九寨溝地震，它23秒成功定位

8月8日21時(shí)19分，四川九寨溝發(fā)生7.0級地震。

2 3秒后，相距九寨溝近1500公里的廣東省地震局地震監(jiān)測中心，向中國地震局報(bào)送了第一次自動(dòng)測定結(jié)果，當(dāng)時(shí)上報(bào)四川九寨溝地震震級為6.5級。

與此同時(shí)，不在值班的廣東省地震監(jiān)測中心臺(tái)網(wǎng)室副主任洪玉清，在家中通過手機(jī)短信即時(shí)獲知了這一消息。

當(dāng)日21時(shí)36分，廣東地震局監(jiān)測中心24小時(shí)值班員通過人工校準(zhǔn)，重新把地震級數(shù)定為7級，過程耗時(shí)15分鐘。

“在人工介入校準(zhǔn)之前，整個(gè)過程都是自動(dòng)化完成的，雖然存在誤差，但在這種臺(tái)站密度情況下23秒的定位記錄，已經(jīng)處于全國較領(lǐng)先水平了?！睆V東省地震局應(yīng)急與信息中心主任黃騰浪表示。

據(jù)介紹，中國地震局2015年在全國4個(gè)區(qū)域開展地震預(yù)警示范區(qū)，分別是蘭州、廣東、福建和首都圈。廣東還是國家地震速報(bào)災(zāi)備中心，對于廣東境內(nèi)發(fā)生的地震，地震預(yù)警系統(tǒng)最快可以在地震發(fā)生后的10秒左右測定。近日，記者來到廣東省地震局地震監(jiān)測中心，一窺廣東地震預(yù)警平臺(tái)的奧秘。

“地震頑童”如何被成功監(jiān)測

在廣東地震數(shù)據(jù)處理中心的中央，懸掛著一個(gè)大幅計(jì)算機(jī)屏幕。黃騰浪正在進(jìn)行一次模擬演示：假設(shè)河源市東源縣（北緯23.80度，東經(jīng)114.53度）發(fā)生7.0級地震，地震P波會(huì)最早從震源傳出，2秒到達(dá)地表。距離震源最近的湖羊角地震臺(tái)，則在2.6秒后首先檢測到P波信息。隨后在震源周邊的新港地震臺(tái)、新豐江臺(tái)、東源錫場臺(tái)，陸續(xù)在3秒內(nèi)檢測到地震信息。當(dāng)4個(gè)地震臺(tái)均接收到信息后便進(jìn)行定位，并通過電磁波向各個(gè)可能受影響地區(qū)發(fā)出數(shù)據(jù)。此時(shí)距離地震發(fā)生過去了10秒，警報(bào)已響起，真正帶來破壞的地震S波還“在路上”。

任性妄為的“地震頑童”是怎樣被成功監(jiān)控，在它大肆破壞前預(yù)警是怎樣發(fā)出的？黃騰浪解釋，地震的發(fā)生會(huì)產(chǎn)生兩種地震波，最早的P波從震源傳出，以每秒7公里的速度前進(jìn)，其“跑得快”，迅速流竄到地表，但對地表破壞力較弱；隨后“大boss”S波以每秒約4公里的速度前進(jìn)，雖然跑得慢，但破壞力強(qiáng)，振幅往往是P波的3至10倍，地震預(yù)警正是通過“捕捉”P波，并在P波和S波到達(dá)的時(shí)間差里，通過速度每秒可達(dá)30萬公里的電磁波傳出地震信息，實(shí)現(xiàn)在地震波，特別是S波到達(dá)之前進(jìn)行預(yù)警。

“這就好比一場龜兔賽跑，S波是烏龜，雖然先跑，但跑得慢，電磁波是兔子，雖然起步遲，但跑得快，仍可比烏龜先到達(dá)終點(diǎn)?！备鶕?jù)廣東地震預(yù)警系統(tǒng)的演示，如果河源發(fā)生地震，鄰近的惠州市可以提前15秒知曉。而廣州市可提前34秒獲得地震預(yù)警，距離較遠(yuǎn)的廈門市則有99秒的反應(yīng)時(shí)間，成功實(shí)現(xiàn)對震中周邊區(qū)域提前預(yù)警。

