Russian Journal of Earth Sciences Russian Journal of Earth Sciences Russian Journal of Earth Sciences 1681-1208 103140 10.2205/2025ES001054 vejdlm ОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИ ORIGINAL ARTICLES ОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИ Approaches to Short-Term Prediction of Seismic Hazard for the Area of Avacha Bay (Kamchatka) Подходы к краткосрочному прогнозированию сейсмической опасности для зоны Авачинского залива (Камчатка) https://orcid.org/0000-0001-8256-3306 Гаврилов Валерий Александрович Gavrilov Valery Aleksandrovich vgavr1403@mail.ru

доктор физико-математических наук;адъюнкт архитектуры;

doctor of physical and mathematical sciences;adjunct of architecture;

 https://orcid.org/0000-0003-3209-1093 Бусс Юлия Юрьевна Buss Yulia Yurievna https://orcid.org/0009-0005-4253-3926 Полтавцева Евгения Викторовна Poltavtseva Evgenia Viktorovna https://orcid.org/0000-0003-3797-7117 Морозова Юлия Валерьевна Morozova Julia Valerievna Институт вулканологии и сейсмологии ДВО РАН Петропавловск-Камчатский Россия Institute of Volcanology and Seismology of the Far Eastern Scientific Center of the Russian Academy of Sciences Петропавловск-Камчатский Russian Federation Институт вулканологии и сейсмологии ДВО РАН Россия Institute of Volcanology and Seismology of the Far Eastern Scientific Center of the Russian Academy of Sciences Russian Federation Институт вулканологии и сейсмологии ДВО РАН Россия Institute of Volcanology and Seismology of the Far Eastern Scientific Center of the Russian Academy of Sciences Russian Federation Институт вулканологии и сейсмологии ДВО РАН Россия Institute of Volcanology and Seismology of the Far Eastern Scientific Center of the Russian Academy of Sciences Russian Federation 26 09 2025 26 09 2025 25 5 ES5008 12 08 2025 18 09 2025 https://rjes.ru/en/nauka/article/103140/view

Обобщается опыт многолетних исследований, связанных с созданием геофизической системы, способной обеспечивать достаточно эффективное краткосрочное прогнозирование сейсмической опасности для зоны Авачинского залива, где расположены наиболее крупные населённые пункты Камчатки. Используется подход, при котором главной целью является не точное краткосрочное прогнозирование сильных землетрясений, а качественная («низкая», «повышенная», «значительно повышенная») оценка текущей сейсмической опасности для контролируемой зоны. Оценки базируются на текущих результатах непрерывного мониторинга процессов подготовки сильных землетрясений в зоне Авачинского залива, способных вызвать значительные сотрясения в районе г. Петропавловска-Камчатского. Такой подход даёт возможность своевременно информировать власти и структуры МЧС в случае появления оснований для значительной вероятности сотрясений не менее 5 баллов по 12-балльной шкале Медведева — Шпонхойера — Карника (MSK-6) в районе г. Петропавловска-Камчатского на ближайшие 2–4 недели. Обосновывается выбор модели консолидации И. П. Добровольского в качестве базовой физической модели подготовки землетрясений.

The article summarizes the experience of many years of research related to the creation of a geophysical system capable of providing sufficiently effective short-term prediction of seismic hazards for the Avacha Bay area, where the largest settlements of Kamchatka are located. The authors use an approach in which the main goal is not accurate short-term prediction of strong earthquakes, but a qualitative («low», «elevated», «significantly elevated») assessment of the current seismic hazard for the controlled area. Qualitative assessments of seismic hazard are based on the current results of continuous monitoring of the preparation of strong earthquakes in the Avacha Bay area, which can cause significant tremors in the Petropavlovsk-Kamchatsky area. This approach makes it possible to inform the authorities and structures of the Ministry of Emergency Situations in a timely manner if there are grounds for a significant probability of concussions of at least 5 points in the Petropavlovsk-Kamchatsky area for the next 2–4 weeks. Igor Dobrovolsky's consolidation model is used as a basic physical model for the preparation of strong Kamchatka earthquakes.

 прогноз сейсмической опасности активная фаза подготовки землетрясения модель консолидации сеть скважинных измерений удельное электрическое сопротивление seismic hazard prediction active earthquake preparation phase consolidation model borehole measurement network electrical resistivity Исследования выполнены за счёт средств гранта РНФ (проект № 23-2700352). The research was carried out with funds from the Russian Science Foundation grant (project No. 23-2700352).

