此次蘆山地震，四川有些科研機(jī)構(gòu)建設(shè)的地震預(yù)警系統(tǒng)成功預(yù)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(xiǎn)時(shí)間。本報(bào)記者昨日從中國(guó)地震局獲悉：“國(guó)家地震烈度速報(bào)與預(yù)警工程”已進(jìn)入發(fā)改委立項(xiàng)程序，計(jì)劃投入20億元，用5年時(shí)間建設(shè)覆蓋全國(guó)的地震預(yù)警系統(tǒng)。
中國(guó)地震臺(tái)網(wǎng)中心主任潘懷文20日接受記者采訪時(shí)說(shuō)，我們正努力試圖加入地震預(yù)警工作，但要實(shí)現(xiàn)這樣的能力，還需開展大量臺(tái)網(wǎng)建設(shè)以及很多后續(xù)工作。
四川民間科研機(jī)構(gòu)提前42秒汶川預(yù)警
據(jù)中國(guó)地震臺(tái)網(wǎng)測(cè)定，北京時(shí)間2013年4月20日8時(shí)2分在四川省雅安市蘆山縣發(fā)生7.0 級(jí)地震, 震源深度13 公里。中國(guó)地震局網(wǎng)站發(fā)布此消息的時(shí)間為4月20日8時(shí)16分。
而在4月20日8時(shí)2分，汶川電視臺(tái)提前42秒發(fā)布地震預(yù)警信息，電視畫面在正常節(jié)目中間插播了來(lái)自汶川縣防震減災(zāi)局和成都高新減災(zāi)研究所的地震預(yù)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(qǐng)做好避險(xiǎn)準(zhǔn)備。地震橫波還有42秒到達(dá)”，隨后開始倒計(jì)時(shí)。據(jù)報(bào)道：該預(yù)警信息由成都民間機(jī)構(gòu)成都高新減災(zāi)研究所建設(shè)的地震預(yù)警技術(shù)系統(tǒng)提前發(fā)布，實(shí)時(shí)通過(guò)微博、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、手機(jī)客戶端、汶川和北川電視臺(tái)和學(xué)校專用接收終端等同步發(fā)布。已經(jīng)安裝預(yù)警接收設(shè)備的北川中學(xué)、成都泡桐樹小學(xué)等15所學(xué)校的地震預(yù)警信息接收服務(wù)器觸發(fā)并報(bào)警。
生死時(shí)速——10秒預(yù)警可以幫助逃生
中國(guó)地震局工程力學(xué)所李小軍博士說(shuō)，在學(xué)校，如果有10秒鐘的地震預(yù)警，不少孩子就可以逃生。
地震預(yù)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(duì)目標(biāo)造成破壞前，搶在嚴(yán)重災(zāi)難尚未形成之前發(fā)出警告，從而減少人員傷亡及次生災(zāi)害。
地震發(fā)生時(shí)，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(kuò)散，使地面上下震動(dòng)，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(gè)向外擴(kuò)散，使地面發(fā)生前后、左右抖動(dòng)，破壞性較強(qiáng)。縱波和橫波合稱為體波，而面波最后到達(dá)，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(zhǎng)大、振幅強(qiáng)，只能沿地表傳播，是造成建筑物被強(qiáng)烈破壞的主要因素。
由此，地震發(fā)生的一瞬間，預(yù)警系統(tǒng)可以在接收到縱波信號(hào)以后及時(shí)發(fā)出警告，由于電訊號(hào)的傳播速度接近光速(30萬(wàn)千米/秒)，因此利用電訊號(hào)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(zāi)時(shí)間。
地震預(yù)警關(guān)鍵是利用地震波前幾秒的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確估計(jì)震級(jí)、震中位置以及快速估計(jì)地震對(duì)預(yù)警目標(biāo)的影響等。理論研究表明，如果預(yù)警時(shí)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(wú)預(yù)警系統(tǒng)相比，地震預(yù)警系統(tǒng)可以在地震災(zāi)難到來(lái)前給出警告，縮短反應(yīng)時(shí)間、判斷時(shí)間、決策時(shí)間，減少人員傷亡。
已在福建試點(diǎn) 2020年建成預(yù)警系統(tǒng)
中國(guó)地震臺(tái)網(wǎng)中心主任潘懷文介紹，與震前進(jìn)行預(yù)報(bào)不同，預(yù)警是在地震發(fā)生后，非?？斓亟o出地震信息，搶在造成破壞的地震波傳到稍遠(yuǎn)地方前，把信息傳遞出去，讓相關(guān)地區(qū)能有所防范，這是預(yù)警。目前，有些機(jī)構(gòu)已經(jīng)作出了努力和實(shí)驗(yàn)。