10多秒預(yù)警時(shí)間可以有效減少損失

然而，地震預(yù)警平臺(tái)并非“萬能”，它也存在“燈下黑”。黃騰浪表示，在震中50公里的范圍內(nèi)是預(yù)警盲區(qū)，地震預(yù)警無法實(shí)現(xiàn)?！斑@似乎是一對矛盾，在最需要預(yù)警的震中地區(qū)，卻不能收到預(yù)警?！钡S騰浪認(rèn)為，目前采用的地震預(yù)警技術(shù)，決定了其必然存在盲區(qū)。

地震預(yù)警是在地震已經(jīng)發(fā)生后快速定位并向設(shè)防區(qū)域發(fā)出警報(bào)，利用的是電磁波快過地震波的道理?！熬拖裢米幼窞觚敚米涌吹綖觚斉芰嗽賳?dòng)，看到動(dòng)了需要一點(diǎn)反應(yīng)時(shí)間，追上也需要一點(diǎn)時(shí)間，這時(shí)烏龜雖然慢但還是走了一點(diǎn)距離。因此只有比賽的距離足夠長，兔子才能甩過烏龜越遠(yuǎn)到達(dá)終點(diǎn)?！币虼耍卣痤A(yù)警對于中小地震作用有限，對于大地震才能顯出其優(yōu)勢。但無論大小地震，測定都需要一點(diǎn)時(shí)間，在震中的50公里范圍內(nèi)，即使“跑得快”的電磁波也只能落敗于“早出發(fā)”的地震S波，導(dǎo)致預(yù)警失效。

如果在震中不能實(shí)現(xiàn)地震預(yù)警，那么廣東地震預(yù)警平臺(tái)的建設(shè)是否還有意義？黃騰浪給出肯定的答案。他認(rèn)為，在廣東歷史上，曾發(fā)生過多次強(qiáng)烈地震，這包括了1918年南澳縣7.3級地震，1962年河源的6.1級地震，以及1969年陽江6.4級等，“廣東有強(qiáng)震再次發(fā)生的背景”。此外，由于廣東屬于經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)區(qū)，不僅人口密集，高鐵、核電等大型重要企業(yè)林立，一旦發(fā)生破壞性地震，將可能有重大經(jīng)濟(jì)損失和生命損失，而建設(shè)地震預(yù)警系統(tǒng)，當(dāng)粵東地區(qū)發(fā)生地震時(shí)，珠三角地區(qū)可以有效減少損失?！半m然或許只有10多秒時(shí)間，但對于高鐵緊急減速防止脫軌，核電站關(guān)停反應(yīng)堆防止泄漏，煤氣閥關(guān)掉開關(guān)防止煤氣泄漏爆炸等，10多秒的時(shí)間彌足珍貴?！秉S騰浪說。

廣東地震預(yù)警系統(tǒng)2016年6月正式通過驗(yàn)收

“國家地震烈度速報(bào)與預(yù)警工程”總設(shè)計(jì)師金星曾表示，要建成一套有效的地震預(yù)警系統(tǒng)需要具備4個(gè)條件，概括地說就是“測得到”“定得準(zhǔn)”“傳得出”“用得好”。黃騰浪認(rèn)為，以這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)看，目前為止廣東只做到了前兩步，擁有了地震預(yù)警成熟的技術(shù)儲(chǔ)備，但并未在實(shí)際應(yīng)用中把地震預(yù)警向民眾有效發(fā)布，實(shí)現(xiàn)有效的預(yù)警。事實(shí)上，早在2009年，廣東開始投入地震預(yù)警系統(tǒng)的研究。借助廣東在地震監(jiān)測數(shù)據(jù)處理方面的領(lǐng)先優(yōu)勢，地震預(yù)警系統(tǒng)于2011年底就安裝在廣東省地震臺(tái)網(wǎng)。隨后的5年通過不斷調(diào)試和升級，在2016年6月正式通過驗(yàn)收。

在2012年2月16日河源東源M4.8級地震和2013年2月22日河源東源M4.7級地震發(fā)生時(shí)，廣東省地震臺(tái)網(wǎng)中心曾在8秒內(nèi)成功測定地震，但只能通過手機(jī)短信發(fā)送給地震應(yīng)急相關(guān)的人員。黃騰浪認(rèn)為，預(yù)警設(shè)備終端的安裝不存在技術(shù)難題，目前已經(jīng)可以實(shí)現(xiàn)通過電視臺(tái)切播、短信群發(fā)，通過手機(jī)APP或者是與安裝路由器一樣簡單的設(shè)備盒，便可實(shí)現(xiàn)地震預(yù)警的接收。然而，在沒有上層法律統(tǒng)一指引、民眾防震意識(shí)普遍不高的情況下，這樣的終端傳輸難以常規(guī)化實(shí)現(xiàn)。

