+(312) 52-37-64
kis__@elcat.kg

История создания и становления Института (ИС НАН КР)

Землетрясение, как природное явление, наиболее известно по тем опустошениям, которые оно способно произвести. Крупное событие происходит неожиданно, молниеносно и за несколько десятков секунд оставляет за собой опустошение и десятки тысяч погибших.

 
Последствия сильного землетрясения (Mw=6.7) 05.10.2008 г. в Кыргызстане, п. Нура

Высокая сейсмичность территории Кыргызской Республики определяется крайне сложной геологической структурой Тянь-Шаня и соответствующими тектоническими процессами, происходящими здесь. Только за последние 150 лет здесь произошло 14 катастрофических землетрясений с магнитудой M ≥ 7.0: 9-10-балльное Беловодское катастрофическое землетрясение 1885 г.; 10-11-балльное Кебинское (Кеминское) 1911 г.; 9-10-балльное Чаткальское 1946 г.; 8-9-балльное Сарыкамышское 1970г.; 8-9-балльные Баткенское 1977 г.; Жаланаш-Тюпское 1978 г.; 9-10-балльное Суусамырское землетрясение 1992 г.; 7-8-балльные Кочкор-Атинское 1992 г.;  Джамандаванское 1997 г.;  6-7-балльные Байбиче-Каратауское 1998 г., Чон-Кеминское 1999 г. и Алайское 2002 г.; 8-9-балльное Нура-Алайское 2008 г.; 8-балльное Сарыджазское 2013 г. В среднем ежегодно на территории Кыргызстана и приграничных областях происходит более 11000 землетрясений, около 300 из которых являются ощутимыми. Поэтому сейсмический мониторинг был и остаётся одной из самых актуальных задач региона, имеющей как научное, так и прикладное значение. Полученные при этом корректные исходные данные и их научный анализ являются основой для оценки сейсмической опасности исследуемой территории и, как следствие, планирования соответствующих превентивных мер, тем более что очаговые зоны сильных, разрушительных землетрясений проходят через наиболее густонаселённые районы.

 
Карта эпицентров сильнейших землетрясений Центральной Азии с M ≥ 7.0
 

Карта эпицентров землетрясений с K ≥ 2.0 за период 01.01.2017 г.-31.12.2017 г.

Белымитреугольниками обозначены станции сети KNET (НС РАН),

а чёрными – сеть KRNET (ИС НАН КР) Внизу, под картой,

выводится количество землетрясений для каждого класса.

В начале XX века в Центральной Азии происходит переход от описательной сейсмологии к количественной, основанной на инструментальной регистрации сейсмических событий. Так первая сейсмическая станции в Кыргызстане была установлена в сентябре 1927 г. в столице Республики, г. Фрунзе (ныне г. Бишкек) и далее, в зависимости от задач, были установлены еще несколько аналоговых сейсмических станций, таких как «Пржевальск», «Нарын» и «Рыбачье», как пункты наблюдения ЕССН СССР (Единая Система Сейсмических Наблюдений СССР). Однако планомерное расширение сети сейсмических наблюдений было начато только в конце 1960-х годов, и к середине 1980-х её плотность достигла своего максимума – было установлено 34 аналоговых станций, укомплектованных стандартной аппаратурой Кирноса СКМ-3 и СКД. 

 
Карта расположения сети аналоговых станций Кыргызстана

 

С распадом СССР из-за материальных трудностей количество станций стало сокращаться, к тому же вместе с перестройкой возникла объективная необходимость модернизации всей национальной сети наблюдений. Первая цифровая станция на территории Кыргызстана была установлена в 1990 году в штольне геофизической обсерватории «Ала-Арча» Института сейсмологии Национальной Академии наук Кыргызской Республики (ИС НАН КР). Эта станция сети IRIS/IDA (США), которая впоследствии была включена в Международную систему мониторинга Организации Договора о Всеобъемлющем Запрещении Ядерных Испытаний (IMS CTBTO) как вспомогательная трёхкомпонентная (3-С) сейсмическая станция AS060. В 1991 году на территории Чуйской впадины и её горного обрамления (так называемый Бишкекский прогностический полигон) были установлены десять цифровых станций с телеметрической системой передачи данных в режиме реального времени в центры сбора и обработки данных в г. Бишкек (Кыргызстан) и г. Сан-Диего (Калифорния, США). Эта первая сеть цифровых станций на территории Кыргызстана известна мировому сейсмологическому сообществу как KNET (Kyrgyzstan Telemetered Network). Эффективное функционирование сети KNET обеспечивают специалисты Научной станции РАН.