潘懷文說(shuō)，從社會(huì)公眾到地震專業(yè)機(jī)構(gòu)，都已經(jīng)對(duì)預(yù)警給予高度關(guān)注，我們也在努力試圖加入相關(guān)工作。但要實(shí)現(xiàn)這樣的能力，還需要開展大量臺(tái)網(wǎng)建設(shè)以及很多后續(xù)工作。
本報(bào)記者昨日從中國(guó)地震局獲悉，目前“國(guó)家地震烈度速報(bào)與預(yù)警工程”正在福建省試點(diǎn)。試點(diǎn)工作利用福建近百個(gè)地震臺(tái)站，多次成功實(shí)現(xiàn)地震預(yù)警，效果良好。一般來(lái)說(shuō)，地震預(yù)警系統(tǒng)只對(duì)距離破裂斷層50公里至兩三百公里的范圍有效。對(duì)于50公里以內(nèi)的地區(qū)，可能來(lái)不及反應(yīng);而對(duì)于兩三百公里外的地區(qū)，地震產(chǎn)生的破壞通常又不嚴(yán)重。
地震專家分析認(rèn)為，這一系統(tǒng)雖然有局限性，但對(duì)中國(guó)這個(gè)飽受地震災(zāi)害之苦的國(guó)家來(lái)說(shuō)，極具現(xiàn)實(shí)意義。
2010年發(fā)布的《國(guó)務(wù)院關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)防震減災(zāi)工作的意見》要求，2015年基本形成綜合觀測(cè)系統(tǒng)。破壞性地震發(fā)生2小時(shí)內(nèi)救援隊(duì)伍能趕赴災(zāi)區(qū)。2020年，建成較為完善的預(yù)警系統(tǒng)。地震科技基本達(dá)到發(fā)達(dá)國(guó)家同期水平。
中國(guó)地震臺(tái)網(wǎng)自動(dòng)速報(bào)系統(tǒng)需改進(jìn)
蘆山地震發(fā)生1分鐘后，地震臺(tái)網(wǎng)速報(bào)自動(dòng)測(cè)定5.9級(jí)，之后修訂為7級(jí)，為什么差別這么大?
潘懷文表示，地震發(fā)生不到1分鐘，計(jì)算機(jī)自動(dòng)測(cè)定系統(tǒng)即給出了這次地震帶基本參數(shù)。從目前來(lái)看，這個(gè)參數(shù)還很不準(zhǔn)確，特別是震級(jí)偏差比較大。當(dāng)初計(jì)算機(jī)給出了5.9級(jí)的快速判斷，這是計(jì)算機(jī)算出來(lái)的，沒有經(jīng)過(guò)人工干預(yù)，所以才能在很短的時(shí)間內(nèi)測(cè)定，這個(gè)結(jié)果也通過(guò)微博、網(wǎng)站等方式快速向公眾發(fā)布。
今天這個(gè)測(cè)定，已經(jīng)是一個(gè)讓我們比較滿意的結(jié)果，它在這么短的時(shí)間內(nèi)告知我們5.9級(jí)地震發(fā)生這樣的基本信息，對(duì)于我們了解哪里發(fā)生地震、哪兒該啟動(dòng)緊急應(yīng)對(duì)工作，已經(jīng)發(fā)揮了重要作用。如果沒有這個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，我們可能還需要10多分鐘才能向公眾正式報(bào)告這個(gè)參數(shù)。當(dāng)然如何改進(jìn)這個(gè)系統(tǒng)提高其準(zhǔn)確性，還需要我們進(jìn)一步努力。
地震預(yù)報(bào)應(yīng)由國(guó)家統(tǒng)一發(fā)布
雖然中國(guó)地震局強(qiáng)調(diào)地震預(yù)報(bào)是一個(gè)世界性難題，但近年來(lái)經(jīng)常有一些機(jī)構(gòu)和個(gè)人在震前發(fā)布預(yù)報(bào)信息。
潘懷文說(shuō)，地震預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)難度很大，是全球共同面臨的難題，我們國(guó)家采取了地震預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)由國(guó)家統(tǒng)一發(fā)布的一套制度，也就是說(shuō)任何個(gè)人和組織所進(jìn)行的預(yù)測(cè)、預(yù)報(bào)結(jié)果，不能向社會(huì)發(fā)布。
他解釋：當(dāng)我們作出一個(gè)預(yù)報(bào)意見，如何發(fā)布信息、指導(dǎo)防震工作，必然會(huì)引發(fā)一系列社會(huì)行動(dòng)，所以地震預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)既是一個(gè)科學(xué)問(wèn)題，也是一個(gè)社會(huì)問(wèn)題。對(duì)于所有投身地震預(yù)報(bào)工作的科學(xué)家和非專業(yè)工作者，我們都鼓勵(lì)和支持，但這些預(yù)報(bào)意見應(yīng)向地震主管部門報(bào)送，比如可以向中國(guó)地震臺(tái)網(wǎng)報(bào)送，我們的專業(yè)人員會(huì)進(jìn)行分析，看依據(jù)是否成立，以及是否作出進(jìn)一步判斷和相關(guān)工作。