然而，未來這種情況有望改善。為了能將預(yù)警消息傳送給公眾，從今年下半年開始，廣東省地震局開始了“地震預(yù)警與烈度速報(bào)終端”項(xiàng)目，計(jì)劃在全省安裝200套預(yù)警信息接收終端。這200套終端將由財(cái)政撥款，免費(fèi)安裝在學(xué)校、核電站、地鐵、高鐵和地震應(yīng)急相關(guān)單位。目前在珠海、中山、佛山等地，已經(jīng)成功安裝了數(shù)十套終端接收設(shè)備。endprint

揭秘

廣東有哪些地震預(yù)警“神器”

廣東省地處東南沿海地震帶較活躍的中段，是華南地區(qū)地震相對多發(fā)、災(zāi)害嚴(yán)重的省份。自20世紀(jì)以來，我國大陸地區(qū)有14個(gè)省市區(qū)發(fā)生過7級以上地震，廣東省是其中之一。統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，100年來，全廣東省發(fā)生7.3級地震1次，6級以上地震11次。為了全面保障地震安全，地震系統(tǒng)建立了全面的地震監(jiān)測預(yù)報(bào)，震害防御、應(yīng)急救援和科技創(chuàng)新的“3+1”體系。

速報(bào)系統(tǒng)：已實(shí)現(xiàn)國內(nèi)地震，1分鐘自動(dòng)速報(bào)

自動(dòng)地震速報(bào)是利用計(jì)算機(jī)自動(dòng)處理地震臺(tái)網(wǎng)的實(shí)時(shí)監(jiān)測數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)快速地震定位和震級測定。由廣東省地震局自主研發(fā)的“數(shù)字地震臺(tái)網(wǎng)信息實(shí)時(shí)處理與地震自動(dòng)速報(bào)系統(tǒng)（jopens）”，獲得2015年廣東省科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)。該系統(tǒng)使我國的地震速報(bào)從人工速報(bào)提升為全自動(dòng)化速報(bào)，實(shí)現(xiàn)了國內(nèi)地震1分鐘、國外地震3分鐘自動(dòng)速報(bào)，大大提高了地震速報(bào)的實(shí)效性和可靠性。在該系統(tǒng)上，記者看到過去24小時(shí)內(nèi)的全球地震概況，將發(fā)震地點(diǎn)、定位類型、初定用時(shí)、發(fā)震時(shí)刻、經(jīng)緯度、深度、震級一一列出，均為自動(dòng)監(jiān)測。該速報(bào)系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)處理全球1800多個(gè)地震臺(tái)站數(shù)據(jù)，在1～3分鐘基本完成地震自動(dòng)速報(bào)，并可以通過微信、微博、官網(wǎng)、APP、手機(jī)短信等終端自動(dòng)發(fā)布地震速報(bào)信息。

依托jopens，廣東省地震局又研發(fā)了“地震超快速報(bào)系統(tǒng)”使地震速報(bào)時(shí)間又縮短10～20秒，為地震預(yù)警項(xiàng)目建設(shè)提供核心技術(shù)保證。目前已經(jīng)基本建成“珠江三角洲地震烈度速報(bào)與預(yù)警臺(tái)網(wǎng)”，是目前國內(nèi)精度最高、分辨率最高、臺(tái)間距最小、以井下臺(tái)為主的預(yù)警臺(tái)網(wǎng)，也是全國四個(gè)地震預(yù)警試驗(yàn)區(qū)（項(xiàng)目）之一。2020年預(yù)計(jì)該項(xiàng)目將投入使用，可實(shí)現(xiàn)在廣東省東部沿海地區(qū)發(fā)生破壞性地震數(shù)秒至10多秒時(shí)間內(nèi)向珠江三角洲城市群提供地震預(yù)警服務(wù)。