К 2000 годам значительная часть сейсмических станций ИС НАН КР перестала функционировать из-за износа аналогового оборудования, поэтому проблема модернизации системы мониторинга Кыргызстана стала крайне актуальной. В 2007 году, в рамках сотрудничества Организации Договора о Всеобъемлющем Запрещении Ядерных Испытаний (ОДВЗЯИ (CTBTO)), Сейсмологическая Служба Норвегии, NORSAR, при поддержке Министерства Иностранных Дел Норвегии предоставила Институту сейсмологии НАН КР 10 цифровых широкополосных станций, большая часть которых была установлена в южной части Кыргызстана, характеризующейся повышенной сейсмической активностью. В 2009 г. новая сеть станций была зарегистрирована в Международной Федерации Цифровых Сейсмографических Сетей (FDSN) как KRNET (Kyrgyz Republic Digital Network). На данный момент сеть KRNET состоит из 18 цифровых широкополосных сейсмических станций, большинство из которых передают данные в реальном режиме времени в IRIS/DMC (www.iris.edu). Шесть из этих станций (TRKS, MNAS, SFK, PRZ, FRU1, NRN) оборудованы приборами сильных движений.

 

 Карта-схема сети сейсмического мониторинга ИС НАН КР: белыми треугольниками

обозначены станции сети KNET (НС РАН), чёрными – станции сети KRNET (ИС НАН КР)

В 1952 г. при Президиуме Киргизского филиала АН СССР создаётся Сектор геофизики, переименованный в 1956 г. в Отдел сейсмологии, который возглавила д. ф-м. н. Е.А. Розова (1899-1971 гг.), впоследствии избранная академиком АН Кирг. ССР. С этого времени начинаются систематические и планомерные исследования сейсмичности территории Киргизии. В 1960 г. Отдел переводят в состав Института физики, математики и механики, а с 1963 г. - в состав Института геологии АН Кирг. ССР. Его структуру составляли три лаборатории. Под руководством Е.А. Розовой «выросла» плеяда крупных учёных-сейсмологов, которые внесли большой вклад в развитие национальной сейсмологической науки - 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 др.

Сотрудники Отдела проводили экспедиционные сейсмологические наблюдения в районах Ортотокойского (на р. Чу), Кировского (на р. Талас) и Папанского (на р. Ак-Бура) водохранилищ; выполняли работы по определению степени сейсмической опасности района проектируемой Токтогульской ГЭС; составили первые карты сейсмического микро-районирования (СМР) городов Фрунзе, Кант, Токмак, Рыбачье, Кара-Балта; выпустили каталог землетрясений Тянь-Шаня с 1929 г. по 1955 г.; участвовали в создании «Атлас землетрясений СССР» и монографии «Землетрясения в СССР», которые были представлены на соискание Ленинской премии. За большой вклад в развитие сейсмологической науки в Киргизии акад. Е.А.Розова в 1964 г. была награждена орденом Ленина.

 
Академик АН Кирг. ССР, Розова Е.А.

В 1968 г. издается первая карта сейсмического районирования территории Киргизии масштаба 1: 2500 000 (авт. Е.А. Розова, К. Дж. Джанузаков, В.Г. Королёв), которая вошла в состав общесоюзной карты. С 1967 г. по 1969 г. проводятся комплексные исследования сейсмического режима и сейсмотектоники Чуйской впадины и её горного обрамления, в которых помимо сейсмологов принимают участие геологи-тектонисты. Результатом этих работ стали комплексная карта сейсмического районирования данного региона и монография «Опыт комплексного сейсмического районирования на примере Чуйской впадины» (авт. К. Дж. Джанузаков, Б. И. Ильясов, В.И. Кнауф, О.К. Чедия, Т.М. Сабитова и др.).

