中国地震预警系统一夜刷屏 各国预警系统各显神通

　　地震预警 如何与死神赛跑？

　　◎TMO

　　6月17日22时55分，四川省宜宾市长宁县发生6.0级地震，震源深度16千米。据悉，宜宾提前10秒收到预警，乐山提前43秒收到预警，成都提前61秒收到预警。来自成都高新减灾研究所的地震预警系统瞬间刷屏，成为大家热议的焦点。

　　地震发生后，人们总是能在弹出的广告页面或者家中长辈的朋友圈里看到一些特别有噱头的标题，比如“未来一个月，这里会发生地震”或者“XX日XX点，这里将发生大地震”等。这些耸人听闻的文章，都对未来可能发生的地震进行了一番详细预测，甚至精确到了几时几分，看起来像模像样，让人情不自禁地想要相信。但是，这些预测真的可信吗？当然不是！以人类现有的科技水平，地震预测依旧是一个世界难题。

　　地震预测虽然尚未获得实质突破，但地震预警技术在全世界范围其实已较为成熟。纵观全球，墨西哥、美国、日本等国家都在地震预警系统的研发中投入了大量的资源，除此之外，土耳其、西班牙等国也在积极研发地震预警系统。目前，这些地震预警系统建设进展如何？地震预警和地震预测又有什么差别？地震预警的历史源头在哪里，预警到底能为人类带来哪些好处？

　　地震预警VS地震预测

　　预测——以人类现有科技水平尚无法准确预测地震

　　预警——利用地震中非破坏性P波和破坏性S波之间的时间差

　　地震预测究竟难在哪里呢？

　　首先，地震本身就是一种非常复杂的地壳运动，震源深度一般在地表以下数十千米处，以目前的技术手段，人们很难知道震源处发生了什么，只能依靠反演、推测和假设来分析情况。其次，地震研究需要大量的数据支持，但大地震出现的频率很低，科学家们收集不到有效的研究样本，也就无法对其进行研究。所以，如果想让地震预测做到和天气预报一样详细，对地震发生的时间、地点和震级都有完整的说明，那我们的技术就需要更进一步的发展，至少以人类现有的科学水平，地震预测大部分还不够准确。

　　既然地震预测无法对地震进行预防，我们对地震岂不是“毫无还手之力”？

　　其实，地震虽然无法预测，但我们可以对地震进行预警。

　　地震预警和地震预测是两个完全不同的概念。预测是指在地震发生之前，对此次地震发生的时间、地点和强度做出说明和预告；而地震预警是指在地震发生以后，抢在地震波传播到设防地区前，向设防地区提前几秒至数十秒发出警报的一项技术，也称为“震时预警”技术。这项技术利用了地震波传播速度小于电波传播速度的特点，抢在地震波到来之前，通过电视、短信和地震预警终端等设备对人们提前发出警报，让人们有一定的时间采取避险措施，以减少当地的损失和伤亡。研究表明，如果预警时间为3秒，可使伤亡率减少14%；如果预警时间为10秒，伤亡率可以减少39%；而如果预警时间为60秒，那么，人员伤亡率甚至可以直接减少95%。

　　优秀的地震预警系统有何价值

　　地震预警系统的实质其实是利用了地震波中的时间差：在地震发生时，会产生两种地震波，首先出现的是上下震动的P波，震动幅度较小，要过大约10秒到1分钟时间，水平运动的S波才会到来，而S波会对地表建筑造成更严重的破坏。原理上，在距离震源50公里内的地区，会在地震前10秒收到预警信息；90到100公里内的地区，能提前20多秒收到预警信息。

　　利用地震波为即将到来的灾害提供预警的想法其实并不新鲜。1868年，一位名为J.D. Cooper的医生在《旧金山每日晚报》中阐述了他对预防地震灾害的看法，他说：“我们可以在离旧金山10到100英里（16到160公里）的每个点埋下一个非常简单的机械装置，当有足够破坏力的地震波来临时，这个机械装置就会被损坏，然后产生一股强电流，并且在同时通过反应装置敲响一个警钟，而这个警钟就位于旧金山城市的中心高塔上。”

　　一个多世纪后，加州理工学院的地球物理学教授托马斯·希顿在1985年发表了一篇科学论文，在论文中他为地震预警系统草拟了一个现代版本，将之称为“扫描”。希顿教授认为“扫描”可以在地震来临时做到保护计算机系统，隔离电网，关闭天然气阀门或者保护铁路等一系列的预防措施。这是西方第一篇描述地震预警系统的论文。

　　地震预警系统是一套在地震中能够快速预警和应急的设备，设备按照系统响应的顺序可包括：地震监测网络、地震参数快速判断系统、警报信息快速发布系统和预警信息接收终端。整套系统的特点是高度集成、实时监控并且快速响应，而快速响应是整个系统最关键的要素。地震发生时，系统深入地下的地震探测仪器会检测到P波，然后将信号发送给计算机；计算机计算出震级、烈度、震源、震中位，并将结果反馈给预警系统；最后，预警系统抢在S波到达地面前的10到30秒通过电视和广播发出信号，预警信息接收终端接收并向各个单位发出警报。并且，由于电磁波比地震波传播的速度快，预警还有可能赶在P波之前到达。

　　利用地震的发震时刻、发震位置、震源的类型和震级的大小等信息，系统会模拟出相关区域内地面运动的强烈程度，模拟结果不同，各个预警信息接收终端所发出的警报也不同。除了向人们发出警报之外，“优秀”的地震预警系统还能做到以下这些后续处理工作：

　　1.疏散办公大楼或者工厂的工作人员，关闭天然气，停止生产线，并将敏感设备设置为安全模式；

　　2.通知医院的工作人员，外科手术、牙科手术或其他精密手术暂停并紧急撤离病患和医护人员；

　　3.呼叫紧急救援人员，开启开放式消防站门，救援人员准备并确定响应救援决策的先后顺序；

　　4.停止实验室研发，自动隔离危险化学品，开启实验室安全模式；

　　5.保护发电站和电网设施，避免其受到地震的强烈震动……

　　地震预警系统虽然功能丰富且反应迅速，但不是每个国家都适合运行这个系统。如果一个国家想要运行地震预警系统，那么首先它必须得是一个地震多发的国家，其次它必须有较强的经济实力，最后地震预警系统的设置区域越小越好，因为这样这个系统的预警价值才能体现出来。

　　综上所述，日本、墨西哥、美国和尼泊尔等国都具备安装地震预警系统的条件。其中，尼泊尔的全套地震预警技术由成都高新减灾研究所提供，而日本和美国的经济实力和科技水平较为雄厚，地震预警系统的发展潜力巨大。