7月12日，河北省唐山市古冶區(qū)發(fā)生了5.1級地震，震源深度10千米，河北、天津、北京、遼寧等地均有震感。
“地震橫波將在33秒后到達，天津市震感輕微，請合理避險?！碧旖蚴杏芯用癖硎?，自己是從電視中彈出來預警信號第一時間得知地震信息的，還有人從手機App上得到預警。
社交媒體上，預警信息獲得不少點贊，也引發(fā)熱議：全國范圍內(nèi)，都能做到像天津這樣的地震預警信號發(fā)布嗎？目前我國的預警能力如何？地震預警的時間還能再早一點嗎？對此，《中國科學報》采訪了相關專家。
預警信息如何發(fā)布
此次唐山市古冶區(qū)發(fā)生地震，成都高新減災研究所（以下簡稱減災所）與應急管理部門聯(lián)合而建的大陸地震預警網(wǎng)，提前3秒給距震中26千米的唐山市發(fā)布了“烈度4.2度、強烈震感”的預警信號，提前33秒給距震中131千米的天津市發(fā)布了“烈度2.1度、輕微震感”的預警信號，在電視上以倒計時的方式提醒公眾。
減災所是2008年汶川地震后組建的，專注于災害預警技術研發(fā)、成果轉化及應用。
減災所所長、四川省地震預警重點實驗室主任王暾告訴《中國科學報》：“我們向公眾發(fā)布預警信息主要是通過電視、手機，我們與小米、TCL、長虹、vivo等生產(chǎn)廠商合作，內(nèi)置相關軟件，根據(jù)設備位置信息提供相應的預警信息。其它手機品牌用戶可以通過App‘地震預警’體驗相關服務?！?/p>
他表示，在日本，除了手機內(nèi)置的地震預警App外，也利用基于運營商網(wǎng)絡的小區(qū)廣播協(xié)議進行信息發(fā)布，但缺點是無法進行倒計時。
據(jù)了解，2014年，我國已建成延伸至31個省市區(qū)的大陸地震預警網(wǎng)，覆蓋國土面積220萬平方公里，覆蓋地震預警一線區(qū)（即人員密集的地震區(qū)）約6.6億人口。
王暾說：“2008年汶川地震時我國并沒有預警能力，如果以現(xiàn)在的水平估計，可以提前7秒給汶川縣城發(fā)出預警，分別提前18秒、31秒給成都、北川預警，這將會大大減少地震帶來的損失?！?/p>
不同用戶不同需求
地震發(fā)生時，主要產(chǎn)生兩種地震波：一種是速度較快但破壞較弱的縱波（6.0km/s），另一種是速度較慢但破壞較大的橫波（3.5km/s）?？v波比橫波傳播速度快，電磁波（300000km/s）遠比地震波傳播速度快，之間會產(chǎn)生幾秒到幾十秒不等的“時間差”，這為震中區(qū)周邊目標區(qū)域的預警、響應帶來了可能。
研究表明，預警時間為3秒，可使人員傷亡比減少14%；如果為10秒，人員傷亡比減少39%；如果為20秒，可使人員傷亡比減少63%。
中國地震臺網(wǎng)中心工程項目管理處處長王松介紹，目前，在地震發(fā)生的幾秒內(nèi)，震中附近的地震臺站能夠捕捉到縱波，預警中心能夠利用地震波信息快速計算出時間、地點、強度等地震參數(shù)，搶在具有更大破壞性的橫波到達之前，對可能遭受破壞和影響的地區(qū)發(fā)出警報。
根據(jù)“國家地震烈度速報與預警工程”項目計劃，全國將在五年（2018年—2022年）內(nèi)建設15391個臺站，在華北、南北地震帶，東南沿海等重點預警區(qū)內(nèi)，臺站之間的平均間距縮短為約12.5公里。到2023年，將在全國范圍形成地震預警能力。
有了預警能力后，如何有效地向預警終端提供信息服務則是更需要重視的問題。
不同用戶對預警信息的需求不同：對于高鐵、化工等行業(yè)來說，需要建立獨特的行業(yè)應用，與生產(chǎn)調度系統(tǒng)對接；對于政府管理部門，則需設計相應的預警終端，提供給應急管理部門、交通部門，幫助其進行決策；對于中小學校來說，預警信息可能以警報、鈴聲的形式發(fā)布。
“地震臺網(wǎng)中心與高鐵行業(yè)的合作已有十多年的歷史，預警信息在高鐵中的應用問題已經(jīng)解決。行進中的列車收到預警信號后，會立即減速。目前部分線路已經(jīng)作為試點，逐漸會推廣到所有線路?！蓖跛烧f。
中國地震局地殼應力研究所所長、研究員徐錫偉介紹說，除了地震本身造成的破壞，由地震帶來的管道泄漏、工廠爆炸、火災、滑坡、泥石流等次生災害甚至比前者更嚴重。
“比如城市中，得到預警信息的數(shù)秒內(nèi)，如果能迅速關閉管道閥門、切斷電源，控制列車減速，就可以大大減少次生災害?！?/p>
中國科學技術大學地球和空間科學學院教授王寶善認為，從全國范圍來說，目前我們已經(jīng)具備了相應的預警技術和能力，“但如何能將不同行業(yè)、不同震中距對信息的需求、軟硬件設施，不同省份的規(guī)劃結合起來，是尚待解決的問題?！?/p>
縮小預警盲區(qū)的面積
通常來說，距離震中最近的地區(qū)是受地震影響最嚴重的地區(qū)，但這里和震中地區(qū)同時震動，很難進行預警，即存在預警盲區(qū)。
王暾介紹，“以震源深度為10千米的地震為例，從地震發(fā)生到預警中心發(fā)布信息的理論極限是3~3.5秒，其中包括了縱波從地下傳至地面所需的1.5~2秒?！蹦壳埃箨懙卣痤A警網(wǎng)平均預警時間是6.2秒，預警盲區(qū)半徑為21千米。在四川省部分地區(qū)可以達到4.5秒，半徑15千米。
如何盡可能減少預警時間延遲、縮小預警盲區(qū)的面積，是地震預警領域的重點攻關方向。王暾認為，一方面要靠信息技術的優(yōu)化，不斷提高信息從傳感器到監(jiān)測臺站、預警中心的傳輸速度，增強計算處理能力；另一方面要加密傳感器網(wǎng)絡。
公眾所期盼的“像天氣預報那樣提前獲知地震信息”是世界性難題。王暾曾提出“地下云圖”的概念，即實時監(jiān)測地下應力和能量變化，勾畫出這一動態(tài)演化過程。目前，減災所正在四川、云南建設地下傳感網(wǎng)絡，包含2000多個傳感器，預計今年建成。
而在預警和預報之外，“合理規(guī)劃，科學避震”也是有效減輕地震災害的重要途徑。
“參考一般建筑物50~70年的壽命，地震區(qū)劃圖以50年為周期，給出了我國大陸各地區(qū)的地震動參數(shù)預測，即某地在未來50年內(nèi)有多大的概率發(fā)生多強的地震動?！蓖鯇毶聘嬖V《中國科學報》，建筑規(guī)劃時期，應盡量避開高風險地區(qū)，實在無法避開的，要提前進行規(guī)劃，采取一定的減、隔震措施。
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