В 1970 г. после катастрофического Сарыкамышского землетрясения перед Правительством страны был поднят вопрос об организации в республике Института сейсмологии, инициаторами которого выступили к. ф-м. н. В.П. Грин, к. г-м. н. В.П. Королёв и д. г-м. н. В.И. Кнауф. В январе 1975 г. при Академии наук Кирг. ССР на базе Отдела сейсмологии и двух лабораторий – неотектоники и глубинной тектоники Института геологии, был создан Институт сейсмологии, который возглавил д. г-м. н. К.Е. Калмурзаев. С 1983 г. институтом руководил д. г-м. н. В.И. Кнауф, с 1985 г. – д. г-м. н. Ф.Н. Юдахин, с 1994 г. – член- корреспондент НАН КР, д. г-м. н. А.Т. Турдукулов, с 2007 г. - д. г-м. н., проф. К.Е. Абдрахматов.

 К.Е. Калмурзаев  В.И. Кнауф   О.К.Чедия
Д. г-м. н. К.Е. Калмурзаев Д. г-м. н. В.И. Кнауф Д. г-м. н. Ф.Н. Юдахин
 А.Т. Турдукулов  К.Е. Абдрахматов 
Д. г-м. н. А.Т. Турдукулов Д. г-м. н., проф. К.Е. Абдрахматов

Тематика исследований института была направлена на разработку методики детального сейсмического районирования, изучение глубинного строения и современной геодинамики литосферы и поиски предвестников сильных землетрясений.

В настоящее время Институт сейсмологии НАН КР - ведущая научная организация, изучающая сейсмические явления на территории страны и проводящая фундаментальные и прикладные исследования по проблеме обеспечения сейсмической безопасности республики.

Он выполняет функции Национальной сейсмологической службы нашего государства, участвует в разработке нормативных документов по сейсмостойкому строительству и законов, направленных на защиту на селения и территорий от природных катастроф.

Институт входит в единую мировую сеть сейсмологических наблюдений; имеет статус Координационного центра по сбору и обработке материала по землетрясениям Центральной Азии, составлению карт сейсмического районирования; на экспертном уровне представляет Кыргызстан в Организации Договора о Всеобъемлющем Запрещении Ядерных Испытаний (ОДВЗЯИ (СТВТО)); является соучредителем Международного Геодинамического центра IRC-GPG.

По решению Правительства КР Институт включён в Список организаций по составлению Заключений по территориям и площадкам, отведённым под строительство объектов различного назначения.

При Институте имеется аспирантура, готовящая специалистов высокой квалификации в области сейсмологии и сейсмотектоники, открыт Специализированный Совет по защите кандидатских диссертаций и работает ежегодная Международная школа по изучению скальных оползней для студентов и молодых специалистов.

 
Фото. Рабочие будни сотрудников Института сейсмологии НАН КР

Институтом подготовлено 11 докторов наук, из них - 5 избраны членами-корреспондентами НАН КР, и 32 кандидата наук; внедрены в народное хозяйство 72 научные разработки, получено 38 Патентов и Свидетельств, выпущены и распространены Памятки на кыргызском и русском языках для населения и школьников «Что делать до, во время и после землетрясения?».

Институт имеет свой веб-сайт (www.seismo.kg), где регулярно и оперативно сообщаются подробные данные о произошедших землетрясениях, представляется материал по вопросам сейсмологии, с 2013 г. публикуется интернет-журнал «Вестник Института сейсмологии НАН КР» (выпущено 8 номеров). Согласно Постановлению Высшей Аттестационной Комиссии Кыргызской Республики (ВАК КР) в 2016 г. данный журнал включён в «Перечень рецензируемых научных изданий, в которых должны быть опубликованы основные научные результаты диссертаций». Кроме того, он вошёл в систему Научной Электронной Библиотеки РФ (НЭБ РФ) и РИНЦ (Российский индекс научного цитирования).