另外，我國正在開展“國家地震烈度速報(bào)與預(yù)警工程”建設(shè)，廣東將承擔(dān)完成建設(shè)由1172個(gè)站點(diǎn)組成的廣東地震烈度速報(bào)與預(yù)警觀測網(wǎng)絡(luò)，并建設(shè)通信網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)處理、信息服務(wù)等配套系統(tǒng)。

地下監(jiān)測：通過觀測地震波，對地球內(nèi)部精細(xì)結(jié)構(gòu)探測

在平日，做好對地下的監(jiān)測工作，能對地質(zhì)災(zāi)區(qū)進(jìn)行重點(diǎn)監(jiān)測。地震局主要開展三項(xiàng)工作：一是對活斷層的探測，探明地下斷裂分布和斷層活動(dòng)性；二是地震地質(zhì)災(zāi)害評價(jià)；三是通過觀測地震波，對地球內(nèi)部精細(xì)結(jié)構(gòu)探測。

如“十二五”期間，地震局開展了對珠江口地震構(gòu)造探測項(xiàng)目，完成了珠江三角洲地區(qū)及近海主要活動(dòng)構(gòu)造探查。該項(xiàng)目“珠江口區(qū)域海陸聯(lián)合三維地震構(gòu)造探測”是世界海陸同步深部探測規(guī)模最大的項(xiàng)目之一，項(xiàng)目利用海上氣槍和陸上炸藥作為震源，由海底地震儀、路上流動(dòng)臺(tái)站和固定臺(tái)組成密集臺(tái)網(wǎng)接收人工信號(hào)，通過反饋來的數(shù)據(jù)獲得地殼結(jié)構(gòu)特征。通過一個(gè)月的觀測，獲得超過200萬條的地震波形數(shù)據(jù)。專家團(tuán)隊(duì)進(jìn)行一年的數(shù)據(jù)預(yù)處理，然后再使用超級計(jì)算機(jī)進(jìn)行運(yùn)算，完成后期處理解析功能。目前，全廣東省有6個(gè)地市完成了城市活動(dòng)斷層探測和震害預(yù)測，在17個(gè)地市的40個(gè)區(qū)縣開展了地震小區(qū)規(guī)劃等。

要實(shí)現(xiàn)“測得到”“定得準(zhǔn)”，除了要有強(qiáng)大的系統(tǒng)技術(shù)支持，也需要遍布全廣東省各地的測震臺(tái)作為“前哨兵”。據(jù)介紹，“珠江三角洲地震預(yù)警臺(tái)網(wǎng)”的地震預(yù)警臺(tái)采用高精度地震儀，探入地下60～100米，24小時(shí)敏銳地探測著地震源的一舉一動(dòng)。目前全廣東省共有測震臺(tái)159個(gè)，在地震相對頻發(fā)的粵東地區(qū)，更實(shí)現(xiàn)了平均每15公里1個(gè)測震臺(tái)的高標(biāo)準(zhǔn)。在河源水庫區(qū)的地震頻繁帶，更密布了18個(gè)地震臺(tái)，全天候監(jiān)測地震數(shù)據(jù)。在廣東省“十三五”和國家地震預(yù)警工程項(xiàng)目建設(shè)中，廣東還計(jì)劃建設(shè)更多的地震臺(tái)，實(shí)現(xiàn)省內(nèi)更高密度的地震預(yù)警。

釋疑

地震預(yù)警不等于地震預(yù)報(bào)

地震預(yù)報(bào)是對尚未發(fā)生但有可能發(fā)生的地震事先發(fā)出通告；地震預(yù)警則是指在地震發(fā)生以后，搶在地震波傳播到設(shè)防區(qū)域前，向其提前幾秒至數(shù)十秒發(fā)出警報(bào)，以告知當(dāng)?shù)厝藗儾扇?yīng)急措施，盡可能減少傷亡。區(qū)別是一個(gè)提前通知，一個(gè)是地震發(fā)生后才知道（盡管非?？欤?/p>

