http://www.sciencehuman.com 科学人 网站 2013-02-26
建设方：预警覆盖面积已达25万平方公里地震
专家：对于预警时效性还需评估
利用无线电快速原理，向地震波尚未到达的地方进行预警
日本“3·11”大地震时，提前两分钟发出地震预警
“国家地震烈度速报与预警工程”已进入发改委立项程序
本报讯(记者武威)2月19日一天之内，四川、云南境内连发3次超过4.5级以上破坏性地震。而发生在云南巧家县境内的地震被成功预警，这也是我国首次成功预警破坏性地震。地震预警和预测有何不同？地震预警机制到底如何操作？一日三震，两日十震，西南地区是否进入了地震活跃期？
昨日（2月21日），记者带着这些问题，采访了地震预警系统的建设方成都高新减灾研究所所长王暾以及四川省地震局工程地震研究院院长周荣军。
四川一天内连发3次地震引发很多四川网友讨论，不少人害怕，地震今后可能会更加频发，四川可能已经进入地震活跃期。昨日，四川省地震局工程地震研究院院长周荣军向记者否认四川进入地震活跃期。
地震专家：
不能说地震已进入活跃期
19日10时46分，云南省巧家县和四川省宁南县交界地区(北纬27.1度，东经103.0度)发生4.9级地震，震中位于云南巧家县药山镇，震源深度6公里。此次震中距宁南县城30公里。除了宁南县以外，地震中心附近的西昌、德昌、普格均有不同程度震感。
15时55分，四川省宜宾市兴文县、珙县、长宁县交界处(北纬28.3度，东经104.9度)发生4.5级地震。目前尚无人员伤亡和财产损失报告。22时17分，四川省绵阳市三台县、盐亭县交界处(北纬31.2度，东经105.2度)发生4.7级地震，震源深度约19公里，距绵阳市城区约53公里。绵阳城区震感明显，许多市民惊慌失措地跑到街上躲避地震。成都有较轻震感。
针对这三起地震的具体情况。周荣军向记者表示，这三起地震的地震带各不相同。巧家-宁南4.9级地震位于则木河断裂带，该断裂带地震活动较多，常发生5级以上级别相对较高地震；而兴文县、珙县、长宁县交界处发生的4.5级地震，在华蓥山断裂带，这个断裂带上常发生小级别地震，也常发生浅源地震，但大多数级别不高；发生在三台、盐亭交界处的地震，震区位于龙门山断裂带，属汶川特大地震余震。
周荣军告诉记者，尽管在一天内发生了3起比较大的地震情况比较偶然，地震发生频率也比较高，但并不能就此定论为四川、云南地区已经进入地震活跃期，这是不科学的。是否进入活跃期，还需要较长时间的监测和观察。
首次成功预警
监测范围达25万平方公里
值得一提的是，19日发生的巧家地震，成都高新减灾研究所与云南昭通市防震减灾局联合建设的地震预警系统对该次地震成功预警。这也是国内地震预警系统首次实现对破坏性地震成功预警。
“15、13、11、10……”当天上午10时47分05秒，安装在云南省昭通市防震减灾局工作人员手机和计算机上的地震预警信息接收终端发出了地震预警倒计时警报，并显示地震预警信息：“云南巧家10时46分59秒发生5.0级地震……”该地震预警信息也通过手机、计算机、专用接收终端、微博等进行了同步发布。不久之后，地震如期而至。据悉，该地震预警系统还对随后的多次地震进行了成功预警，包括当天宜宾市境内发生的4.5级地震。
昨日，成都高新减灾研究所所长王暾告诉本报记者，他们所开发的地震预警系统原理是这样的：“地震波分为纵波和横波，纵波的速度很快、垂直传播，横波横向传播，但它的速度只有每秒3.5公里左右。我们的接收装置接收地震的纵波信号后，就用无线电(速度=光速)快速传播到预警系统，并就此向地震波尚未到达的地方进行预警。日本2011年3月11日发生9.0级地震时，就是依靠这样的预警原理，提前两分钟向灾民提出了地震预警。当然，我们的预警系统是拥有自主知识产权的创新产品，并不是从日本引进的。”
