Учёные впервые выявили предсказуемые структуры, предвещающие ледовые удары


16.05.2026 г.


Учёные впервые обнаружили закономерные предвестники разрушения льда, которые появляются за час до ледового удара. Это может открыть новые возможности для краткосрочного прогнозирования опасных природных процессов. Использованный метод был изначально разработан в астрофизике и геодинамике для анализа сложных нестационарных процессов. Его адаптация к ледовым ударам демонстрирует универсальность подхода и расширяет возможности краткосрочного прогноза природных разрушений.

Исследователи Крымской астрофизической обсерватории и Института земной коры СО РАН выявили, что разрушение ледового покрова Байкала сопровождается формированием детерминированных статистических структур, которые появляются за 60 - 1 минуту до ледового удара.

Ледовые удары представляют собой мощные хрупкие разрушения льда, возникающие весной вследствие резкого теплового расширения ледового покрова. Эти процессы сопровождаются сейсмическими эффектами, сходными с небольшими землетрясениями, и являются важным объектом исследований в криосейсмологии. Высокочастотные измерения деформаций (470 Гц), выполненные на льду Байкала, позволили впервые проследить, как система переходит от хаотического поведения к упорядоченному перед разрушением (Рис.1).

Учёные обнаружили, что в статистических функционалах деформаций формируются линейные структуры — локальные тренды, каналы, скользящие границы и аксиальные сектора. Эти элементы возникают последовательно, образуя три группы короткосрочных предвестников: ~60–80 минут до удара - первые признаки перестройки статистики; 10–30 минут - формирование устойчивых каналов; 1–5 минут - финальная концентрация предвестников и синхронизация процессов.

Метод основан на разложении сигнала на шумовую и «подготовительную» компоненты и применении нелинейного преобразования, усиливающего различия между состояниями. Такой подход действует как «математическая лупа», позволяя фиксировать слабые предвестники, скрытые в шуме, и повышает точность краткосрочного прогноза природных разрушений.

Результаты имеют значение не только для криосейсмологии: метод может быть применён к прогнозированию землетрясений, лавин, обрушений конструкций и других нелинейных процессов, где важны короткосрочные предвестники.


Рис. 1. Область исследования: расположение озера Байкал (а), датчик деформации (b), место проведения испытаний на ледяном покрове (c) и расположение оборудования на нем (d).


Работа опубликована:
Deterministic statistical patterns preceding ice shocks revealed by ice deformation measurements
Volvach A.E., Bornyakov S.A., Kogan L.P., Volvach L.N.
Scientific Reports. 2026. 16, 13931
https://doi.org/10.1038/s41598-026-44091-6
Deterministic structures in functionals of Baikal ice deformations
Volvach A.E., Bornyakov S.A., Kogan L.P., Volvach L.N.
Geomatics, Natural Hazards and Risk, 2026. 17(1)
https://doi.org/10.1080/19475705.2026.2669026