據(jù)介紹，10年的長期預(yù)報(bào)和1～2年的中期預(yù)報(bào)預(yù)測基本準(zhǔn)確，以該預(yù)報(bào)為基礎(chǔ)可以劃定重點(diǎn)監(jiān)視防御的區(qū)域，進(jìn)行小區(qū)域的規(guī)劃。3個(gè)月的短期預(yù)報(bào)可幫助確定危險(xiǎn)區(qū)，進(jìn)行緊急布局，準(zhǔn)確率為40%～80%不等，但對于10天左右的臨震預(yù)報(bào)還有待技術(shù)上的突破。地震預(yù)警的作用就在此時(shí)凸顯出來。利用地震預(yù)警系統(tǒng)提供數(shù)秒至數(shù)十秒的預(yù)警時(shí)間，公眾可以采取避震措施減少人員傷亡。廣東省地震局的高級工程師何壽清表示，不少普通民眾對地震局有一定的誤解，認(rèn)為地震局就是在地震發(fā)生前起到預(yù)報(bào)作用，其實(shí)目前臨震預(yù)報(bào)還在突破階段，平時(shí)地震局還要打好災(zāi)前預(yù)防的基礎(chǔ)。

“誤報(bào)”“漏報(bào)”均可能發(fā)生

地震預(yù)警系統(tǒng)的“誤報(bào)”和“漏報(bào)”在世界各地也曾發(fā)生，事實(shí)上，日本在地震預(yù)警方面鬧出“烏龍”并不少見。如2016年1月1日，日本和歌山縣官方發(fā)出觀測到大海嘯的預(yù)警，然而氣象廳觀測卻與之相反。事后，和歌山縣官方發(fā)出更正短信。再如，2013年8月8日，日本氣象廳預(yù)測奈良縣和大阪府將出現(xiàn)按照日本標(biāo)準(zhǔn)震度為6弱到7的地震，隨后又澄清該消息系誤報(bào)。

黃騰浪認(rèn)為，“誤報(bào)”和“漏報(bào)”，能從技術(shù)操作上減少。廣東地震預(yù)警系統(tǒng)設(shè)定4個(gè)地震預(yù)警臺(tái)，在均接收到P波后才進(jìn)行定位，這正是為了減少“誤報(bào)”概率的發(fā)生而作出的規(guī)定。如果單純一個(gè)地震臺(tái)接收信息便發(fā)出預(yù)警，雖然速度更快，但誤報(bào)率也會(huì)大增。4個(gè)地震臺(tái)接收到信息后再定位，是為了在“速度”和“精準(zhǔn)度”之間取得平衡。

背景

收到地震預(yù)警你該怎么做？

一般情況下，人們要根據(jù)自己所處的實(shí)際環(huán)境，靈活地選擇避震措施，以下是兩種較常見的避震措施。

一、如果預(yù)警時(shí)間足夠讓接收者撤離建筑物：及時(shí)關(guān)閉火源和電源，迅速離開房間，到戶外遠(yuǎn)離建筑物的空曠之處。

二、如果預(yù)警時(shí)間不足以讓接收者撤離建筑物：及時(shí)關(guān)閉火源和電源，迅速到堅(jiān)固的家具下方或側(cè)下方伏下（注意遠(yuǎn)離玻璃窗戶），雙手護(hù)頭，或者到小開間的房屋中蹲下（注意遠(yuǎn)離玻璃鏡或玻璃窗戶），雙手護(hù)頭。等到地震震動(dòng)過去后，再迅速離開房間，到戶外遠(yuǎn)離建筑物的空曠之處。

相關(guān)

除了地震預(yù)警防震減災(zāi)也必不可少

“大中城市地震災(zāi)害情景構(gòu)建”，是應(yīng)急風(fēng)險(xiǎn)評估的重要基礎(chǔ)。在位于或臨近大型活動(dòng)斷裂的城市群區(qū)，建立基于抗干擾能力強(qiáng)、測量精度與分辨率高的深井臺(tái)陣系統(tǒng)，利用大數(shù)據(jù)分析技術(shù)和現(xiàn)代地震學(xué)科研成果，精確識(shí)別并嚴(yán)密監(jiān)控大震的風(fēng)險(xiǎn)源以及其對城市建筑、基礎(chǔ)社會(huì)、產(chǎn)業(yè)和商業(yè)的影響，構(gòu)建城市地震群地震災(zāi)害的情景，據(jù)此提出有針對性的備災(zāi)措施。據(jù)了解，在災(zāi)情信息黑箱期（地震發(fā)生后至有死亡的災(zāi)情傳出時(shí)間），地震部門就應(yīng)利用應(yīng)急基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫及地震災(zāi)害快速評估模型，在黑箱期初步判定地震造成的影響范圍、人員傷亡、經(jīng)濟(jì)損失等情況。endprint