Институт сейсмологии НАН КР: история и будущее

Территория Кыргызской Республики лежит в пределах «молодой» горной системы Тянь-Шаня, поэтому здесь очень высокая сейсмичность. История знает множество сильнейших землетрясений: 9−10‑балльное Беловодское землетрясение 1885 года, 10−11‑балльное Кебинское 1911 года, 9−10‑балльное Чаткальское 1946 года, 8−9‑балльное Сарыкамышское 1970 года, 8−9‑балльные Баткенское 1977 года и Жаланаш- Тюпское 1978 года и другие. Ежегодно в Кыргызстане фиксируют свыше трёх тысяч землетрясений разной силы, из них пять-семь достигают магнитуды 5 и выше. Только за последние десятилетия страну потрясли многочисленные сильные толчки, вызвавшие разрушения зданий, гибель людей, сходы лавин, оползни, камнепады и растрескивание грунта. Среди них — 9−10‑балльное Суусамырское землетрясение 1992 года, 7−8‑балльные Кочкор-Атинское 1992 года и Джамандаванское 1997 года, 6−7‑балльные Байбиче-Каратауское 1998 года, Чон-Кеминское 1999 года и Алайское 2002 года, 8−9‑балльное Нура-Алайское 2008 года и 8‑балльное Сарыджазское 2013 года. Поэтому снижение ущерба от землетрясений — жизненно важная задача для Кыргызстана.

Первая сейсмическая станция в республике открылась в 1914 году в Оше. В 1927 году заработала региональная станция «Фрунзе» («Бишкек»). Новый этап развития начался в 1951 году, когда станции открыли в Нарыне, Рыбачьем (Балыкчы) и Пржевальске (Каракол).

В 1952 году при Президиуме Киргизского филиала АН СССР был создан Сектор геофизики, который в 1956 году преобразовали в Отдел сейсмологии под руководством Е. А. Розовой (1899−1971), будущего академика. Именно тогда начались регулярные исследования сейсмичности Кыргызстана. В 1960 году Отдел вошёл в состав Института физики, математики и механики, а с 1963 года — Института геологии А Н Киргизской ССР. В его структуру входили три лаборатории. Под руководством Е. А. Розовой сформировалось поколение крупных сейсмологов — В. П. Грин, Б. И. Ильясов, К. Д. Джанузаков, Т. М. Сабитова, З. Ф. Репина, Ш. Д. Дуйшеналиев, З. А. Меджитова, Т. А. Лопатина, Г. И. Блинов и другие, внёсшие большой вклад в развитие национальной сейсмологии.

Сотрудники Отдела вели экспедиционные наблюдения у Ортотокойского (р. Чу), Кировского (р. Талас) и Папанского (р. Ак- Бура) водохранилищ; оценивали сейсмическую опасность района проектируемой Токтогульской ГЭС; создали первые карты сейсмического микрорайонирования для Фрунзе, Канта, Токмака, Рыбачьего и Кара- Балты; выпустили каталог землетрясений Тянь- Шаня за 1929−1955 годы; участвовали в создании «Атласа землетрясений СССР» и монографии «Землетрясения в СССР», представленных на Ленинскую премию. За большой вклад в науку Е. А. Розова в 1964 году была награждена орденом Ленина.

В 1968 году вышла первая карта сейсмического районирования Кыргызстана масштаба 1:2 500 000 (авт. Е. А. Розова, К. Джанузаков, В. Г. Королёв), включённая в общесоюзную карту. В 1967—1969 годах прошли комплексные исследования сейсмического режима и сейсмотектоники Чуйской впадины и её горного обрамления с участием геологов-тектонистов. Эти работы завершились созданием комплексной карты сейсмического районирования региона и монографией «Опыт комплексного сейсмического районирования на примере Чуйской впадины» (К. Джанузаков, А. Ильясов, В. И. Кнауф, О. К. Чедия, Т. М. Сабитова и др.).

В 1958 году при Отделе открылась первая региональная сейсмическая станция «Арал». С 1960 по 1973 год сеть расширилась до девяти станций: появились также «Каджи- Сай», «Аркит», «Ананьево», «Эркин- Сай», «Боом», «Кировка», «Манас», «Суфии- Курган». Большая заслуга в организации сети принадлежит К. Д. Джанузакову и инженеру Д. Р. Рыскулову. Кроме того, в разных районах республики периодически работали тринадцать передвижных станций.

