Ефективність моніторингу катастрофічних процесів космічного та земного походження
Рубрика:
Чорногор, ЛФ |
Косм. наука технол. 2019, 25 ;(1):38-47 |
https://doi.org/10.15407/knit2019.01.038 |
Мова публікації: Російська |
Анотація: Роботу присвячено актуальній проблемі ¾ оцінці ефективності моніторингу катастрофічних процесів космічного та земного походження. Метою цієї роботи є кількісна оцінка ефективності моніторингу, спрямованого на прогнозування катастрофічних процесів, викликаних космічними та земними джерелами. Ефективність оцінюється з використанням методів математичної статистики та теорії виявлення сигналів. Отримано співвідношення, що дозволяють розрахувати коефіцієнти ефективності попередження небезпек (катастроф) і витрат, пов’язаних з передбаченою катастрофою, за рахунок організації безперервного комплексного моніторингу фізичних полів і їх параметрів, що характеризують катастрофи космічного та земного походження.
Показано, що коефіцієнт попередження катастрофи залежить тільки від умовної ймовірності пропуску небезпеки. Коефіцієнт витрат залежить від п'яти параметрів: апріорної ймовірності катастрофи, умовних ймовірностей хибної тривоги та пропуску небезпеки, відносних витрат, пов’язаних з хибною тривогою та запобіганням наслідків катастрофи при правильному її передбаченні. Оцінено виграш від використання моніторингу для низки катастроф космічного та земного походження. У якості космічних катастроф обрані сонячна супербуря, падіння великих космічних тіл, спалахи космічного гамма-випромінювання та спалахи наднових зірок. У якості земних катастроф обрано виверження вулканів, землетруси та інші небезпеки. Показано, що в багатьох випадках виграш може бути значним. В інших випадках малість виграшу пов’язана з неможливістю в даний час домогтися низьких значень ймовірностей хибної тривоги та пропуску небезпеки.
|
Ключові слова: виверження вулкану, виграш, землетрус, ймовірність пропуску небезпеки, ймовірність хибної тривоги, катастрофічні процеси, коефіцієнт витрат, коефіцієнт попередження, падіння космічних тіл, сонячна надбуря, спалахи гамма-випромінювання, спалахи наднових |
References:
1. Burst of supernova could affect on development Earth life. — URL: https://universemagazine.com/3700/
2. Zyelyk Ya. I., Kussul’ N. M., Skakun S. V., Shelestov A. Yu. Natural disaster risk assessment based on the ensemble processing and technology of heterogeneous geospatial data fusion. Kosm. nauka technol., 17 (1), 60— 64 (2011).
DOI: 10.15407/knit2011.01.060
3. Kurakin A. L., Lobkovsky L. I. Economic optimization of specifications for geoecological monitoring systems. Doklady Earth Sciences, 446 (1), 1086—1088 (2012).
DOI: 10.1134/S1028334X12090048
4. Osipov V. N. Geoecology is interdisciplinary science about ecological problems of geospheres. Geoecology. Engineering geology. Hydroecology. Geocriology, 1, 4—18 (1993) [in Russian].
5. Turchin A. Natural catastrophes and antropic principle. Problems of risk control and safety. Proceeding of System Analyze Institute of RAS. 31, 306—332 (2007) [in Russian].
6. Chernogor L. F. Physics and Ecology of Disasters, 556 p. (Kharkiv, Ukraine: V. N. Karazin Kharkiv National University Publ., 2012) [in Russian].
7. Chernogor L. F., Domnin I. F. Physics of Geospace Storms: monograph, 408 p. (Kharkiv, Ukraine: Kharkiv V. N. Karazin National University Publ., 2014) [in Russian].
8. Bormann P.; Saul J. Earthquake Magnitude, in Encyclopedia of Complexity and Applied Systems Science, 3, 2473— 2496 (Springer-Verlag New York, 2009).
9. Bryan S. E.; Peate I. U.; Peate D. W.; Self S.; Jerram D. A.; Mawby M. R.; Marsh J. S.; Miller J. A. The largest volcanic eruptions on Earth. Earth-Science Reviews. 102, (3–4). 207—227. (2010). Bibcode:2010ESRv.102..207B.
doi:10.1016/j.earscirev.2010.07.001.
