日本Uredas地震预警系统

　　在新干线轨道安装地震仪

　　检测4级以上地震并向列车发出自动警报

　　20世纪60年代，日本国家铁路公司的工程师们准备搭建日本的高速新干线网，但地震对轨道的破坏是全日本有目共睹的。工程师们也很清楚地震的危险性，所以他们决定在轨道的沿途安装地震仪。起初，地震仪只是在地表有了超过临界值的波动后发出警报，然后警报会发送给列车长，列车长再手动减慢列车的速度。

　　后来，在70年代，工程师们进一步加强了地震仪的功能，让警报更加自动化。比如，当地震仪检测到超过4级的地震时（日本将地震分为1到7级），火车就会在没有人为干涉的情况下自行停止前行。这之后，地震仪被移到了离铁路线更远的地方，来增加地震来临时可采取措施的时间。1992年，铁路公司进一步强化了地震预警系统，并将其命名为紧急地震探测和警报系统（Urgent Earthquake Detection and Alarm System，缩写为Uredas），第一次利用了地震中非破坏性P波和破坏性S波之间的时间差。

　　Uredas很快成为了日本其他地震预警网络的模型。随后，日本气象局也向Uredas抛出了橄榄枝，气象局和国家铁路公司合作，开始部署日本全国范围的地震预警系统网络。

　　20世纪90年代初，Uredas的名气传遍了全世界。墨西哥成为继日本后第一个建立地震预警系统的国家，其全国性的系统网络效仿了Uredas的预警方法。

　　但在2004年，在日本东京北部的新潟县发生地震后，新干线上的一列高速行驶的列车还是发生了脱轨事件。报告显示，Uredas系统运行良好，但列车离震中的距离过近，可采取措施的时间过短，以至于火车没有足够的时间来采取制动措施。这是新干线运行40年来，第一次发生脱轨事件，但值得注意的是，列车中的155名乘客没有一人受伤。

　　2007年8月，日本其他没有安装Uredas系统的公司开始使用日本气象局（JMA）的地震预警系统，也就是JMA预警。东京的东电铁路公司运营着东京和神奈川县的通勤列车，如果该公司的数据中心收到了JMA预警，那么系统就会立即根据过去的地震数据，自动预测轨道沿途可能受到的损害。之后，系统会向那些可能受到影响的列车发出警报。让人惊异的是，从系统收到JMA预警到向列车发出警报，这整个过程只需要两秒钟。

　　美国加州地震预警系统

　　可通过手机应用软件

　　提前10至30秒将警报发送给每一个人

　　2013年9月，美国加利福尼亚州的州长杰瑞·布朗签署了参议院的135号法案，同意在全州范围内建立完备的地震预警系统。提出这项法案的参议员阿列克斯·帕迪拉认为州长做出了一个非常正确的决定，他说：“加利福尼亚州与俄罗斯、汤加和智利一样，都处在环太平洋火山带上，我们要问的不是地震会不会发生，而是地震什么时候发生。州长签下这份议案，就意味着面向全州的地震预警系统开始正式建立。”

　　在2013年早些时候，加州理工学院和日本海洋地球科学与技术局发布了一项研究，该研究首次得出了加州的地震可能会涉及到洛杉矶和旧金山的结论。而据2008年发布的加州统一地震破坏预报显示，未来30年加利福尼亚州发生6.7级地震的可能性为99.7％，发生7.0级地震的可能性为94％。

　　加州政府从这些数据中看出了运行地震预警系统的迫切性和必要性。法案通过后，加州地震安全委员会、加州理工学院、加州地质调查局、加州大学伯克利分校以及美国地质调查局等各大专业机构和高校将进行密切的合作，共同指导加州紧急服务办公室开发一个面向全州的地震预警系统。据紧急服务办公室估计，建立面向全州的地震预警系统的初始成本约为8000万美元，而建立面向整个西海岸的地震预警系统，成本可能会达到1.2亿美元左右。