潘懷文認(rèn)為，一些機(jī)構(gòu)人員在地震前開展的預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)，如果系統(tǒng)地看，可能在一年當(dāng)中會(huì)提交相當(dāng)多的意見，其準(zhǔn)確性對(duì)于開展防震減災(zāi)工作的指導(dǎo)意義就很值得商榷。目前看，我們很難判斷一個(gè)單一的機(jī)構(gòu)在地震預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)上找對(duì)了道路。在這樣的情況下，如果一個(gè)不精確的意見直接向社會(huì)發(fā)布，或者通過(guò)網(wǎng)站自行發(fā)布，可能引發(fā)不當(dāng)?shù)纳鐣?huì)反響，造成損失。
武大“鷹眼”測(cè)出
蘆山地震震幅
最大為2-3厘米
最近觀測(cè)站離震中33公里
昨晚8時(shí)許，武漢大學(xué)國(guó)家衛(wèi)星導(dǎo)航定位中心向本報(bào)披露，雅安地震后，他們自主研發(fā)的軟件精確測(cè)出震幅量。
“武漢大學(xué)衛(wèi)星導(dǎo)航定位技術(shù)研究中心利用‘廣域?qū)崟r(shí)精密定位系統(tǒng)’成功捕獲蘆山地震信號(hào)。”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(zhǔn)。2011年日本3·11特大地震后，武大人第一時(shí)間對(duì)日本境內(nèi)的GPS數(shù)據(jù)進(jìn)行精密處理和分析，分析出地震造成日本GPS觀測(cè)站MIZU站向東2米、向南1米的永久性位移。
據(jù)介紹，由中國(guó)地震局等承擔(dān)的“中國(guó)大陸構(gòu)造環(huán)境監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)”(簡(jiǎn)稱陸態(tài)網(wǎng)絡(luò))，有260多個(gè)連續(xù)觀測(cè)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(guò)這些觀測(cè)站不斷傳回的數(shù)據(jù)，科學(xué)家們?yōu)榇蟮夭粩嘧?ldquo;體檢”，而“體檢室”之一，就設(shè)在武大，武大還參與了其中的新疆、青海等站點(diǎn)的選站、建站工作。
此次雅安地震后，260多個(gè)“傳感器”不斷監(jiān)測(cè)地殼的微小運(yùn)動(dòng)，數(shù)據(jù)匯集到武大國(guó)家衛(wèi)星導(dǎo)航定位中心。李陶介紹，其中離震中最近33公里就有一個(gè)站點(diǎn)。30多公里是什么概念?記者大概測(cè)算了下，相當(dāng)于從武昌光谷廣場(chǎng)到漢口金銀湖，作為地震監(jiān)測(cè)，已非常近。
“觀測(cè)站建設(shè)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(jì)算出了量。”據(jù)介紹，用來(lái)精密定位的軟件名為PANDA，由武大自主開發(fā)，已運(yùn)用于我國(guó)測(cè)繪、地震等行業(yè)，它改變了國(guó)內(nèi)高精度定軌定位軟件及高精度GPS軌道產(chǎn)品依賴國(guó)外的被動(dòng)局面。
中國(guó)地震局工程力學(xué)所李小軍博士介紹，美國(guó)、日本、墨西哥等國(guó)家，都在積極開展地震預(yù)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(yù)警系統(tǒng)或地震緊急自動(dòng)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(yù)警系統(tǒng)，1995年，格雷羅地區(qū)(墨西哥一個(gè)州)發(fā)生7.3級(jí)地震，地震預(yù)警系統(tǒng)在地震波到達(dá)墨西哥城前72秒發(fā)出地震警報(bào)，為地震緊急處置贏得寶貴時(shí)間，大大減少了人員傷亡和經(jīng)濟(jì)損失。(記者李佳)
2007年10月，日本國(guó)家地震預(yù)警系統(tǒng)正式面向公眾運(yùn)行，成為世界上第一個(gè)覆蓋全國(guó)范圍的地震預(yù)警系統(tǒng)。該系統(tǒng)不僅可以自動(dòng)計(jì)算地震的震中和震級(jí)，還可估計(jì)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(bào)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(yùn)轉(zhuǎn)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。