Гаврилов В. А. О методе непрерывного мониторинга удельного электрического сопротивления горных пород // Сейсмические приборы. — 2013. — Т. 49, № 3. — С. 25—38. — EDN: RZWZIH. Chebrov V. N., Kugaenko Yu. A., Abubakirov I. R., et al. The January 30th, 2016 Earthquake with Ks = 15.7, Mw = 7.2, I = 6 in the Zhupanovsky Region (Kamchatka) // Bulletin of Kamchatka Regional Association «Educational-Scientific Center». Earth Sciences. — 2016. — 1(29). — P. 5–16. — EDN: VSNTCB ; (in Russian). Гаврилов В. А. Воздействие переменных электромагнитных полей на геоакустические процессы: эмпирические закономерности и физические механизмы. — М. : Институт физики Земли им. О.Ю. Шмидта РАН, 2017. — 385 с. — EDN: EOCKRK. Chebrov V. N., Saltykov V. A. and Serafimova Yu. K. Earthquake Prediction in Kamchatka. Based on the work of the Kamchatka Branch of the Russian Expert Council on Earthquake Prediction, Seismic Hazard and Risk Assessment in 1998-2009. — M. : Svetoch Plyus, 2011. — 304 p. — (In Russian). Гаврилов В. А., Бусс Ю. Ю., Дещеревский А. В. и др. От мониторинга процессов подготовки к краткосрочному прогнозу сильных камчатских землетрясений // Проблемы комплексного геофизического мониторинга сейсмоактивных регионов. Труды Девятой Всероссийской научно-технической конференции с международным участием 24–30 сентября 2023 г. — Петропавловск-Камчатский, 2023a. — С. 216—221. Dobrovol’skiy I. P. Theory of Tectonic Earthquake Preparation. — Moscow : USSR Academy of Sciences; Schmidt Institute of Physics of the Earth of the RAS, 1991. — 224 p. — (In Russian). Гаврилов В. А., Бусс Ю. Ю., Соломатин А. В. и др. О выборе базовой физической модели подготовки сильных камчатских землетрясений // Вулканизм и связанные с ним процессы. Материалы XXVII ежегодной научной конференции, посвященной Дню вулканолога. — Петропавловск-Камчатский, 2024. — С. 165—168. — EDN: MBEUTP. Dobrovol’skiy I. P. Mathematical Theory of Preparation and Prediction of a Tectonic Earthquake. — M. : FIZMATLIT, 2009. — 240 p. — EDN: MUWSCF ; (in Russian). Гаврилов В. А., Дещеревский А. В., Власов Ю. А. и др. Сеть комплексных скважинных измерений Петропавловск-Камчатского геодинамического полигона // Сейсмические приборы. — 2021. — Т. 57, № 3. — С. 52—78. — https://doi.org/10.21455/si2021.3-5. — EDN: SBTYKX. Dolukhanov M. P. Radio Wave Propagation. Textbook for Universities. — M. : Svyaz’, 1972. — 336 p. — (In Russian). Гаврилов В. А., Ландер А. В. и Морозова Ю. В. Сопоставление данных скважинных геоакустических и электромагнитных измерений с данными по механизмам очагов землетрясений // Доклады Академии наук. — 2019. — Т. 484, № 6. — С. 745—749. — https://doi.org/10.31857/s0869-56524846745-749. Fedotov S. A. Strong Kamchatka Earthquakes of 1971. — Vladivostok : Institute of Volcanology, Far Eastern Scientific Center, USSR Academy of Sciences, 1975. — 156 p. — (In Russian). Гаврилов В. А., Полтавцева Е. В., Титков Н. Н. и др. Мониторинг изменений напряженно-деформированного состояния геосреды в районе Петропавловского геодинамического полигона по данным комплексных скважинных и gps-измерений на активной фазе подготовки Жупановского землетрясения (30.01.2016; Mw=7.2) // Геодинамика и тектонофизика. — 2023b. — Т. 14, № 6. — С. 0732. — https://doi.org/10.5800/GT-2023-14-6-0732. Fedotov S. A. and Solomatin A. V. Long-Term Earthquake Prediction (LTEP) for the Kuril-Kamchatka island arc, June 2019 to May 2024; Properties of Preceding Seismicity from January 2017 to May 2019. The Development and Practical Application of the LTEP Method // Journal of Volcanology and Seismology. — 2019. — Vol. 13, no. 6. — P. 349–362. — https://doi.org/10.1134/S0742046319060022. Добровольский И. П. Теория подготовки тектонического землетрясения. — Москва : АН СССР; Ин-т физики Земли им. О.