王暾介绍，目前研究所已经投资了3000万元，在云南、甘肃、陕西、河北唐山、安徽滁州等25万平方公里的地震频发地带铺设了接收装置。在四川汶川地震灾区，所有接收装置如棋盘一般铺设，每个接收装置相隔15公里。足以进行预警，“如果汶川再发生地震，那么我们目前能做到提前31秒向北川预警。”
地震预测仍是世界难题
预警时效还需进一步评估
另据新华社消息，中国地震局工作人员曾表示，中国地震局“国家地震烈度速报与预警工程”目前已经进入发改委立项程序，计划投入20亿元，用5年时间建设覆盖全国的由5000多个台站组成的国家地震烈度速报与预警系统。目前该工程正在福建省试点。
周荣军向记者表示，在地震发生前预测地震目前仍是世界性难题。目前，地震预警的可行性和时效性仍需进一步评估，“日本的地震多发生在海里，对岸上的居民自然有足够的时间提出预警。但我们现在监测的地方都在陆地，地震预警的时效性还需要进一步评估，一般离震中越近，灾害越严重，但预警的时间却越短，即使有能力发预警，很多灾民也未必有能力逃生。因此，预警系统的时效性和实用性目前还需要进一步评估。”
[大洋网-广州日报]
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专家称地震预警不等于地震预报 预报仍是难题
媒体近日报道了我国自主研发的地震预警系统对当天10时46分在云南省巧家县附近发生的4.9级地震成功预警。该报道引发了社会各界对地震预警的关注。
事实上，当前我国大多数普通民众对地震知识仍知之甚少，对地震预警有一些误解和质疑，甚至将地震预警等同于地震预报。
地震预警和地震预报是否是一回事？地震是否可以被准确预报？地震预警对抗震减灾有什么作用？我国地震预警系统目前建设到什么程度？围绕读者关注的种种问题，2月23日，科技日报记者独家专访了“国家地震烈度速报与预警工程”立项专家组成员、中国地震局工程力学研究所副所长李山有研究员。在他看来，地震预警是防震减灾的有效手段之一，但防震减灾关键是构建综合防震减灾体系。
地震预报仍是世界难题
到底什么是地震预警？这要从地震源头说起。地震发生后，有纵波(P波)和横波(S波)两种主要地震波同时由震源向外传播。纵波传播速度较快，但震动相对较小，通常不会造成破坏；横波紧随而来，是造成危害性破坏的元凶。地震预警系统利用震中附近监测仪器捕捉到的地震纵波后，快速估算地震参数并预测地震对周边地区的影响，抢在破坏性横波达到震中周边地区之前，通过电子通讯系统发布预测地震强度和到达时间的预警信息，使相关机构和公众能提早采取应急措施，减轻人员伤亡和灾害损失。
“地震预警抢出了两个时间差，一个是纵波和横波传播的时间差，一个是地震波和地震信息传播的时间差。”李山有说，“时间差在一定区域内形成了几秒到几十秒的预警时间，距震中越远预警时间越长；地震级别越大，预警范围就越大，减灾效果越明显。”
与之相比，地震预报虽然和地震预警只有一字之差，但本质上却截然不同。
李山有向记者解释说，地震预警是在地震发生后但破坏性地震波到来前发出警告；地震预报则是对尚未发生、但可能发生的地震进行事先推测，分为经验预报和物理预报两种。人们常说的“小震闹，大震到”和“鸡飞狗叫”就是经验预报，目前已有的地震预报大多属于此类。
“我国最著名的地震预报案例是1975年的海城地震，可是一年后发生的唐山地震却残酷地证明了经验预报具有偶然性。”李山有说。准确做出地震预报的关键就在于构建科学模型，将经验预报提升为物理预报。“但是人们对地震的发生机制和地壳结构的了解还很粗浅，所以目前准确地震预报仍然是一个世界难题，而且短时间内难以取得突破。”
地震预警难免存在盲漏误报
