Сигнал и шум. Почему одни прогнозы сбываются, а другие - нет

Сильвер Нейт

«Роль прогнозиста состоит в создании наилучшего из возможных прогнозов», – говорит Мэйфилд. Все очень просто – однако прогнозисты во множестве областей раз за разом делают все не так.

Глава 5

В отчаянных поисках сигнала

Прохладным апрельским воскресным вечером 2009 г. жители итальянского города Л’Акуила, уже собиравшиеся отправиться ко сну, вдруг почувствовали пару толчков, каждый из которых ощущался немного сильнее, чем те, что вызывает проходящий где-то вдалеке грузовой поезд. Первый из них, который зарегистрировали около 11 часов вечера по местному времени, имел силу 3,9 балла по шкале магнитуд [72] – этого было достаточно, чтобы пощекотать жителям нервы и сдвинуть с места кое-какую мебель, но не более. Второй оказался еще более слабым, магнитудой 3,5 балла, а его силы не хватило бы даже для того, чтобы разбудить крепко спящего человека.

72

В выпусках

новостей обычно ссылаются на шкалу Рихтера, названную так в честь сейсмолога из Калифорнийского технологического института Чарльза Рихтера. В наши дни сейсмологи чаще пользуются другим более точным показателем – шкалой магнитуды (moment magnitude scale), разработанной в Калифорнийском технологическом институте в конце 1970-х гг. Обе шкалы сопоставимы: они выстроены на логарифмической основе, а землетрясение магнитудой 8 баллов считается очень серьезным по каждой из них. Величины магнитуды, приведенные в этой главе, рассчитаны по второму показателю. – Прим. авт.

Однако жители Л’Акуилы, расположенной у подножия Апеннинских гор и известной своими лыжными курортами и средневековыми стенами, находились в нервном напряжении: в тот период они ощущали подобные землетрясения чуть ли не постоянно. Воскресные толчки были седьмым и восьмым из них с магнитудой не менее 3 баллов за последнюю неделю. Небольшие землетрясения вполне естественны для этой местности, однако обычно они наблюдаются намного реже – примерно одно в два-три месяца. В этот раз землетрясения происходили чуть ли не в 100 раз чаще.

Жители города Сульмоны, расположенного у подножия одной из соседних гор, совсем незадолго до этого пережили аналогичные страхи, связанные с землетрясениями. Инженер по имени Джанпаоло Джулиани, работавший в итальянском национальном Институте ядерной физики, заявил о том, что ему удалось выявить необычно высокую концентрацию радона в этом регионе. Он предположил, что подобный факт может являться предвестником землетрясения, поэтому Джулиани не поленился сообщить мэру Сульмоны о том, что землетрясение затронет их город в полдень 29 марта. Мэр, впечатленный этим предсказанием, приказал направить в город грузовики с громкоговорителями, чтобы предупредить жителей о надвигающейся угрозе {298} .

298

John Dollar, «The Man Who Predicted the Earthquake», Guardian, April 5, 2010. http://www.guardian.co.uk/world/2010/apr/05/laquila-earthquake-prediction-giampaolo-giuliani.

Однако в назначенный день землетрясения в Сульмоне так и не было. И так как предсказание не сбылось, местные власти обвинили Джулиани в procurato allarme (паникерстве), по сути, напоминавшем крики о пожаре в переполненном театре. Он был вынужден убрать свои предсказания из интернета, чтобы не раздувать панику в будущем.

Власти Л’Акуилы сообщили жителям, что им не стоит беспокоиться из-за «роя мелких землетрясений» [73] . По словам заместителя руководителя Департамента гражданской обороны Италии Бернардо де Бернардиниса {299} , «рой землетрясений» позволил «сбросить энергию» и уменьшил шансы на крупное землетрясение. Он согласился с репортером, бравшим у него интервью, в том, что им стоит расслабиться и насладиться бокалом вина {300} ; де Бернардинис порекомендовал отличный сорт местного вина монтепульчиано.

73

«Рой землетрясений» – термин, который сейсмологи обычно используют для обозначения серии небольших землетрясений. – Прим. авт.

299

«Scientists in the Dock», Economist, September 17, 2011. http://www.economist.com/node/21529006.

300

Roger A. Pielke Jr., «Lessons of the L’Aquila Lawsuit», Bridges 31 (October 2011). http://sciencepolicy.colorado.edu/admin/publication_files/2011.36.pdf.

Однако сильное землетрясение магнитудой 6,3 балла в Л’Акуилe все же произошло. Оно началось в 3:32 утра по местному времени в понедельник. Дома сотрясались до основания, крыши сносило, мебель разбивалась в щепки. Во время землетрясения погибло более 300 жителей, без крыши над головой осталось 65 тыс. человек, а общая величина связанных с ним убытков составила свыше 16 млрд долл. {301} .

Что мы делаем, если наши устои пошатнулись

301

«Eyewitnesses: Italy Earthquake», BBC News, April 6, 2009. http://news.bbc.co.uk/2/hi/europe/7985248.stm.

