| |
|
В. Славин
Прогноз бедствий:
когда это будет возможно?
|
Как-то услышал о так называемой теории катастроф. Если на самом деле появилась возможность предвидеть, где и когда произойдет то или иное бедствие, то почему тогда по радио и телевидению не передают прогнозов об этом, как, скажем, о погоде?
Игорь Воронихин,
г.Новосибирск
Теория катастроф
Игорь, вероятно, имеет в виду математическую теорию, первые сведения о которой появились в печати еще в начале 70-х годов. Не разобравшись толком, в чем дело, журналисты известных изданий "Тайм", "Ньюсуик", а потом и некоторых отечественных объявили, что появилась возможность прогнозировать катаклизмы, неприятности социального, геологического, экономического, технического характера.
Когда же ажиотаж спал, выяснилось, что теория катастроф, несмотря на громкое название, имеет отношение лишь к чистой математике. Ее законы могут иметь, например, такую формулировку: "Расстояние от исчезающего локально-оптимального режима до движущегося ему навстречу локально-минимального - порядка квадратного корня из отличия параметра от катастрофического значения".
|
Уникальный кадр: от фюзеляжа самолета оторвало часть носа.
|
|
|
Да и само слово "катастрофа" было введено французским математиком Р.Тома лишь для замены мудреных терминов типа "бифуркация". А сочетание "теория катастроф" английский математик-тополог К.Зиман стал использовать, подразумевая объединение теорий особенности и бифуркации, а также их приложений; и применил он его лишь для математического описания поведения неких причудливых кривых на плоскости и в пространстве. А за эффектным выражением "машина катастроф" скрывается лишь нехитрое устройство типа пантографа для вычерчивания этих самых кривых.
Казалось бы, инцидент исчерпан. Но страсти не улеглись. В самом деле, возможна ли в принципе теория, позволяющая предсказать, какие катаклизмы, неприятности ожидают нас хотя бы в самое ближайшее время и где? Именно над нею работают ныне исследователи Агентства по мониторингу и прогнозированию чрезвычайных ситуаций при МЧС России.
Электроника... выживания
Прежде всего специалисты проштудировали все теории и методики предсказания несчастий, которые к настоящему времени разработаны "узкими" специалистами - метеорологами, геофизиками, экологами, даже пожарными и медиками "Скорой помощи". Проанализировав, осмыслив эти труды, рассказал руководитель агентства М.Шахраманьян, эксперты намерены регулярно давать прогнозы стихийных бедствий, а в перспективе, быть может, и техногенных катастроф.
Прогнозы в первую очередь адресуются центру управления кризисными ситуациями МЧС России и его региональным отделениям, однако будут доступны и другим ведомствам.
Пока, считают специалисты, проще предвидеть технические аварии. Тут есть определенный опыт, разработаны методики. Например, в электронике, авиации и некоторых других отраслях техники специалисты широко пользуются таким понятием, как "наработка на отказ". Запуская в эксплуатацию, скажем, новый авиационный двигатель, проводят его ресурсные испытания. По их результатам и устанавливают, через сколько часов эксплуатации можно ожидать поломки, отказа того или иного агрегата.
|
|
Трещинку на детали видно разве что в сильный микроскоп, но именно она стала первопричиной авиакатастрофы.
|
Опытный специалист даже при профилактическом осмотре мотора способен определить, сколько часов тот будет служить безаварийно - ведь в его распоряжении современная диагностическая аппаратура.
К примеру, усталость металла можно установить с помощью методики и прибора, разработанных сотрудником кафедры пластической деформации спецсплавов Московского института стали и сплавов А.Лютцау для выявления процесса рекристаллизации металла. Дело в том, что в процессе эксплуатации накапливаются напряжения в материале, образуется сеть микротрещин, что в конце концов и ведет к поломке той или иной детали самолета или корабля.
Рентгеновский дифрактомер Лютцау умещается в небольшом чемоданчике. С его помощью несложно просветить любой узел и по рентгенограмме судить, насколько усталость металла велика.
|
Очередное кораблекрушение. Можно ли было его предугадать?
|
|
|
Специалист по вычислительной технике профессор А.Гудзенко, всесторонне оценив проблему, разработал программу автоматизированного контроля за состоянием техники. Частично она уже реализуется: такому контролю подвергают перед стартом ракетно-космические системы, периодически проверяют суперкомпьютеры и другую сложную технику, отказы которой обходятся чрезвычайно дорого. Профессор же предлагает значительно расширить сферу применения его разработки, посылая сигналы от встроенных датчиков через спутники связи в общую систему безопасности, построенную наподобие "Интернета". Если обнаружится, что та или иная машина находится в аварийном состоянии, система выдаст рекомендации водителю, летчику, машинисту или диспетчеру АЗС, как предотвратить беду. Одновременно информация поступит и руководству предприятия, фирмы, чтобы можно было, обобщив данные, установить типичные причины и устранить их.
Прогноз... Нобелевской премии
Предотвращая стихийные бедствия, специалисты часто используют статистику. Скажем, пожарные, оперируя сводками за прошлые годы, прогнозируют вероятность пожаров.