“虽然地震预警的时间提前量只有几秒到几十秒，却是千钧一发之际挽救生命和财产损失的黄金时间。”李山有反复强调，公众接到预警后可以提早采取措施避震逃生；医院正在进行的精密手术可以立即中止……特别是在国家重大工程中，地震预警系统起到的作用更为关键。比如说对我国正在高速发展的高铁来说，高速列车在行驶中即使遇到轻微地震都有可能遭遇极大的灾难。因此，在2012年2月，铁道部和中国地震局签署了《共同推进高速铁路地震安全战略合作协议》，加快推进地震紧急自动处置系统建设，提升高铁应对地震灾害能力。而对于输油气管线、核电站等重大工程，地震预警同样可以帮助提早采取应对措施避免次生灾害。
地震预警系统减灾效果明显，但并不是能够完全避免震灾损失的“灵丹妙药”。李山有解释道：“地震震中附近地区一般破坏最为严重，但因为地震波数据获取和地震参数估算需要时间，导致预警信息发布时强烈地震波已经覆盖了震中附近一定区域，这个区域就是预警盲区。”
“而且系统要利用有限台站和有限时间段的观测数据来快速自动测定地震参数和预测地震烈度，所以估算值可能存在较大误差，从而导致误报或漏报。这是地震预警系统的另一个弊端。”李山有举例说，2007年10月—2010年8月，日本紧急地震速报系统共处理地震事件1592个，按照最大烈度5度弱(日本烈度表最高为7度)的标准进行地震预警信息发布，发生漏报、误报24个。“如果系统预测最大烈度为4度，未发布预警信息，而实际地震烈度超过5度弱，这种情形就是漏报；而如果系统预测最大烈度超过5度弱，发布预警信息，实际未超过5度弱，就是误报。”
“此外，监测设备可靠性和运营维护规范性要求高，也是地震预警系统中不能忽视的问题。”李山有呼吁，要辩证地认识地震预警系统的作用和局限。在地震系统正在申报的“国家地震烈度速报与地震预警工程”中，除了在地震发生后若干秒内进行预警外，还要在震后数分钟内以完成地震参数速报、烈度速报、灾情评估等多方面任务，充分发挥拟建地震台网的作用，既满足公众、企业、政府多层级用户的震后应急需要，也为地球科学研究获取高质量的观测数据。
他强调，地震预警只是防震减灾系统中的一个手段，防震减灾还是要走综合防御的道路，构建起包括地震监测预报、震害防御、应急救援以及恢复重建在内综合防震减灾体系，并着力提升建筑抗震能力。
力争5年后5000“地震哨兵”值守家园
如果要有效缩小地震预警盲区、减少误报和漏报，就要提高台网密度、观测数据质量、数据传输和处理的实时性。李山有告诉记者：“实现地震预警的合理台站间距应该小于30千米，但目前全国范围内台站平均分布距离有100千米。”
事实上，中国地震局早在2010年年初就启动了“国家地震烈度速报与地震预警工程”项目申报。2012年12月，该项目正式进入国家发改委立项审批阶段。
李山有介绍说，如果国家发改委能批准立项，该工程将对现有地震台网、强震动观测台网进行适当改造和新建，在华北地区、南北地震带、东南沿海地区及新疆西北部地区建立4个重点地震预警区，平均台站间距25千米左右。每个地震台站就相当于一个站岗的“哨兵”，预计项目实施5年后，将有超过5000个覆盖全国的“地震哨兵”，可实现全国范围的地震烈度速报和4个地区的地震预警。
地震预警系统的防震减灾效果和预警技术的成熟度仍是工程投入实际应用前的争议焦点，因此需要进行较长时间的试运行。李山有介绍，已于2012年9月开始在线试运行的福建省地震预警与烈度速报系统，估计要2—3年后才能正式投入运行并对外发布地震预警信息。“不过对于国家地震烈度速报与预警系统建设来说，该系统无疑将起着示范和奠定基础的作用。”
有了地震预警系统，还要为预警信息发布加上法律的保护。“国家必须通过建立相关法律制度和技术标准，对地震预警信息发布主体、触发条件及预警信息内容、发布对象、法律问责等做出规范。不是所有震级的地震、不是所有能监测到地震的人，都可以发布预警信息。”李山有说。(记者 李丽云 王卓)
[科技日报]