Анатолий Семёнович Алексеев

Родился 12.10.1928, Алексеевка (ныне Псковской обл.)
Умер 17.02.2007

Главный редактор "Сибирского журнала вычислительной математики"

Председатель международного совета - Сибирский международный центр новых информационных технологий в сфере образования и науки

Председатель Научного совета по проблемам прикладной геофизики

Профессор

Член-корреспондент c 28.11.1972 - Отделение геологии, геофизики и геохимии (геофизика)
Академик c 26.12.1984 - Отделение информатики, вычислительной техники и автоматизации (информатика)

ОТДЕЛЕНИЕ МАТЕМАТИЧЕСКИХ НАУК (СЕКЦИЯ ПРИКЛАДНОЙ МАТЕМАТИКИ И ИНФОРМАТИКИ)
СИБИРСКОЕ ОТДЕЛЕНИЕ РАН

Государственная премия СССР за "Лучевой метод расчета волновых полей" - 1982

А.С. Алексеев является одним из создателей лучевого метода расчета волновых сейсмических полей в сложных средах, ставшего в последние 20 лет основным аппаратом теоретического и численного анализа динамики волн и основой учебных курсов по теории сейсмических волн.
А.С. Алексеев впервые исследовал новый класс математических задач геофизики - обратные динамические задачи сейсмики - и развил численные методы решения таких задач, а также численно-аналитические методы решения прямых задач. На основе вычислительных экспериментов на ЭВМ им вместе с учениками были открыты новые типы "нелучевых" волн, которые имеют важное значение при интерпретации сейсмических данных.
А.С. Алексеевым получен ряд крупных практических результатов: пересмотр и уточнение принципов определения природы глубинных волн в земной коре и создание более корректных схем практической интерпретации в региональной геофизике; выявление по геофизическим данным зональной структуры астеносферы Земли.

(сайт Академии Наук)

* * *

Памятные даты в истории Сибирского отделения РАН

Интервью А.С.Алексеева с корреспондентом "НВС"

... -- Учился я в Ленинградском университете на математическом факультете. На четвертом курсе увлекся геофизикой, благодаря лекциям профессора Петрашеня Георгия Ивановича. Он организовал группу студентов и аспирантов по динамическим задачам сейсморазведки. Кстати, здесь в аспирантуре в то время учился Гурий Иванович Марчук.

Наш семинар контактировал с Институтом физики Земли в Москве, он тогда назывался ГЕОФИАНом. Академик Гамбурцев Григорий Александрович, один из основоположников сейсмической разведки в нашей стране, поставил несколько задач. Одну из них получили мы с моим другом Василием Бабичем и решили ее. В 1953 году опубликовали. Задача оказалась важной для сейсморазведки -- экранирование волн тонкими слоями. Такие эффекты отмечались на практике, но объяснить их не могли, потому что в то время существовал аппарат расчета только кинематических характеристик, то есть времен пробега волны, скоростей пробега... Математика пригодилась очень по существу. Ведь в геофизике объект спрятан глубоко под землей, о нем нет никакой информации, кроме сейсмических волн. Поэтому корректность исследования зависит от корректности математической модели. Модель должна быть достаточно общей -- реалистичной, чтобы отражать основные свойства объекта. Моя кандидатская диссертация тоже была связана с геофизикой -- "Задача типа Лэмба в неоднородном пространстве".

После аспирантуры я работал научным сотрудником в Ленинградском отделении математического института имени Стеклова. Вместе с В.М.Бабичем нам удалось разработать достаточно общий метод исследования динамики волн -- так называемый лучевой метод. Этот метод активно используется в сейсморазведочных исследованиях при поиске нефти и газа и в сейсмологии. Это очень удобный аппарат расчета, может быть, не всегда точный, но в целом он помогает разобраться в структуре волнового поля. Можно расчленить волны при расчетах. Когда появились универсальные численные методы, на машинах считалось все поле. Как в природе. Оно запутано, интерференционно -- неизвестно, какая и откуда пришла волна. А вот в технологии исследования с помощью лучевого метода удается разделять волны, анализировать по одиночке. О лучевом методе каким-то образом узнал начальник комплексной экспедиции Игорь Леонович Нерсесов. Экспедиция находилась в Гарме, в Таджикистане. По рекомендации профессора Петрашеня (я тогда только что закончил аспирантуру) я и отправился в Гарм, чтобы с "нашими формулами" провести исследования и разобраться в непонятных вещах. Там я наткнулся на очень большое число парадоксов. Почему-то, если речь шла о земной коре, не состыковывались результаты глубинных сейсмических исследований с помощью взрыва, и при землетрясениях. Оказалось, что на больших расстояниях неверно определяется природа некоторых волн. На моделях я обнаружил, что структура волнового поля несколько другая, чем показывали результаты обычных исследований. Меня это так увлекло, что я усиленно думал о создании математического аппарата, который как бы автоматически распознавал волны и строил корректные модели. При этом не надо выдумывать каких-то априорных моделей, которые часто вводятся с ошибками, и к тому же -- субъективны. Кроме геологических гипотез, на больших глубинах нет априорной информации. А глубинные скважины проникли пока на тринадцать километров.

