此次蘆山地震，四川有些科研機構建設的地震預警系統(tǒng)成功預警，為雅安市區(qū)及成都市區(qū)分別提供了5秒和28秒的避險時間。本報記者昨日從中國地震局獲悉：“國家地震烈度速報與預警工程”已進入發(fā)改委立項程序，計劃投入20億元，用5年時間建設覆蓋全國的地震預警系統(tǒng)。
中國地震臺網(wǎng)中心主任潘懷文20日接受記者采訪時說，我們正努力試圖加入地震預警工作，但要實現(xiàn)這樣的能力，還需開展大量臺網(wǎng)建設以及很多后續(xù)工作。
四川民間科研機構提前42秒汶川預警
據(jù)中國地震臺網(wǎng)測定，北京時間2013年4月20日8時2分在四川省雅安市蘆山縣發(fā)生7.0 級地震, 震源深度13 公里。中國地震局網(wǎng)站發(fā)布此消息的時間為4月20日8時16分。
而在4月20日8時2分，汶川電視臺提前42秒發(fā)布地震預警信息，電視畫面在正常節(jié)目中間插播了來自汶川縣防震減災局和成都高新減災研究所的地震預警信息，顯示為“四川蘆山正發(fā)生有感地震，汶川將震感輕微，請做好避險準備。地震橫波還有42秒到達”，隨后開始倒計時。據(jù)報道：該預警信息由成都民間機構成都高新減災研究所建設的地震預警技術系統(tǒng)提前發(fā)布，實時通過微博、計算機網(wǎng)絡、手機客戶端、汶川和北川電視臺和學校專用接收終端等同步發(fā)布。已經(jīng)安裝預警接收設備的北川中學、成都泡桐樹小學等15所學校的地震預警信息接收服務器觸發(fā)并報警。
生死時速——10秒預警可以幫助逃生
中國地震局工程力學所李小軍博士說，在學校，如果有10秒鐘的地震預警，不少孩子就可以逃生。
地震預警，是在地震已經(jīng)發(fā)生的前提下，利用電波比地震波快的原理，在震中正發(fā)生地震但還沒有對目標造成破壞前，搶在嚴重災難尚未形成之前發(fā)出警告，從而減少人員傷亡及次生災害。
地震發(fā)生時，隨即從震源產(chǎn)生向四周輻射的彈性波，即地震波。按照傳播方式的不同，地震波分為三種類型，即縱波(P波)、橫波(S波)和面波。其中縱波在地殼中傳播速度為5.5-7千米/秒，它最先從震中向外擴散，使地面上下震動，破壞性較弱;橫波在地殼中的傳播速度為3.2-4千米/秒，第二個向外擴散，使地面發(fā)生前后、左右抖動，破壞性較強?？v波和橫波合稱為體波，而面波最后到達，它是由縱波與橫波在地表相遇后激發(fā)產(chǎn)生的混合波，其波長大、振幅強，只能沿地表傳播，是造成建筑物被強烈破壞的主要因素。
由此，地震發(fā)生的一瞬間，預警系統(tǒng)可以在接收到縱波信號以后及時發(fā)出警告，由于電訊號的傳播速度接近光速(30萬千米/秒)，因此利用電訊號在地震中心向外傳遞信息，就要比地震的縱波和橫波都要快得多，這樣地震中心周邊的一些區(qū)域就能夠贏得寶貴的避災時間。
地震預警關鍵是利用地震波前幾秒的數(shù)據(jù)準確估計震級、震中位置以及快速估計地震對預警目標的影響等。理論研究表明，如果預警時間為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%。
與無預警系統(tǒng)相比，地震預警系統(tǒng)可以在地震災難到來前給出警告，縮短反應時間、判斷時間、決策時間，減少人員傷亡。
已在福建試點 2020年建成預警系統(tǒng)
中國地震臺網(wǎng)中心主任潘懷文介紹，與震前進行預報不同，預警是在地震發(fā)生后，非常快地給出地震信息，搶在造成破壞的地震波傳到稍遠地方前，把信息傳遞出去，讓相關地區(qū)能有所防范，這是預警。目前，有些機構已經(jīng)作出了努力和實驗。
潘懷文說，從社會公眾到地震專業(yè)機構，都已經(jīng)對預警給予高度關注，我們也在努力試圖加入相關工作。但要實現(xiàn)這樣的能力，還需要開展大量臺網(wǎng)建設以及很多后續(xù)工作。
本報記者昨日從中國地震局獲悉，目前“國家地震烈度速報與預警工程”正在福建省試點。試點工作利用福建近百個地震臺站，多次成功實現(xiàn)地震預警，效果良好。一般來說，地震預警系統(tǒng)只對距離破裂斷層50公里至兩三百公里的范圍有效。對于50公里以內(nèi)的地區(qū)，可能來不及反應;而對于兩三百公里外的地區(qū)，地震產(chǎn)生的破壞通常又不嚴重。
地震專家分析認為，這一系統(tǒng)雖然有局限性，但對中國這個飽受地震災害之苦的國家來說，極具現(xiàn)實意義。
2010年發(fā)布的《國務院關于進一步加強防震減災工作的意見》要求，2015年基本形成綜合觀測系統(tǒng)。破壞性地震發(fā)生2小時內(nèi)救援隊伍能趕赴災區(qū)。2020年，建成較為完善的預警系統(tǒng)。地震科技基本達到發(fā)達國家同期水平。
中國地震臺網(wǎng)自動速報系統(tǒng)需改進
蘆山地震發(fā)生1分鐘后，地震臺網(wǎng)速報自動測定5.9級，之后修訂為7級，為什么差別這么大?