После катастрофического Сарыкамышского землетрясения 1970 года перед правительством был поднят вопрос о создании в республике Института сейсмологии, инициаторами которого стали В. П. Грин, В. П. Королёв и В. И. Кнауф. В январе 1975 года при Национальной академии наук на базе Отдела сейсмологии и двух лабораторий Института геологии был создан Институт сейсмологии. Его первым директором стал К. Е. Калмурзаев. Позднее институт возглавляли В. И. Кнауф (с 1983 г.), Ф. Н. Юдахин (с 1985 г.), А. Т. Турдукулов — член-корреспондент НАН КР (с 1994 г.), К. Е. Абдрахматов (с 2007 г.). Основные направления работы института — детальное сейсмическое районирование, изучение глубинного строения и современной геодинамики литосферы, а также поиск предвестников сильных землетрясений.

В 1979 году при институте была создана Опытно- методическая сейсмологическая экспедиция (ОМСЭ) — экспериментальная база, собирающая сейсмологический, геофизический и гидрогеохимический материал для научных исследований. В 2009 году ОМСЭ преобразовали в Центр сейсмического мониторинга, который сегодня включает 17 сейсмических станций сети KRNET, пять геомагнитных, четыре гидрогеохимических и четыре гидродинамических станции. На базе Guralp Systems Ltd. работают 12 станций, на базе IRIS — одна станция; данные с них поступают в Центр в режиме реального времени. В исследования привлекаются также записи десяти цифровых станций сети KNET Бишкекского прогностического полигона, что позволяет получать уникальные данные для Бишкекской зоны и всего Северного Кыргызстана.

Сегодня Институт сейсмологии — ведущая научная организация, исследующая сейсмические процессы на территории страны и проводящая фундаментальные и прикладные работы в области обеспечения сейсмической безопасности. Институт исполняет функции Национальной сейсмологической службы, участвует в разработке нормативных документов по сейсмостойкому строительству и подготовке законов, направленных на защиту населения и территорий от природных катастроф.

Институт входит в единую мировую сеть сейсмологических наблюдений, обладает статусом Координационного центра по сбору и обработке данных о землетрясениях в Центральной Азии, составлению карт сейсмического районирования. Он также является членом Международной подготовительной комиссии по запрещению и нераспространению ядерных испытаний (СТВТО) и одним из учредителей Международного геодинамического центра IRC-GPG.

При Институте действует аспирантура, готовящая высококвалифицированных специалистов в области сейсмологии и сейсмотектоники; открыт специализированный совет по защите кандидатских диссертаций. Ежегодно проводится Международная школа по изучению скальных оползней для студентов и молодых специалистов. Создан Проблемный совет по сейсмологии и предотвращению чрезвычайных ситуаций.

По решению Правительства К Р Институт включён в перечень организаций, уполномоченных составлять заключения для территорий и площадок, предназначенных под строительство объектов различного назначения.

Институт включает восемь лабораторий, Центр обработки данных, Центр сейсмического мониторинга и Научно-исследовательский центр СЕЙСМОСЕРВИС. Основные направления научных исследований в последние годы сосредоточены на:

— оценке сейсмической опасности территории Кыргызской Республики и её регионов (цель — подготовка карт сейсмического районирования);

— разработке и внедрении комплекса методов прогноза сильных землетрясений (цель — построение карт вероятной сейсмической опасности на различные периоды и выделение зон РОЗ);

— вероятностной оценке сейсмической опасности и сейсмического риска городов, населённых пунктов и строительных площадок, определении параметров сейсмических воздействий на грунты и сооружения (цель — подготовка карт сейсмического микрорайонирования и риска, разработка СНиПов);

— разработке практических рекомендаций по снижению социального, экономического и экологического ущерба, вызываемого землетрясениями.

Институт принимал и продолжает принимать участие в ряде государственных программ, включая «Год гор», «Национальную стратегию устойчивого человеческого развития», программу «Сейсмическая безопасность в Кыргызской Республике на 2012−2015 гг.», а также проекты по снижению рисков стихийных бедствий в рамках Международной стратегии по уменьшению опасностей бедствий и Хиокской рамочной программы действий.

У Института есть официальный сайт (www.seismo.kg), где оперативно публикуются данные о произошедших землетрясениях, размещаются научные материалы по вопросам сейсмологии и выходит интернет-журнал «Вестник Института сейсмологии НАН КР».