Результаты научных и практических работ учёных Института обобщены в фундаментальных трудах, статья и тезисах докладов, изданных в республиканской и зарубежной печати. Среди них 83 монографии, в числе которых «Литосфера Тянь-Шаня» (колл. авт.), «Неотектоника Высокой Азии» (авт. И. Садыбакасов), «Геофизические поля, глубинное строение и сейсмичность Тянь-Шаня» (авт. Ф. Н. Юдахин), «Влияние сейсмотектонических структур и инженерно-геологических условий на характер проявления землетрясений» (колл. авт.), «Детальное сейсмическое районирование Восточной Киргизии» (колл авт.), «Морфоструктуры и новейший тектогенез Тянь-Шаня» (авт. О.К. Чедия), «Землетрясения Тянь-Шаня: магнитуда, сейсмический момент и энергетический класс» (авт. Э.М. Мамыров), «Земная кора и верхняя мантия Тянь-Шаня в связи с геодинамикой и сейсмичностью» (колл. авт.), «Геологические основы сейсмического районирования Иссык-Кульской впадины» (колл. авт.), «Атлас пиковых ускорений сильных землетрясений и законы затухания пиковых ускорений сейсмогенных зон» (кол. авт.), «Сейсмология Тянь-Шаня» (авт. Корженков А.М.), «Сейсмичность и сейсмотектоническая деформация юго-западной Киргизии и сопредельных территорий» (авт. А.М. Муралиев), «Геодинамика Таласо-Ферганского разлома Тянь-Шаня и стихийные бедствия на территории Центральной Азии» (колл. авт.), «Внутриконтинентальное горообразование и сейсмическая опасность на примере Тянь-Шаня» (К.Е. Абдрахматов) и др.

Начиная с 1995 г., сотрудники Института активно работают по проектам, финансируемым грантами из фондов Сороса, МНТЦ, НАТО, INTAS, COMEUP, INCO, CRDF и международным проектам: «Геодинамика внутриконтинентальных орогенов и геоэкологические проблемы» (Россия, США, Казахстан, Кыргызстан), «Оценка сейсмической опасности стран Центральной Азии» (в рамках межправительственного соглашения стран СНГ), «Снижение рисков стихийных бедствий» в контексте Международной стратегии по уменьшению опасностей бедствий и Хиотской рамочной программы действий.

Важнейшее достижение Института – это активно действующие научные школы, объединяющие учёных высокого уровня, комплексность фундаментальных и прикладных исследований.

Так в ИС НАН КР сформировалась одна из сильнейших школ сейсмотектоники Центральной Азии, обеспечивающая геолого-геофизическую основу сейсмического районирования и определения оценки сейсмической опасности. У её истоков стояли чл.-корр. НАН КР В.И. Кнауф, чл.-корр. НАН КР Ф.Н. Юдахин, д. г-м. н. О.К. Чедия, к. г-м. н. А.К. Трофимов, к. г-м. н. Е.В. Христов. Сейчас это научное направление возглавляет д. г-м. н., проф. К.Е. Абдрахматов. На основании имеющегося опыта и фактических данных авторами этого направления были предложены новые научно-методические разработки, учитывающие специфические для нашей Республики сейсмичность и сейсмотектонику, что нашло отражение в многочисленных статьях и специальной монографии «Детальное сейсмическое районирование в горных областях» (1984 г.). Исследования кинематики и динамики новейших и доновейших структур Тянь-Шаньского орогена, структурно-вещественного состава среды возникновения очагов землетрясений (сейсмогенные слои) позволили научно обосновать выделение зон возникновения ожидаемых землетрясений (зоны ВОЗ) и усовершенствовать методику сейсмического районирования. Одно из последних достижений сейсмотектонической школы – составление и издание новой Карты сейсмического районирования территории Кыргызской Республики масштаба 1:1000 000 (2011 г.), которая внедрена в практику сейсмостойкого проектирования, строительства и проведения превентивных мероприятий службами МЧС КР.

 
Карта сейсмического районирования территории Кыргызской Республики (2011 г.)

В последние годы широкое развитие в Институте получили сейсмотомографические исследования земной коры и верхней мантии с применением современных компьютерных программ. Это позволило выйти на новый уровень понимания процессов геодинамики Тянь-Шаня и прийти к выводу о приуроченности сильных землетрясений (М ≥ 6) к зонам с наибольшими градиентами скорости – протяженные нижнекоровые волноводы.

