Сейсмическая подсистема СПЦ

Сейсмическая подсистема обеспечивает:

• непрерывные наблюдения за сейсмологической обстановкой на акватории Тихого океана, включая  Японское, Охотское и Берингово моря
• обнаружение и регистрацию землетрясений в круглосуточном непрерывном режиме
• обработку сейсмических сигналов в автоматическом и автоматизированном режимах с целью оперативного определения  параметров сильных землетрясений (время в очаге, координаты, магнитуда, глубина гипоцентра), по одной станции, по локальной группе станций, по сети станций и оценки их цунамигенности
• передачу результатов обработки сейсмологических данных (параметры очагов землетрясений) в центры СПЦ на  региональном и федеральном уровнях
• принятие решения об угрозе цунами по одной станции, по локальной группе станций, по сети станций при близких цунамигенных землетрясениях
• передачу сигналов предупреждения о цунами на локальном, региональном и федеральном уровне по схемам оповещения СПЦ
• обмен данными наблюдений с российскими и международными сейсмологическими центрами и центрами предупреждения о цунами
• сбор, накопление и систематизация данных сейсмологических наблюдений, обобщение и анализ записей цунамигенных землетрясений в целях развития научно-методического  и информационного обеспечения СПЦ

Сейсмическая подсистема СПЦ включает в себя:

сеть сейсмологических наблюдений, состоящую из опорных (ОЦС) и вспомогательных (ВЦС) специализированных сейсмических станций, оснащенных широкополосными велосиметрами и акселерометрами,  и  пунктов регистрации сильных движений (ПР СД), оснащенных акселерометрами;

информационно-обрабатывающие центры (ИОЦ) Геофизической службы РАН, оснащенные спутниковой коммуникационной системой.

Для уточнения решения о возможности цунами привлекаются данные станций глобальной цифровой сети GSN и станций региональных сетей ГС РАН.

Сеть сейсмологических наблюдений

ОЦС предназначены для защиты от цунами населенных пунктов, ответственных объектов или участков побережья с высокой цунами опасностью, представляют собой сейсмические группы с размерами 15–25 км или более.

ВЦС предназначены для защиты от цунами населенных пунктов или участков побережья с относительно низкой цунами опасностью, для дополнения сети сейсмологических наблюдений с целью ее оптимизации.

Все ОЦС и ВЦС  обеспечивают только по своим данным распознавание сильных землетрясений, работают в непрерывном автоматическом и автоматизированном режиме и могут давать сообщение в локальную систему оповещения населенного пункта, где они расположены, о происходящем сильном землетрясении, которое потенциально может вызвать цунами.

Сеть акселерометров  южной Камчатки	Сеть акселерометров  о. Сахалин и Южно-Курильских о-вов

Данные ОЦС и ВЦС передаются в реальном масштабе времени в информационно-обрабатывающие центры Геофизической службы РАН.

Пункты регистрации сильных движений, оснащенные акселерометрами установлены максимально близко к очаговым зонам возможных сильных землетрясений в Курило-Камчатском регионе, работают в автономном автоматическом режиме. Сеть акселерометров, включая ПР СД, ВЦС  и выносные пункты  ОЦС, предназначена для регистрации сильных и сильнейших землетрясений без искажений, включая ближнюю зону и сам очаг землетрясения, где максимально возможные ускорения движения грунта достигают g и более. Данные сети акселерометров  или результаты их обработки также, как и других специализированных станций, в масштабе реального времени поступают на региональные ИОЦ,

ПР СД «Карымшина»	ПР СД «Авача»

Все специализированные сейсмические станции и пункты регистрации сильных движений СПЦ оснащены:

• однотипными широкополосными датчиками сейсмических сигналов (производитель компания Güralp (Англия): сейсмометрами CMG-3ESP и CMG-6TD; акселерометрами CMG-5 и CMG-5 TD);
• однотипными оборудованием, методами, алгоритмами и программным обеспечением цифровой регистрации и обработки сейсмических данных в автоматическом и автоматизированном режимах.

CMG-3ESP	CMG-5	CMG-6TD

Основные характеристики сейсмометрических каналов сетей специализированных станций и  GSN.

Информационно-обрабатывающие центры Геофизической службы РАН

Региональные ИОЦ ГС РАН в городах Петропавловск-Камчатский, Южно-Сахалинск и Владивосток одновременно (параллельно) решают задачу определения параметров сильных землетрясений.  Параллельная работа региональных ИОЦ обеспечивается созданием их равного и полного доступа к данным всех сейсмических станций, вовлеченных в службу предупреждения о цунами. Это обеспечивает резервирование выполнения функций каждого ИОЦ.

Структура распределенной информационной системы сейсмической подсистемы  СПЦ

Сеть сбора данных реализована  на спутниковых (VSAT) каналах связи, на выделенных ресурсах  Internet, специализированных радио Ethernet сетях технологической связи диапазона 5,3Ггц.

Программное обеспечение СП СПЦ  обеспечивает отображение потоков сейсмических данных в реальном времени на мониторах, автоматическую и автоматизированную оценку параметров сильного землетрясения на уровне ИОЦ.

Дисплей реального времени ОЦС «Петропавловск» и алгоритм оповещения дежурного оператора о регистрации сильного землетрясения

Задача предупреждения о цунами в ближней зоне решается быстро по данным специализированной сейсмической станции, которая размещена в защищаемом пункте или его окрестностях, на основе  автоматизированной оценки макросейсмической интенсивности (балльности) с использованием знаний о пространственно-временных закономерностях распределения очагов сильных землетрясений в Курило-Камчатской сейсмофокальной зоне.

В режиме автоматической обработки выполняются: детектирование и сопровождение сигналов; оценки азимута на событие, вступлений Р, S волн, максимума поверхностной волны; оценка координат эпицентра; оценка магнитуд MS, Ms(20-reg), MWP; оценка значений  инструментальной интенсивности сотрясений.

Автоматизированная обработка	Автоматическая обработка

Автоматизированное рабочее место оператора ИОЦ «Петропавловск»