Ю. Шмидта, 1991. — 224 с. Gavrilov V. A. Method for Continuous Monitoring of Electrical Rock Resistivity // Seysmicheskie pribory. — 2013. — Vol. 49, no. 3. — P. 25–38. — EDN: RZWZIH ; (in Russian). Добровольский И. П. Математическая теория подготовки и прогноза тектонического землетрясения. — М. : ФИЗМАТЛИТ, 2009. — 240 с. — EDN: MUWSCF. Gavrilov V. A. Influence of Variable Electromagnetic Fields on Geoacoustic Processes: Empirical Patterns and Physical Mechanisms: Doctor thesis. — M. : Schmidt Institute of Physics of the Earth of the RAS, 2017. — 385 p. — EDN: EOCKRK ; (in Russian). Долуханов М. П. Распространение радиоволн. Учебник для вузов. — М. : Связь, 1972. — 336 с. Gavrilov V. A., Buss Yu. Yu., Deshcherevskiy A. V., et al. From Monitoring Preparation Processes to Short-Term Prediction of Strong Kamchatka Earthquakes // Problems of Complex Geophysical Monitoring of Seismically Active Regions. Proceedings of the Ninth All-Russian Scientific and Technical Conference with International Participation, September 24-30, 2023. — Petropavlovsk-Kamchatsky, 2023a. — P. 216–221. — (In Russian). Киссин И. Г. Флюиды в земной коре: геофизические и тектонические аспекты. — М. : Наука, 2009. — 328 с. Gavrilov V. A., Buss Yu. Yu., Solomatin A. V., et al. On the Choice of a Basic Physical Model for the Processes Preceding of Strong Kamchatka Earthquakes // Volcanism and Related Processes. Proceedings of the XXVII annual scientific conference dedicated to the Volcanologist Day. — Petropavlovsk-Kamchatsky, 2024. — P. 165–168. — EDN: MBEUTP ; (in Russian). Короновский Н. В., Захаров В. С. и Наймарк А. А. Непредсказуемость сильных землетрясений: новое понимание проблемы и ее решение // Вестник Московского Университета. Серия 4. Геология. — 2021. — № 3. — С. 17—25. — EDN: PMRRCC. Gavrilov V. A., Deshcherevskii A. V., Vlasov Yu. A., et al. Network of Multidisciplinary Borehole Measurements at the Petropavlovsk-Kamchatsky Geodynamic Testing Area // Seismic Instruments. — 2022. — Vol. 58, no. 2. — P. 121–138. — https://doi.org/10.3103/S0747923922020050. Пархоменко Э. И. Электрические свойства горных пород. — М. : Наука, 1965. — 164 с. Gavrilov V. A., Lander A. V. and Morozova Yu. V. Comparison of Borehole Geoacoustic and Electromagnetic Data with Data of Earthquake Focal Mechanisms // Doklady Earth Sciences. — 2019. — Vol. 484, no. 2. — P. 217–221. — https://doi.org/10.1134/S1028334X19020193. Пархоменко Э. И. Геоэлектрические свойства минералов и горных пород при высоких давлениях и температурах. — М. : Наука, 1989. — 198 с. Gavrilov V. A., Poltavtseva E. V., Titkov N. N., et al. Monitoring of Changes in the Stress-Strain State of Geoenvironment at the Petropavlovsk Geodynamic Testing Site Based on the Multi-Instrumental Borehole and GPS Data During the Active Phase of Preparing the Zhupanovsky Earthquake (January 30, 2016, Mw 7.2) // Geodynamics & Tectonophysics. — 2023b. — Vol. 14, no. 6. — P. 0732. — https://doi.org/10.5800/GT-2023-14-6-0732. — (In Russian). Пархоменко Э. И. и Бондаренко А. Т. Влияние одностороннего давления на электрическое сопротивление горных пород // Известия АН СССР. Серия геофизическая. — 1960. — № 2. — С. 326—332. King R. W. P. and Smith G. S. Antennas in matters: fundamentals, theory and applications. — Cambridge, MA : MIT Press, 1981. — 875 p. Ризниченко Ю. В. Размеры очага корового землетрясения и сейсмический момент // Исследования по физике землетрясений. — М. : Наука, 