Проводятся научные исследования по разработке теоретических основ статистики землетрясений и взаимосвязи основных параметров очагов коровых землетрясений. Практическим выходом работ этой школы стало создание карт вероятной сейсмической опасности территории Кыргызстана, на которых выделены наиболее сейсмоопасные зоны и районы в различные периоды времени. 

 
Карта районов ожидаемых землетрясений Кыргызстана (Э. Мамыров и др.)

 Большое прикладное значение имеют фундаментальные исследования в области инженерной сейсмологии и сейсмического. Основное направление работ – определение количественных параметров сейсмических воздействий на грунты и сооружения, создание сейсмической модели реальной среды на основе геологического и инженерно-геологического материалов, усовершенствование методик составления карт сейсмического микрорайонирования (СМР) с переходом к оценке сейсмического риска. Учёными этого направления построены и внедрены карты СМР территорий городов Бишкек, Ош, Нарын, Каракол, Токмак, Джалал-Абад. Талас и др. населенных пунктов, площадок строительства гидротехнических сооружений (Папанского, Кировского, Ортотокойского, Токтогульского водохранилищ).

 
Карта сейсмического микрорайонирования территории г. Бишкек.

Основные научные и прикладные 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 сейсмического районирования территории Кыргызской Республики, масштаб 1:1000 000 (1995 г, 2011 г.).
  • Карта сейсмического районирования Тянь-Шаня, масштаб 1: 2500 000 (совместно с коллегами Казахстана и Китая, 1998 г.).
  • Карты глобальной сейсмической опасности Земли, масштаб 1:35 000 000 – Global Seismic Hazard Map (1999 г.; в соавторстве).
  • Карты вероятной сейсмической опасности территории Кыргызстана на периоды 2001-2005 гг., 2006-20010 гг. и 2011-2020 гг. (масштаб 1:1000 000).
  • Карты вероятностной оценки сценарного сейсмического риска территории и жилых зданий г. Бишкек (2005 г.).
  • Сейсмическая опасность и риск территории города Каракол (2014 г.)
  • Карта возбужденной сейсмической опасности района Токтогульского водохранилища (2008 г.).
  • Справочник «Проектирование зданий и сооружений в сейсмичных 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».
  • Каталог землетрясений Кыргызстана, включающий в себя данные о 175000 землетрясений с 250 г. до н. э. по 2018, зарегистрированных на территории Кыргызстана и прилегающих территориях сопредельных государств.
  • Ежегодные Каталоги ощутимых землетрясений Тянь-Шаня (1975-2016 гг.).
  • База данных и программа оперативного определения интенсивности сейсмических сотрясений объектов «SEISMIC INTENSITY» (2016 г.).

Кыргызстан - один из наиболее активных в сейсмическом отношении регионов мира. Здесь происходили, происходят и будут происходить землетрясения, в том числе и катастрофические. Поэтому исследования Института сейсмологии НАН КР позволяют выявить и оценить места с низким уровнем сейсмичности для размещения объектов жилищного, промышленного, ирригационного, дорожного и прочего строительства и, тем самым, сводить к минимуму возможные человеческие жертвы, экологический и материальный ущерб, который при землетрясениях может достигать несколько сотен млн. сомов.

 

Основные направления научной деятельности:

  • оценка сейсмической опасности и составление кондиционных разномасштабных карт сейсмического районирования;
  • изучение сейсмического режима Тянь-Шаня и его связь с геодинамическими особенностями региона;
  • прогноз сейсмической обстановки и составление карт районов ожидаемых землетрясений;
  • количественная оценка параметров воздействия землетрясений на грунты и сооружения, оценка степени сейсмического риска на застраиваемых площадях;
  • разработка практических рекомендаций по снижению ущерба от сейсмокатастроф и повышению сейсмостойкости сооружений.

Структура ИС НАН КР

В структуре Института сейсмологии 6 научно-исследовательских лабораторий, Центр сейсмического мониторинга (объединяет 24 сейсмических, 5 гидрогеохимических, 2 геодинамические и 5 геомагнитных станций) и Центр обработки данных. В ИС ведутся исследования по госбюджетной тематике и проектам, финансируемым международными (НАТО, МНТЦ, INTAS. CRDF) и республиканскими фондами.