Л’Акуиле следовало бы лучше подготовиться к землетрясению. Этот город находится неподалеку от особенно опасного типа разлома земной коры, известного как зона субдукции [74] ,

где Африканская плита, одна из восьми основных тектонических плит, покрывающих поверхность Земли, немного проскальзывает вниз, медленно и неминуемо оказываясь под Евразийской. Первое значительное землетрясение в этом районе было зафиксировано в 1315 г., а затем землетрясения вновь происходили в 1349, 1452, 1461, 1501, 1646, 1703 и 1706 гг. {302} ; во время самого серьезного из них, в 1786 г., погибло свыше 5000 человек. Каждый раз город восстанавливался и вновь заселялся (часто по прямому указанию папы) {303} .

74

Зона субдукции – линейно протяженная зона, вдоль которой происходит погружение одних блоков земной коры под другие.

302

Michael Taylor, «L’Aquila, Guiliani, and the Price of Earthquake Prediction», The Pattern Connection, July 7, 2010. http://patternizer.wordpress.com/2010/07/07/laquila-guiliani-and-the-price-of-earthquake-prediction/.

303

John Bingham, «L’Aquila Dogged by Earthquakes Through 800 Year History», Telegraph, April 6, 2009. http://www.telegraph.co.uk/news/worldnews/europe/italy/5113215/LAquila-dogged-by-earthquakes-through-800-year-history.html.

С тех пор Л’Акуила испытывала судьбу на протяжении более чем двух столетий. Землетрясение 1958 г. было довольно слабым, магнитудой 5 баллов {304} , и о нем вспоминали лишь самые старые жители города. Землетрясение 2009 г. оказалось значительно более мощным. Магнитуда оценивается по логарифмической шкале; ее возрастание по шкале на 1 балл соответствует увеличению выброса энергии в 32 раза. Таким образом, землетрясение 2009 г. магнитудой 6,3 балла было в 75 раз более мощным, чем землетрясение 1958 г. И оно было примерно в 3000 раз сильнее колебаний-предвестников, которые Л’Акуила испытала чуть раньше тем же вечером.

304

M. Stucchi, C. Meletti, A. Ravida, V. D’Amio, and A. Capera, «Historical Earthquakes and Seismic Hazard of the L’Aquila Area», Progettazione Sismica 1, no. 3 (2010): pp. 23–24.

При этом, хотя землетрясение 2009 г. и было серьезным, по итальянским стандартам, его вряд ли можно было считать чем-то значительным в глобальном масштабе. Землетрясение, разрушившее Японию в 2011 г., имело магнитуду 9,0 или 9,1 балла, то есть почти в 11 тыс. раз более мощным. А крупнейшее землетрясение, зафиксированное со времен начала надежных расчетов и обрушившееся на Чили в 1960 г., имело магнитуду 9,5 балла, то есть было почти в 60 тыс. раз сильнее, чем землетрясение в Л’Акуиле.

Почему же тогда Л’Акуила – довольно зажиточный город в богатой, промышленно развитой стране – подверглась столь значительным разрушениям? Одна из причин – геологическое строение местности: Л’Акуила располагается на древнем озерном пласте, усиливающем любые колебания Земли. На таком же пласте построен Мехико-Сити {305} , и во время землетрясения 1985 г., эпицентр которого находился на удалении 200 миль, в городе погибло 10 тыс. жителей.

305

Elisabeth Malkin, «Once Built on a Lake, Mexico City Now Runs Dry», New York Times, March 16, 2006. http://www.nytimes.com/2006/03/16/world/americas/16iht-mexico.html.

Однако основная причина проста и заключается в том, что жители города были благодушны и слишком спокойно относились к сейсмической угрозе, находившейся всего в 15 км ниже уровня земли. В городе не было ничего, что хоть как-то демонстрировало бы надлежащий уровень готовности к землетрясениям {306} : ни норм на строительство, ни запасов предметов первой необходимости, ни тренировок населения. В результате землетрясения разрушились не только столетние здания, но и множество новых, в том числе крыло госпиталя, выстроенного не далее как в 2000 г. Даже небольшое заблаговременное предостережение могло бы спасти огромное количество жизней.

306

Nicola Nosengo, «Italian Earthquake Toll Highlights Poor Preparedness», Nature news blog, May 22, 2012. http://blogs.nature.com/news/2012/05/italian-earthquake-toll-highlights-poor-preparedness.html.

Но можно ли считать предостережением заявление Джанпаоло Джулиани? В итальянских таблоидах его изображали как настоящего подвижника и мученика. Этот человек с мягким голосом и растрепанными волосами, часто одевавшийся в форму местной футбольной команды, играл роль скромного государственного служащего или рассеянного профессора, открытия которого были проигнорированы научным истеблишментом. Он заявил, что предупредил о землетрясении в Л’Акуиле всех своих друзей и членов семьи и что полиция не дозволила ему рассказать об этом остальным. Также он потребовал, чтобы власти принесли извинения – не ему лично, а жителям Л’Акуилы.