10. Engdahl E. R., Villaseñor A. Chapter 41: Global Seismicity: 1900—1999, in Lee, W.H.K., Jennings, P.C., Kisslinger, C., Kanamori, H. International Handbook of Earthquake and Engineering Seismology, Part A, 665—690 (Academic Press, 2002). ISBN 0-12-440652-1.
11. Fan Y.; Piran T. Gamma-ray burst efficiency and possible physical processes shaping the early afterglow. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, 369 (1), 197—206 (2006). arXiv:astro-ph/0601054. Bibcode:2006MNRAS.369..197F.
doi:10.1111/j.1365- 2966.2006.10280.x.
12. Gendre B., Stratta G., Atteia J. L., Basa S., Boër M., Coward D. M., Cutini S., D’Elia V., Howell E., Klotz A., Piro L. The Ultra-Long Gamma-Ray Burst 111209A: The Collapse of a Blue Supergiant? The Astrophysical Journal, 766 (1), 30 (2013).
DOI:10.1088/0004-637X/766/1/30.
13. Bostrom N., Cirkovic M. M. (Eds.) Global Catastrophic Risks, 576 p. (Oxford University Press, 2011).
14. Gr nthal G. Earthquakes, Intensity, in Gupta H. eds, Encyclopedia of Solid Earth Geophysics, 237—242 (2011). ISBN 978-90-481-8701-0.
15. Handbook of Cosmic Hazards and Planetary Defense [edited by Pelton J. N., Allahdadi F.], LXX, 1127 p. (Springer, Cham, New York, NY, 2015).
16. Hatakeyama N., Uchida N., Matsuzawa T., Nakamura W. Emergence and disappearance of interplate repeating earthquakes following the 2011 M9.0 Tohoku-Oki earthquake: Slip behavior transition between seismic and aseismic depending on the loading rate. Journal of Geophysical Research: Solid Earth, 122 (7), 5160—5180 (2017).
17. Hurricanes: climate and socioeconomic impacts 1 [Eds by Henry F. Diaz, Roger S. Pulwarty], 292 p. (Springer-Verlag Berlin Heidelberg, 1997).
18. Jonkman S. N., van Gelder P. H. A. J. M., Vrijling J. K. An overview of quantitative risk measures for loss of life and economic damage. Journal of Hazardous Materials, A99, 1—30 (2003).
DOI: 10.1016/S0304- 3894(02)00283-2
19. Kent A. A critical look at risk assessment for global catastrophes. J. Ref.: Risk Anal., 24, 157—168 (2004).
20. Levan A. J.; Tanvir N. R.; Starling R. L. C.; Wiersema K.; Page K. L.; Perley D. A.; Schulze S.; Wynn G. A.; Chornock R.; Hjorth J.; Cenko S. B.; Fruchter A. S.; O’Brien P. T.; Brown G. C.; Tunnicliffe R. L.; Malesani D.; Jakobsson P.; Watson D.; Berger E.; Bersier D.; Cobb B. E.; Covino S.; Cucchiara A.; de Ugarte Postigo A.; Fox D. B.; Gal-Yam A.; Goldoni P.; Gorosabel J.; Kaper L.; et al. (2013-12-30). A new population of ultra-long duration gamma-ray bursts. The Astrophysical Journal, 781 (1), 1—28 (2014).
DOI:10.1088/0004-637x/781/1/13.
21. Natural hazards, unnatural disasters: the economics of effective prevention, 254 p. (The World Bank and The United Nations, 2010).
22. Rappaport N. E., Fernandez-Partagas J. The Deadliest Atlantic Tropical Cyclones, 1492-1996 / NOAA Technical Memorandum NWS NHC 47.
23. Scalo J., Wheeler C. J. Astrophysical and Astrobiological Implications of Gamma-Ray Burst Properties. Astrophys. J., 566, 723—737 (2002).
24. Vedrenne G.; Atteia J.-L. Gamma-Ray Bursts: The brightest explosions in the Universe. (Springer, 2009). ISBN 978- 3-540-39085-5.
25. Woosley S. E., Bloom J. S. The Supernova Gamma-Ray Burst Connection. Annual Review of Astronomy and Astrophysics, 44, 507—556 (2006). DOI:10.1146/annurev. astro.43.072103.150558.