(-4) Дж/м3 начинают проявляться изменения уровня грунтовых вод, при 10^(-3) Дж/м3 такие проявления становятся устойчивыми, при 10^(-2) Дж/м3 проявляются температурные аномалии в горячих источниках, при 10^(-1) Дж/м3 наблюдаются разжижение грунта, грязевые вулканы и увеличение расхода воды в ручьях. Указанные диапазоны связываются с возможностью изменения расхода геофлюида с морского дна. С помощью программы EAST-2016 были проведены расчеты в рамках вероятностного анализа сейсмической опасности с использованием трех моделей зон ВОЗ (ОСР-97, ОСР-2016 и авторская) и двух моделей затухания сейсмического эффекта (с добротностью Q=300 для Евразии и Q=380 для Лаптевоморского региона. Итоговые значения макросейсмической интенсивности определялись весовыми коэффициентами различных комбинаций решения для трех моделей зон ВОЗ и двух моделей затухания сейсмического эффекта в логическом дереве решений. На основе результатов расчетов построены вероятностные карты сейсмического районирования для периодов повторяемости 500, 1000 и 5000 лет. Подготовлены карты местоположения оползневых структур и отложений перемещенного материала с полным или частичным картированием их площади, определением мощности и объема. Признаков начинающегося обрушения склона (крипа) по имеющимся материалам обнаружено не было. Два типа обстановок «каньонов и конусов выноса» и «открытых континентальных окраин», которые были выделены в пределах лаптевоморского склона, существенно отличаются друг от друга по характеру расположения оползневых структур и значениями их площадей и объёмов. С точки зрения возможности генерации подводных оползней на склонах моря Лаптевых наиболее перспективными являются юго-восточный участок и южный сегмент юго-западного участка, которые относятся к обстановкам «каньонов/конусов выноса» и «открытого континентального склона», соответственно. Построена карта районирования лаптевоморского склона по частоте проявления и особенностям распределения подводных оползней. Для юго-восточного участка склона моря Лаптевых статус определяется как «оползневые структуры существуют» и «дальнейшее обрушение склона весьма вероятно». Для юго-западного склона моря Лаптевых центральный и южный сегменты были объединены в единый южный сегмент, оползневой статус которого был определён как «оползневые структуры существуют» и «дальнейшее обрушение склона возможно». Северный участок склона определяется как участок, где «наличие оползневых структур предполагается» и «вероятность обрушения склона является неопределенной». Восточный склон рассматривается как участок, в пределах которого «оползни существуют» и «возможно дальнейшее обрушение склона». Предложены модели с полным или частичным набором параметров реального оползневого тела, необходимых для моделирования оползневых цунами. Реальное оползневое тело с полным набором параметров было выделено в осадочном разрезе на юго-западном склоне в обстановке «открытых континентальных склонов». Набор числовых характеристик был также получен для двух оползней, расположенных на юго-восточном склоне в обстановке «каньонов и конусов выноса». Была разработана численная модель схода оползня и генерации цунами в море Лаптевых на основе представления оползневого тела в виде вязко-пластичного материала, стекающего по склону. С помощью этой модели выполнено изучение возникновения цунами для пяти разных оползневых тел, расположенных в различных частях материкового склона моря Лаптевых. На основе статистического анализа результатов численного моделирования были получены оценки высот цунами на побережье моря Лаптевых и построены соответствующие карты. Построены финальные обзорные карты высот цунами с разными периодами повторяемости на основе вероятностного подхода к оценке цунамиопасности. Также на основе детерминистского подхода к оценке цунамиопасности сейсмического происхождения были оценены максимально возможные высоты волн цунами для прибрежных населенных пунктов моря Лаптевых. Эти оценки могут быть в будущем использованы при организации службы предупреждения о цунами в арктических морях Российской Федерации.