-- Это Кольская скважина?

-- В то время и ее не было. В поисках модели для сейсмики, читая литературу, я обнаружил, что параллельно ищут подобный подход геофизики-интерпретаторы традиционных гравитационных и магнитных полей. Очень близкие задачи по своему математическому аппарату возникают в теории рассеяния квантовых частиц. Более того, еще в начале века были поставлены чисто математические задачи, их назвали обратными задачами. Развивалась соответствующая теория. В ту пору, похоже, мне удалось поставить и решить, впервые для сейсмики, обратную динамическую задачу, правда, для простейших моделей, когда среда одномерная, слоистая. Открылся большой класс новых задач. Помогли и методы численной математики. Так что, в новосибирский Академгородок, в отдел Гурия Ивановича Марчука в Институте математики, я приехал с некоторым багажом (в 1964 году отдел стал Вычислительным центром СО АН). Работал сначала в группе Михаила Михайловича Лаврентьева. Потом у меня появились ученики -- и кандидаты, и доктора. Начала формироваться как бы школа в направлении "Численные методы решения прямых и обратных задач сейсмологии и сейсморазведки".
...

Тогда, в 1966 году, в Китае было принято государственное решение о создании сети станций, которые бы регистрировали различные предвестники землетрясений. За тридцать лет зарегистрировано свыше ста крупных землетрясений и очень много их предвестников. На основе множества случаев китайские сейсмологи установили корреляцию, разработали информационную модель. Мы сейчас создаем физико-математическую, чтобы разобраться в пестрой картине аномалий, в чем причина, что за этим скрывается, какая физическая обстановка. На самом деле прогноз надо делать, учитывая изменения в очаге землетрясения. Там происходит разрушение. А накануне разрушения образуются трещины. И вот эволюцию трещин мы пытаемся наблюдать с помощью совокупности геофизических полей. Мы придумали новый способ исследований -- вибропросвечивание земли. Это томограф в сейсмических лучах.

-- Но вибропросвечивание придумано давно в сейсморазведке.

-- А мы его применили к сейсмологии для изучения больших глубин и для обнаружения и мониторинга очаговых зон. Очаговая зона иногда определяется примерно за десять лет до землетрясения!

-- За десять лет?

-- В том-то и дело: гравитационные и магнитные аномалии мигрируют -- уползают до двухсот километров, а потом перед землетрясением возвращаются, сходятся, сгущаются вокруг будущего эпицентра. Почему -- непонятно! И грунтовые воды, газовая эмиссия в земной коре -- тоже мигрируют. Важно то, что за 10--7 лет до сильного землетрясения можно определить или заподозрить какое-то место, где может произойти крупное землетрясение. И, естественно, необходимо детально следить за этим подозрительным районом.

Похоже, мы открыли еще одну интересную вещь. Трещины образуются не только вблизи очага -- они "всплывают" в форме гриба наверх, трещиноватость возникает близко от поверхности Земли, происходит изменение многих геофизических аномалий, вызванных поверхностным разуплотнением.
...

Я сам атеист. Как верить Богу, что Он управляет миром, если скорость передачи информации ограничена? Как можно все знать? Где такая база данных? Могу повторить Лапласа: "Я не нуждаюсь в гипотезе Бога" для объяснения мира. Но религию понимаю, даже ее положительную роль. У человека есть свойство самовнушения (положительного и отрицательного свойства). Во время молитвы происходит акт интенсивного самовнушения. Идея Бога нужна, чтобы сосредоточиться. Происходит и коллективное самовнушение. На этой эмоциональной энергии зародилась церковь, возникла вера в Бога. И научное мышление не обходится без самовнушения. Необходимо сосредоточиться как на молитве. Активизируется мысль. Во всяком случае, я так думаю. ... (полностью)

 

   

 

наверх