潘懷文表示，地震發(fā)生不到1分鐘，計算機自動測定系統(tǒng)即給出了這次地震帶基本參數(shù)。從目前來看，這個參數(shù)還很不準確，特別是震級偏差比較大。當初計算機給出了5.9級的快速判斷，這是計算機算出來的，沒有經(jīng)過人工干預，所以才能在很短的時間內(nèi)測定，這個結果也通過微博、網(wǎng)站等方式快速向公眾發(fā)布。
今天這個測定，已經(jīng)是一個讓我們比較滿意的結果，它在這么短的時間內(nèi)告知我們5.9級地震發(fā)生這樣的基本信息，對于我們了解哪里發(fā)生地震、哪兒該啟動緊急應對工作，已經(jīng)發(fā)揮了重要作用。如果沒有這個計算機系統(tǒng)，我們可能還需要10多分鐘才能向公眾正式報告這個參數(shù)。當然如何改進這個系統(tǒng)提高其準確性，還需要我們進一步努力。
地震預報應由國家統(tǒng)一發(fā)布
雖然中國地震局強調(diào)地震預報是一個世界性難題，但近年來經(jīng)常有一些機構和個人在震前發(fā)布預報信息。
潘懷文說，地震預測預報難度很大，是全球共同面臨的難題，我們國家采取了地震預測預報由國家統(tǒng)一發(fā)布的一套制度，也就是說任何個人和組織所進行的預測、預報結果，不能向社會發(fā)布。
他解釋：當我們作出一個預報意見，如何發(fā)布信息、指導防震工作，必然會引發(fā)一系列社會行動，所以地震預測預報既是一個科學問題，也是一個社會問題。對于所有投身地震預報工作的科學家和非專業(yè)工作者，我們都鼓勵和支持，但這些預報意見應向地震主管部門報送，比如可以向中國地震臺網(wǎng)報送，我們的專業(yè)人員會進行分析，看依據(jù)是否成立，以及是否作出進一步判斷和相關工作。
潘懷文認為，一些機構人員在地震前開展的預測預報，如果系統(tǒng)地看，可能在一年當中會提交相當多的意見，其準確性對于開展防震減災工作的指導意義就很值得商榷。目前看，我們很難判斷一個單一的機構在地震預測預報上找對了道路。在這樣的情況下，如果一個不精確的意見直接向社會發(fā)布，或者通過網(wǎng)站自行發(fā)布，可能引發(fā)不當?shù)纳鐣错?，造成損失。
武大“鷹眼”測出
蘆山地震震幅
最大為2-3厘米
最近觀測站離震中33公里
昨晚8時許，武漢大學國家衛(wèi)星導航定位中心向本報披露，雅安地震后，他們自主研發(fā)的軟件精確測出震幅量。
“武漢大學衛(wèi)星導航定位技術研究中心利用‘廣域實時精密定位系統(tǒng)’成功捕獲蘆山地震信號。”昨日，該中心工程師李陶告訴記者，這是繼日本大地震后，武大“鷹眼”再度瞄準。2011年日本3·11特大地震后，武大人第一時間對日本境內(nèi)的GPS數(shù)據(jù)進行精密處理和分析，分析出地震造成日本GPS觀測站MIZU站向東2米、向南1米的永久性位移。
據(jù)介紹，由中國地震局等承擔的“中國大陸構造環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)絡”(簡稱陸態(tài)網(wǎng)絡)，有260多個連續(xù)觀測站，如同給人做心電圖，要在手臂、腳踝等處夾上夾子采集數(shù)據(jù)一樣，通過這些觀測站不斷傳回的數(shù)據(jù)，科學家們?yōu)榇蟮夭粩嘧?ldquo;體檢”，而“體檢室”之一，就設在武大，武大還參與了其中的新疆、青海等站點的選站、建站工作。
此次雅安地震后，260多個“傳感器”不斷監(jiān)測地殼的微小運動，數(shù)據(jù)匯集到武大國家衛(wèi)星導航定位中心。李陶介紹，其中離震中最近33公里就有一個站點。30多公里是什么概念?記者大概測算了下，相當于從武昌光谷廣場到漢口金銀湖，作為地震監(jiān)測，已非常近。
“觀測站建設在基巖上，地震造成的最大震幅為2-3厘米。武大自主研發(fā)的一款軟件精確計算出了量。”據(jù)介紹，用來精密定位的軟件名為PANDA，由武大自主開發(fā)，已運用于我國測繪、地震等行業(yè)，它改變了國內(nèi)高精度定軌定位軟件及高精度GPS軌道產(chǎn)品依賴國外的被動局面。
中國地震局工程力學所李小軍博士介紹，美國、日本、墨西哥等國家，都在積極開展地震預警系統(tǒng)的研究和開發(fā)，并建成了一定規(guī)模和數(shù)量的地震預警系統(tǒng)或地震緊急自動處置系統(tǒng)。比如，墨西哥首都墨西哥城1991年8月建立了地震預警系統(tǒng)，1995年，格雷羅地區(qū)(墨西哥一個州)發(fā)生7.3級地震，地震預警系統(tǒng)在地震波到達墨西哥城前72秒發(fā)出地震警報，為地震緊急處置贏得寶貴時間，大大減少了人員傷亡和經(jīng)濟損失。(記者李佳)
2007年10月，日本國家地震預警系統(tǒng)正式面向公眾運行，成為世界上第一個覆蓋全國范圍的地震預警系統(tǒng)。該系統(tǒng)不僅可以自動計算地震的震中和震級，還可估計不同地區(qū)的烈度分布。據(jù)日本氣象廳資料，緊急地震速報系統(tǒng)已經(jīng)推廣到全日本境內(nèi)，它可以讓高速行駛的火車提早減速，避免出軌意外的發(fā)生;或是讓運轉中的電梯及早停在接近的樓層，然后把門打開，避免人員受困。