　　但其实早在法案签署之前，加利福尼亚州的小部分人就已经开始担忧地震带来的灾害并采取了行动。2012年1月，一个名为Shake Alert的示范地震预警系统应运而生，这个示范系统只向州内的选定用户发送地震通知。该系统使用加利福尼亚综合地震网络（California Integrated Seismic Network，缩写为CISN）来检测地震，这个网络是一个由大约400个高质量地表运动传感器组成的现有网络。正式开始建立地震预警系统后，美国地质调查局作为Shake Alert的研发单位，联合了加利福尼亚州政府一起推出了下一代Shake Alert预警测试系统，但这一代系统尚不支持公共警报，只是在选定的覆盖范围内测试运行。直到2018年10月，美国地质调查局联合加州理工学院科学家共同研发出了功能更强大的Shake Alert预警系统，这一代的系统可通过手机应用软件提前10至30秒将地震警报发送给每一个人，帮助加州百姓提前做好预防地震的各项准备，进而减少地震所造成的生命和财产损失。

　　墨西哥SASMEX地震预警系统

　　促进“防灾文化”　提升民众的危险意识

　　1985年，墨西哥米却肯州发生了一起前所未有的大地震，该地震强度达到了8.1级，并造成了超过9000人死亡，10多万人无家可归，这次惨痛的经历促使墨西哥开始建设地震预警系统。

　　1991年，墨西哥城地震预警系统（SAS）开始试运行，并于1993年8月正式向墨西哥城的民众提供预警信息，该系统是世界上第一个正式为公众提供预警的地震预警系统。之后，墨西哥城对SAS地震预警系统进行了一系列的调试升级，研发出了墨西哥地震预警系统（SASMEX），该系统能够提前60秒左右向墨西哥城提供预警，提前30秒以上向瓦哈卡市提供预警。

　　2012年，SASMEX地震预警系统成功提前25秒向瓦哈卡市提供了预警，提前45秒向奇尔潘辛戈和阿卡普尔科提供了预警，提前75秒向墨西哥城提供了预警，有效地降低了格雷罗-瓦哈卡地震带来的人员伤亡和经济损失。然而，该系统的覆盖范围仍有很大不足，在墨西哥城2000万人口中仅有约440万人可以及时接收到预警信息。

　　2017年9月，SASMEX地震预警系统共发出了五次警报。第一次是因为警报系统的技术人员失误触发，与地震无关。第二次是因为恰帕斯州的8.2级大地震，此次警报在S波到来的两分钟之前就响彻了墨西哥城，但由于离震中较远，地震造成的损失相对较小。第三次和第四次警报发生在同一天，为了纪念1985年的米却肯地震，全城拉响警报开始地震演习，但仅在演习结束的两个小时后，警报声就再一次响起了，原因是墨西哥城120公里外的普埃布拉城发生了7.1级地震。由于震中距离过近，此次预警只提前了20秒，有的居民还来不及疏散，只能选择在建筑物中安全躲避。最后一次是恰帕斯地震的6.0级余震，这次墨西哥城的大多数人没有感觉到震动。

　　9月的五次预警给墨西哥城的人民留下了好印象，他们注意到了地震预警系统的保护措施带来的价值，尽管在最后一次警报时他们没有感觉到震动。事实上，墨西哥城的民众只会在没有发生地震的情况下才会认为警报是“误报”，而不是依据自身有无感受到震动。换句话说，预警系统让他们感到心安，他们更害怕的是在地震发生时自己错过了警报。

　　不仅如此，地震预警系统还促进了墨西哥城的“防灾文化”的发展，每个人都开始自发地培养自己的危险意识并采取某些应急措施。例如，墨西哥城中的部分工厂认为频繁的警报带来的厂房停工损失是可以接受的，甚至某些厂商还认为工厂内部的其他建筑也可以安装地震预警接收器。