Научная школа Института подготовила 11 докторов наук (пятеро из них избраны членами- корреспондентами НАН КР) и 40 кандидатов наук. В народное хозяйство внедрено 75 научных разработок, получено 48 патентов и свидетельств. Выпущены памятки для населения и школьников «Что делать до, во время и после землетрясения» (2006 г.). Опубликовано свыше 1 200 научных работ, включая 86 монографий, среди которых «Литосфера Тянь-Шаня», «Неотектоника Высокой Азии» (И. Садыбакасов), «Геофизические поля, глубинное строение и сейсмичность Тянь-Шаня» (Ф. Н. Юдахин), «Детальное сейсмическое районирование Восточной Киргизии», «Морфоструктуры и новейший тектогенез Тянь- Шаня» (О. К. Чедия), «Сейсмология Тянь-Шаня» (А. М. Корженков), «Внутриконтинентальное горообразование и сейсмическая опасность на примере Тянь-Шаня» (К. Е. Абдрахматов) и многие другие.

Большое внимание уделяется подготовке молодых кадров — через аспирантуру, стажировки в ведущих сейсмологических центрах России, США, Китая, Германии, Японии, Австрии, Норвегии, Италии, Турции, Таиланда, а также в рамках сотрудничества с университетами (КГУСТА, КРСУ, ИГДиГТ КТУ).

Институт имеет договоры о научном сотрудничестве и ведёт совместные исследования с ключевыми зарубежными организациями США, России, Великобритании, Бельгии, Франции, Японии, Китая, Казахстана, Таджикистана, Узбекистана, Норвегии; участвовал в разработке и реализации Доктрины «Единой межгосударственной системы сейсмологического мониторинга сейсмоопасных регионов государств СНГ» (1996−2001 гг.).


Основные практические научные разработки Института сейсмологии:

— Карты комплексного сейсмического микрорайонирования территорий городов Бишкек, Ош, Токмак, Нарын, Каракол, Джалал-Абад, Кара-Балта, Талас, Баткен, Кызыл-Кия, Узген, Таш-Кумыр (1975−2003 гг.);

— Карты детального сейсмического районирования северо- восточной части Ферганской, Чуйской, Иссык- Кульской впадин и их горного обрамления, масштаб 1:500 000 (1978−1994 гг.);

— Карты новейшей тектоники листов К‑43-В и К‑43-Г (масштаб 1:500 000);

— Карта сейсмического районирования территории Кыргызской Республики, масштаб 1:1000 000 (1995 г., 2018 г.)

— Карта сейсмического районирования Тянь-Шаня, масштаб 1: 2500 000 (совместно с коллегами из Казахстана и Китая, 1998 г.);

— Карты глобальной сейсмической опасности Земли, масштаб 1:35 000 000 — Global Seismic Hazard Map (1999 г.; в соавторстве);

— Карта вероятной сейсмической опасности территории Кыргызстана на периоды 2001−2005 гг., 2006−2010 гг. и 2011−2020 гг. (масштаб 1:1000 000);

— Карты вероятностной оценки сценарного сейсмического риска территории и жилых зданий г. Бишкек (2005 г.);

— Карта возбуждённой сейсмической опасности района Токтогульского водохранилища (2008 г.);

— Справочник «Проектирование зданий и сооружений в сейсмических районах» (1997 г.);

— СНиП 2.01.01−93 КР «Застройка территории г. Бишкек с учётом сейсмического микрорайонирования и грунтово-геологических условий»;

— СНиП 2.01.02−94 КР «Строительство в районах Кыргызской Республики с сейсмичностью более 9 баллов»;

— Нормативный документ СП КР 22−103 «Порядок долгосрочной оценки уровня сейсмической опасности на территории Кыргызской Республики»;

— Ежегодные Каталоги сильных землетрясений Тянь-Шаня (1975−2013 гг.).

Все карты сейсмического районирования и микрорайонирования (рис. 2, 3) приняты в качестве нормативных документов и используются проектными и строительными организациями для сейсмостойкого строительства. Карты сейсмического прогноза переданы в МЧС КР для превентивных мероприятий и уменьшения возможного экономического и социального ущерба от сейсмокатастроф.

Землетрясения на Тянь-Шане неизбежны: они происходили, происходят и ещё миллионы лет будут происходить. Но их трагические последствия могут быть значительно уменьшены. Альтернативой сейсмическому воздействию становятся научные исследования и разработки, направленные на решение фундаментальных и прикладных задач сейсмологии по оценке величины сейсмической опасности и риска, определению количественных параметров сейсмических воздействий на грунты и сооружения, краткосрочному прогнозу землетрясений.