2.2 Методы прогнозирования

В вулканологии используются следующие методы прогнозирования: экспертные оценки, «метод Дельфи», метод математического моделирования, линейное программирование, экстраполяция, построение сценариев; прогнозные графы; и др. Чаще всего для правильного прогноза необходим комплексный подход, сочетающий логический анализ, экспертные оценки и нормативные расчеты. В каждой группе методов существуют десятки способов разработки прогнозов.

Общая логическая последовательность важнейших операций разработки прогноза сводится к следующим основным этапам: предпрогнозная ориентация (программа исследования и уточнение задания на прогноз); построение исходной (базовой) модели прогнозируемого вулкана методами системного анализа; сбор данных прогнозного фона (например, данных о силе предыдущих извержений данного вулкана и т.д.); построение серии предварительных поисковых моделей методами поискового анализа; оценка достоверности и точности прогноза; разбор подготовленного прогноза.

Для осуществления прогнозирования необходимы многочисленные данные: как происходит извержение магмы, каков ее состав, температура, наличие газов, о расплавах, возникающих на глубинах в десятки километров, и о составе содержащихся в ней газов. Необходимы также данные о прошлых извержениях того или иного вулкана и о периодах молчания. Так, к моментам извержений 79 г. н.э. (Везувий) и 1968 г. (вулкан Ареналь, Коста-Рика) эти вулканы считались потухшими навсегда и ожили совершенно неожиданно для населения.

На вооружении специалистов-вулканологов многочисленные и самые разнообразные приборы: сейсмографы, магнитомеры, макробарографы, устройства для выполнения химических анализов, электронная аппаратура и многое другое.

Перед началом извержения вулкан дает «предупреждение». Об этом тотчас же доносят приборы, регистрирующие колебания почвы, изменения, происходящие в магнитных полях, повышение температуры выделяющихся газов. Приборы наклономеры фиксируют в это время «вспучивание» склонов вулкана. Имея такое «предупреждение», вулканологи еще располагают временем, чтобы успеть сообщить о готовящемся извержении для принятия необходимых мер. Так было предсказано с высокой точностью извержение вулкана Толбачика в 1975 г.

Один из наиболее перспективных методов прогнозирования вулканических извержений -- изучение эволюции химического состава газов. Установлено, что состав газов после извержения изменяется в следующем порядке: вначале выделяются НС1, HF, NH₄, C1, Н₂О, СО, О₂ (галлоидная стадия), затем -- H₂S, SO₂, Н₂О, CO, Н₂ (сернистая стадия), дальше -- СО₂, Н₂, Н₂О (углекислая стадия) и, наконец, едва нагретый пар. Если активность вулкана возрастает, то состав газов изменяется в обратном порядке. Следовательно, постоянное изучение вулканических газов позволит предсказать извержение.

Л.В. Сурнина и Л.Г. Воронина исследовали состав газов вулкана Эбеко. В одном его участке (так называемое Северо-Восточное поле) содержание НС1 в течение ряда лет изменялось следующим образом (в объемн. %): 1957 г. - 0,19; 1960 г. - 0,28; 1961 г. - 2,86; 1962 г. - 5,06. Таким образом, количество хлористого водорода постепенно увеличивалось, что свидетельствовало о возраставшей активности Эбеко, завершившейся извержением в 1963 г.

Завершая же рассмотрение вопроса о прогнозировании извержений вулканов, нужно отметить, что сегодня одним из главных препятствий как для успешного прогноза, так и для осуществления надежных мер защиты против разгула стихии, в частности, извержений вулканов, является отсутствие систематических общих представлений о механизмах подготовки, возникновения и воздействия на нас этих грозных и необычных явлений природы.