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地震预警系统:打时间差和地震波赛跑 已预警38次

崔神驾到 

王暾

四川省地震预警重点实验室主任、成都减灾所所长,2012年他和他的团队研发出中国首个通过省部级科技成果鉴定的地震预警技术系统。

2017年8月8日21时19分,四川九寨沟发生7.0级地震。

一段网络视频显示,同属阿坝州的汶川县电视台提前发出地震预警。正在播放的电视节目变成一段蓝底白字的地震预警画面,显示文字“地震预警系统,四川省九寨沟正在发生地震,汶川有感,请做好避险准备”,语音播报从40多秒开始倒计时。此时,视频拍摄者所在房屋顶部的吊灯在微微晃动。

新京报记者连线了汶川县电视台,总编室一位付姓工作人员说,这套预警系统由当地地震局免费安装,与汶川县的电视数字终端相连接,一旦发生地震,电视信号会自动切断,发出警报,提醒市民撤离。

在成都高新区天府软件园工作的杨丽冰也听到了预警。昨晚她正在公司加班,“突然响起像防空警报一样的广播声音倒计时”,她听到的第一声是47,“很尖锐的女声”。她记得,大概倒计时了十几秒以后,办公室就感觉到摇晃了。

杨丽冰说,最开始他们同事还在开玩笑,说难道是空袭了,后来发现是地震,“全办公室的人拔腿就跑”,沿着办公楼的安全通道去了相对安全的场所。

此次地震中,成都市提前71秒收到地震预警,陇南市提前19秒收到预警;包括汶川电视台在内的媒体、“四川科技”等近20个政务微博发布了地震预警信息。

此次地震预警的“功臣”,是阿坝州防震减灾局和成都高新减灾研究所(下称“减灾所”)联合建设的地震预警系统。

汶川县防震减灾局一位孙姓工作人员告诉记者,这套地震预警系统是在汶川地震后安装的,在汶川首先开通,推广到周边多地,已经运行了三四年时间。

9日上午,四川省地震预警重点实验室主任、成都减灾所所长王暾接受新京报记者采访时表示,目前,ICL地震预警技术系统是国内唯一一个实际应用的地震预警系统;减灾所与各地市县防震减灾部门(地震部门)联合建成了延伸至31个省(市、自治区),覆盖面积220万平方公里,覆盖中国地震区人口90%(6.5亿人)的全球最大的地震预警网。

不过,中国地震局地质研究所地震动力学国家重点实验室殷海涛博士曾撰文指出,因为“地震预警”和“地震预测”只有一字之差,公众经常会混淆。根本区别在于,地震预测在地震发生之前做出,而地震预警在地震后发布。

王暾坦言,这套系统确实只能做到地震预警,而不是地震预测。

和地震波赛跑

新京报:请你介绍一下这次九寨沟地震的预警情况。

王暾:这次地震,我们减灾所通过和阿坝州防震减灾局联合建设的地震预警系统,给成都市提前71秒预警,给陇南市提前19秒预警;四川省广元市、成都市、绵阳市、阿坝州,甘肃省陇南市,陕西省汉中市6个地区的11所学校提前5秒-38秒发出预警。

新京报:地震预警运用了怎样的科学原理?

王暾:简单来讲,就是打“时间差”这张牌,和地震赛跑。电波的速度是每秒30万公里,地震波的速度是每秒几公里。利用电波比地震波快的原理,在震中发生地震后、地震波传到各地之前,在破坏性地震波到达之前给预警目标提供几秒到几十秒的预警时间。

新京报:地震预警的过程和机制是怎么样的?

王暾:我们和各地地震局等政府部门,共同建立地震预警系统。这个系统分为四个环节:地震监测、预警信息产生、预警信息推送、预警信息接收和应用。

我们和当地政府部门合作,在可能发生地震的、人员密集的地方布置传感器,实现地震监测。当地震等级大于安全预设、也就是发生破坏性地震时,就能抢在地震波传到各地之前,通过电波提前几秒、几十秒,通过微博、电视、电梯、地铁等渠道推送预警信息。

新京报:地震预警能起到什么作用?

王暾:在地震造成破坏之前,民众据此及时避险以减少伤亡;地震预警还能为危化企业、燃气、电力、高铁、地铁、核电站等重大工程提供地震自动紧急处置,以减少经济损失和次生灾害。

研究表明,当地震预警时间为3秒时,可减少14%的人员伤亡;地震预警时间为10秒时,可减少39%的人员伤亡;地震预警时间为20秒时,可减少63%的人员伤亡。

如果2008年汶川大地震时有地震预警,专家估算可能减少2万-3万人死亡。

是预警,不是预测

新京报:网上说,在震中地区,地震预警系统“无效”?