1976. — С. 9—26. Kissin I. G. Fluids in the Earth’s Crust: Geophysical and Tectonic Aspects. — M. : Nauka, 2009. — 328 p. — (In Russian). Сидорин А. Я. Предвестники землетрясений. — М. : Наука, 1992. — 192 с. — EDN: KXLOKT. Koronovskii N. V., Zakharov V. S. and Naimark A. A. The Unpredictability of Strong Earthquakes: New Understanding and Solution of the Problem // Moscow University Geology Bulletin. — 2021. — Vol. 76, no. 4. — P. 366–373. — https://doi.org/10.3103/S0145875221040074. Соболев Г. А. и Пономарев А. В. Физика землетрясений и предвестники. — М. : Наука, 2003. — С. 269. — EDN: RVEBFL. Nur A. Dilatancy, pore fluids, and premonitory variations of ts/tp travel times // Bulletin of the Seismological Society of America. — 1972. — Vol. 62, no. 5. — P. 1217–1222. — https://doi.org/10.1785/bssa0620051217. Федотов С. А. Сильные камчатские землетрясения 1971 года. — Владивосток : Институт вулканологии ДВНЦ АН СССР, 1975. — 156 с. Parkhomenko E. I. Electrical Properties of Rocks. — M. : Nauka, 1965. — 164 p. — (In Russian). Федотов С. А. и Соломатин А. В. Долгосрочный сейсмический прогноз (ДССП) для Курило-Камчатской дуги на VI 2019-V 2024 гг.; свойства предшествующей сейсмичности в I 2017-V 2019 гг. Развитие и практическое применение метода ДССП // Вулканология и сейсмология. — 2019. — № 6. — С. 6—22. — https://doi.org/10.31857/s0203-0306201966-22. Parkhomenko E. I. Geoelectrical Properties of Minerals and Rocks at High Pressures and Temperatures. — M. : Nauka, 1989. — 198 p. — (In Russian). Чебров В. Н., Кугаенко Ю. А., Абубакиров И. Р. и др. Жупановское землетрясение 30.01.2016 г. c Ks = 15.7, Mw = 7.2, I= 6 (Камчатка) // Вестник КРАУНЦ. Серия: Науки о Земле. — 2016. — 1(29). — С. 5—16. — EDN: VSNTCB. Parkhomenko E. I. and Bondarenko A. T. Influence of Unilateral Pressure on the Electrical Resistance of Rocks // Izvestiya AN SSSR. Seriya geofizicheskaya. — 1960. — No. 2. — P. 326–332. — (In Russian). Чебров В. Н., Салтыков В. А. и Серафимова Ю. К. Прогнозирование землетрясений на Камчатке. По материалам работы Камчатского филиала Российского экспертного совета по прогнозу землетрясений, оценке сейсмической опасности и риска в 1998-2009 гг. — М. : Светоч Плюс, 2011. — 304 с. Riznichenko Yu. V. Dimensions of the Crustal Earthquake Source and Seismic Moment // Research on the Physics of Earthquakes. — M. : Nauka, 1976. — P. 9–26. — (In Russian). King R. W. P. and Smith G. S. Antennas in matters: fundamentals, theory and applications. — Cambridge, MA : MIT Press, 1981. — 875 p. Sholz C. H., Sykes L. R. and Aggarval Y. P. Earthquake Prediction: A Physical Basis // Science. — 1973. — Vol. 181, no. 4102. — P. 803–810. — https://doi.org/10.1126/science.181.4102.803. Nur A. Dilatancy, pore fluids, and premonitory variations of ts/tp travel times // Bulletin of the Seismological Society of America. — 1972. — Vol. 62, no. 5. — P. 1217–1222. — https://doi.org/10.1785/bssa0620051217. Sidorin A. Ya. Earthquake Precursors. — M. : Nauka, 1992. — 192 p. — EDN: KXLOKT ; (in Russian). Sholz C. H., Sykes L. R. and Aggarval Y. P. Earthquake Prediction: A Physical Basis // Science. — 1973. — Vol. 181, no. 4102. — P. 803–810. — https://doi.org/10.1126/science.181.4102.803. Sobolev G. A. and Ponomarev A. V. Physics of Earthquakes and Precursors. — M. : Nauka, 2003. — P. 269. — EDN: RVEBFL ; (in Russian). Yamazaki Y. Tectonoelectricity // Geophysical Surveys. — 1977. — Vol. 3, no. 2. — P. 123–142. — https://doi.org/10.1007/bf01449189. Yamazaki Y. Tectonoelectricity // Geophysical Surveys. — 1977. — Vol. 3, no. 2. — P. 123–142. — https://doi.org/10.1007/bf01449189.