Судебная сейсмология - Forensic seismology

Судебная сейсмология - это судебно-медицинское использование методов сейсмологии для обнаружения и изучения отдаленных явлений, особенно взрывов , включая взрывы ядерного оружия .

Из-за эффективности, с которой сейсмические волны распространяются через Землю, и технических трудностей, связанных с разделением взрывов, чтобы уменьшить их сейсмическое излучение, судебная сейсмология является критически важным методом в обеспечении соблюдения запретов на подземные ядерные испытания .

Помимо ядерных взрывов, сигнатуры многих других видов взрывов также могут быть обнаружены и проанализированы с помощью судебной сейсмологии и даже других явлений, таких как океанские волны (глобальный микросейсм ), движение айсбергов по морскому дну или столкновение с ним. другие айсберги или взрывы на подводных лодках.

Организации , имеющие опыт в области судебной сейсмологии включают AWE Blacknest , Национальной лаборатории в Лос - Аламосе , Национальная лаборатория Sandia и Национальной лаборатории Лоуренса Ливермора .

Сейсмическое обнаружение ядерных взрывов

Судебная сейсмология - один из нескольких других методов, используемых мировым сообществом для определения соблюдения Договора о всеобъемлющем запрещении ядерных испытаний (ДВЗЯИ). Сеть из приблизительно 170 сейсмических станций, а также данных, полученных из таких источников, как инфразвук , гидроакустика и обнаружение радионуклидов , используется для идентификации и определения местоположения ядерных взрывов. Судебная сейсмология специально используется для обнаружения ядерных взрывов, которые могли произойти под землей.

Сейсмические станции регистрируют подземные волны давления и передают эти данные для обработки по защищенным каналам связи. Есть много проблем, связанных с попытками отличить ядерный взрыв от других природных и техногенных явлений, таких как землетрясения, взрывы в шахтах и ​​строительства. Ядерные взрывы мощностью более 150 килотонн генерируют волны давления, которые в основном проходят через ядро ​​и мантию Земли. Эти типы взрывов легко идентифицировать, потому что смесь горных пород, через которую проходят сигналы, довольно однородна, а генерируемые сигналы не содержат шума . Ядерные взрывы меньшего размера труднее идентифицировать, потому что волны давления в основном проходят через верхнюю мантию и кору Земли , что приводит к искажению сигнала из-за неоднородности горных пород на этой глубине.

Страны могут также проводить тайные подземные испытания, которые сложно идентифицировать. Один из методов сокрытия подземной ядерной детонации называется разъединением. Это включает в себя детонацию ядерной боеголовки в подземной полости, чтобы значительно заглушить амплитуду последующих подземных волн давления. Другой предлагаемый метод сокрытия ядерных взрывов называется маскировкой мин . В этой технике используется более крупный взрыв, чтобы замаскировать меньший ядерный взрыв. Возможность маскировки мин была поставлена ​​под сомнение, потому что сейсмические события, достаточно большие, чтобы замаскировать ядерный взрыв, чрезвычайно редки и вызывают подозрения. Меньшую мощность ядерной детонации также может быть трудно обнаружить, потому что они дают показания, аналогичные небольшим землетрясениям или другим природным явлениям.

Когда собираются сейсмические данные, их необходимо обработать для получения значимой информации. Алгоритмы используются для выделения шаблонов, удаления шума и генерации оценок. Разработка эффективных алгоритмов обнаружения ядерной детонации привела к многим достижениям в других областях, таких как кригинг , продвинутый метод интерполяции, используемый в основном в геостатистике . Алгоритмы используются для определения ключевых характеристик форм волны, таких как расстояние от пика до пика, амплитуда, фаза, амплитуда P-волны и амплитуда S-волны . P-волны, или первичные волны, представляют собой волны сжатия, которые быстро распространяются через горную породу и обычно являются первыми волнами, достигающими сейсмических станций. S-волны или поперечные волны появляются после P-волн. Отношение продольных и поперечных волн - одно из нескольких важных значений, используемых для характеристики сейсмических событий. При обнаружении ядерного взрыва используются алгоритмы для оценки времени детонации, мощности взрывчатого вещества и глубины захоронения.

Рекомендации