Ныне эту работу предлагают наладить по-современному. В Агентстве по мониторингу и программированию чрезвычайных ситуаций составляют электронную карту, указывая на ней не только пожароопасные объекты - лесные массивы, торфяники, старые строения региона, но и данные о температуре, количестве осадков, силе и направлении ветра, места наиболее частых ударов молний. Выделяют кризисные зоны, за которыми особо следит авиаразведка, спутники. Это позволит своевременно выявить и быстро локализовать очаги пожаров.
Гораздо хуже обстоит пока дело с предсказанием подземной "погоды" - землетрясений, хотя и тут уже есть достижения. Наши специалисты могут установить довольно точно, что тот или иной регион в течение определенного периода остается опасным в сейсмическом отношении. Кроме методов долгосрочных прогнозов, разработаны и методики прогнозирования землетрясений на год. Правда, обходится это довольно дорого. Ныне агентство проводит на Северном Кавказе полигонные испытания системы, базирующейся на использовании GPS-приемников, каждый из которых стоит 40 тыс. долларов. Получая сигналы от навигационных спутников, они обозначают свое местоположение с точностью до миллиметра. В случае же сейсмической подвижки почвы, на которой стоит приемник, даже при ее микроперемещениях, информация тут же передается в прогнозный центр.
Эксперты полагают, что наибольшей эффективности такая система достигнет, если ее датчиками опутать весь земной шар. Однако до этого еще далеко...
Пока же исследователи применяют другие методики, используя данные сети существующих сейсмических станций. Правда, подобным образом можно вести лишь среднесрочное прогнозирование. Спасателей же больше интересуют краткосрочные предсказания - через сколько часов или суток, какой силы землетрясение начнется в конкретном населенном пункте. И тут, к сожалению, наука пасует - ни одной безошибочной методики пока не разработано.
Можно лишь прогнозировать, что ее разработчикам Нобелевская премия обеспечена, шутят специалисты.
Пророков просят не беспокоиться...
Два с лишним года назад "команда" упомянутого уже Агентства по мониторингу и прогнозированию чрезвычайных ситуаций при МЧС России затеяла любопытный эксперимент. При МИФИ организовали экспертную лабораторию, которая занялась оценкой точности и достоверности используемых прогнозов чрезвычайных событий. Двери открыли для всех - от сотрудников академических институтов и ученых-энтузиастов до парапсихологов и колдунов. Тем, кто окажется самым "ясновидящим", пообещали госфинансирование их разработок и статус эксперта МЧС.
Участники этого творческого конкурса на основе предложенных им методик пытались предсказать то или иное событие. Параллельно в ЭВМ заносили объективные данные о предстоящем событии, рассматривали математическую вероятность того или иного исхода. Когда истекал определенный для события срок, проверяли, сбылся ли прогноз, а заодно сравнивали его с математической моделью.
В конкурсе участвовали 70 "субъектов прогноза" (51 частное лицо и 19 организаций), был составлен 3461 прогноз (76,5% по природным катастрофам и 23,5% - по техногенным). "Точность попадания" у предсказателей колебалась от 13 до 32 процентов. В общем, то ли дождь, то ли снег, то ли будет, то ли нет... Впрочем, пророки, охотно дающие свои предсказания на страницах печати, по радио и телевидению, не очень-то стремились удостовериться, оправдались ли их предчувствия.
Тем не менее, сотрудники лаборатории считают, что конкурс проведен не зря. Некоторые из предложенных методик при доработке могут оказаться полезными; высказано несколько заманчивых идей, получено немало информации к размышлению. Вспомнили ученые и разработки прошлых лет.
... В 1979 году геофизик Э.Несмеянович из Института геофизики АН Украины, подала заявку на открытие. По ее мнению, планеты, обращаясь вокруг Солнца с различными периодами, при максимальном сближении с Землей оказывают на нее значительное гравитационное влияние, особенно сильное в моменты, когда суммируется воздействие сразу нескольких небесных тел. Исследовательница обратила внимание на резонанс, вызываемый схождением пары Луна - Меркурий. Именно в такие периоды и нужно опасаться сейсмических подвижек на Земле.
Идея эта не нашла официальной поддержки, хотя аналогичное явление, названное гравитационным резонансом, также зависящее от взаимного расположения планет, предлагает использовать для прогнозирования катастроф петербургский профессор А.Синюков. На его взгляд, землетрясение происходит при максимальном значении параметра, который представляет собой одну из гармоник угловой скорости вращения Земли. Как только пик достигает 140 - 142 единиц - жди неприятностей. Разработанную им методику профессор считает применимой и для предсказания техногенных катастроф (скажем, определения момента, когда из-за усталости металла может отвалиться хвост самолета или крыло).
Заслуживает также внимания предложение академика Г.Морозова, базирующееся на успехах квантовой геодинамики, основанной на квантово-волновой и квантово-корпускулярной теориях, физико-математическом описании поверхности Земли. Ученый убежден, что разработанная им теория позволяет давать рекомендации по строительству трасс нефтепроводов, возведению новых городов, которым будут не страшны землетрясения.
|