王暾:这个是我们要不断改善的地方。震中地区地震波来得太快,目前的技术下,地震预警在震中大约半径20公里范围内,很难做到提前预警。

新京报:会不会出现误报?如何保证预警的有效性?

王暾:目前,减灾所已经与各地市县地震部门将地震预警网延伸至中国31个省市区,构建了覆盖220万平方公里的地震预警网。从2011年9月起,ICL地震预警系统已经运行近6年,这个系统在运行期间,经过了万余次实际地震,连续预警了芦山7级、鲁甸6.5级等38次破坏性地震。

可以负责地说,在地震预警网应用的地区,没有出现过一次误报,也没有出现过一次漏报。

新京报:地震预警和地震预测是一回事吗?

王暾:地震预警和地震预测是两码事。地震预测是对可能发生、但尚未发生的地震事件预先发出通告,地震预警则是在地震已经发生、但还未形成严重破坏时发出警告。

地震预警是指在地震发生时,利用电波和地震波的速度差,在破坏性地震波到达前给目标发出警报,只有几秒的响应时间,来不及人工转发,用户需要直接接收地震预警信息,立即采取措施避险。

地震预测是指地震发生前,由地震预测专家、行政领导开会讨论的结果,有时间(数小时或数天)组织专家开会讨论决定是否发布。地震预测至少有数小时响应,来得及人工转发。

但是,地震预测是科学难题,目前全球还未突破。减灾所目前也在从事地震预测的研发工作,已经取得了一些进展。

真正应用地震预警信息的人口非常少

新京报:你和你的团队,是在什么契机下开始研发地震预警系统的?

王暾:2008年汶川“5·12”地震发生时,我正在奥地利科学院从事博士后研究工作,作为四川人的我感到非常刺痛。

我看到有网友评论“为什么没有任何警报”,再搜索相关资料发现,墨西哥、日本分别在1991年、2007年就已经启用了各自的地震预警系统,但是国内当时能够应用于实际的地震预警,仍然是一片空白。

当时我就决定要回国,做出中国人自己的地震预警系统。汶川地震一个月后,我带着从亲朋好友那里筹集的300多万元资金,回国在成都创业。

新京报:中国多地属于地震多发地带,为什么国内此前没有研究出地震预警系统?

王暾:地震预警原理看起来似乎很简单,但实际研发过程很艰难。刚开始,轻微的抖动都会让报警器发出警报。直到2010年年底,我们团队才研发出地震预警系统的雏形。减灾所和国内很多研究单位不一样,我们是直接在汶川余震区进行研发、实验的。汶川地震之后,当地好几年之内,还在不断发生余震,这种环境对于研发地震预警器非常有利。

国内此前在地震预警实用领域的空白,我觉得除了技术原因,更主要的原因可能还在于相关部门和民众在很长一段时间之内对地震预警领域的不够重视。大灾害都是小概率事件,就是这种“小概率”,让很多人都没有“提前做准备”的意识。

新京报:不够重视,体现在哪些方面?

王暾:很多人对地震预警都不感冒,不理解地震预警的重要性。

比如,我们研发出地震预警器的雏形后,当时设备放在租用的院子里,别人甚至会觉得碍事。还有人说,汶川这种级别的地震千载难遇,这个地震之后,也许一千年都不会再有大地震了。做这种地震预警,没什么用。

另外,我们的减灾所是一个民办的非营利机构,是社会力量在从事地震预警领域的工作。在中国,地震预警算是一个“小众”的领域,基本上是地震局在干,有些人或许会觉得,我们干了一些“可能不该干”的事情。

新京报:在此过程中,和政府的合作是怎样的?

王暾:总体上,我们是在主管部门的领导下开展工作的,也得到了政府部门的很多支持。

有一次,我带着团队去汶川布点,路上连加油的钱都没有了。就在我觉得快要山穷水尽时,2010年年底,由于研究成果初具雏形,之前向成都高新区申请的20万元扶持资金到账。第二年春天,科技部的专项资金陆续到位。2011年,我们得到了300余万元的资金支持,情况慢慢好了起来。

我们现在的地震预警网,已经延伸到了中国31个省市区,可见政府部门对好的东西还是相当支持的。

但是,减灾所的统计数据表明,虽然我国地震预警网已覆盖6.5亿人口,但能够真正应用地震预警信息的人口不到其中的2%。这个低数据的背后,一是预警机制还不够完善,二是很多民众的观念,没意识到地震预警的重要性。

有人把糖炒栗子放在网上都卖了五六亿元,传统媒体为什么不能利用这个渠道呢?

王小兰夫妇带着希望来到这家医院,可是治疗十多天后,小雪病情却加重了。

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发布时间:2017-08-18 15:13:15

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