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【物理科普】地震预警提前71秒,是怎么做到的?

环球物理  · 公众号  · 物理  · 2017-08-10 21:30

正文

“8·8”九寨沟地震发生之后,微博网友上传的一段视频引发关注:地震刚刚发生时,与九寨沟县同属阿坝州的汶川县电视台中断了正常电视节目,画面弹出地震预警信息,开始40多秒的地震倒计时。倒计时快结束时,拍摄者将镜头移向天花板,看到吊灯晃动。

抢在地震波到达前对危险区域发出警报

此次地震,成都提前71秒收到预警,陇南提前19秒收到预警,汶川提前40多秒。这个地震预警系统由阿坝州防震减灾局与成都高新减灾研究所联合建设,全名叫“ICL地震预警技术系统”(简称ICL系统),据称是目前世界最大地震预警系统,地震预警监测台达5600个,遍布全国31个省、市、自治区,覆盖220万平方公里,占中国地震区人口的90%。据了解,在非震中区,该系统能提前数十秒发出警报,提醒大家紧急撤离,但由于震中的破坏已经发生,预警无法发挥作用。


图片发自南方都市报App


成都高新减灾研究所是一个民间研究机构,成立于汶川地震后,创始人王暾。其团队2011年研发出ICL系统,将地震监测仪器监测到的地震波转为电波,并利用电波比地震波快的原理,抢在地震波到达之前对危险区域发出警报。


图片发自南方都市报App


“定位算法”与“实时震级计算”是整个预警系统中决定成败的两个主要功能模块。

据成都高新减灾研究所介绍,在ICL系统迄今测到的30次破坏性地震和近万次余震中,无漏报无误报,可靠性上超越了日本;响应时间方面,ICL系统只需要6.2秒,日本却需要9秒,速度提高30%;预警盲区方面,日本达30公里,中国仅有21公里。

在此次地震中,除在电视台插播预警信息,ICL系统还向四川广元、成都、绵阳、阿坝、甘肃省陇南、陕西汉中6市11所学校提前5秒-38秒发出预警。

短期地震预测难实现 预警则存在时间差

中国地震局一般会在每年年底召开地震趋势会商会,研判一些地区为下一年地震的重点危险区和重点监视区,即地震年度趋势预测。但从2017年地震重点危险区分布图来看,九寨沟地震发生的位置与研判地区并不完全吻合。

事实上,地震预测仍然是困扰各国的科学难题。震源深度从一两公里到几十公里甚至上百公里不等,目前的技术手段无法监控到这么深,只能通过一些间接的地电、地磁等信号来推测情况,因此学界至今未能搞清楚大地震的发震机制。

中国地震局地震预测研究所研究员陈会忠说,目前我国年度趋势预测准确率平均约30%,准确进行短临预测(一两个月到临震前)更难,“因此凡是预测地震准确到几点几分,一定是谣言。”

地震预测 ”与“ 地震预警 ”是非专业人士容易混淆的概念。地震预报是在地震发生之前的预测意见,而地震预警是在地震发生之后,抢在地震波到达之前发出的报警,为人们争取数秒钟的逃生机会。

能否进一步改进预警原理机制,减小震中地区人员伤亡?陈会忠说,地震预警在原理上存在先天盲区。震源在地下10到20公里,传到地面地震台需要时间,地震台判断是否地震也需要时间。目前,世界最高水平是利用密集监测网在地震后5到10秒发出预警第一报,但在这个时间差内,地震波照样向四面八方传递。

从地震发生到预警发出,以10秒来计算,破坏最强s波(横波)可传至震中半径40公里内区域,很可能已造成破坏,这就是预警盲区。盲区外仍有破坏的地区是地震预警获益区,可获得数秒到几十秒逃生时间。陈会忠说,尽快发出警报缩小盲区,扩大获益区是地震预警的技术方向。

南都记者 冯群星

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