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有研究已经表明,人们如果如果能在地震发生时提前3秒,伤亡人数可降低14%,10秒获得警报,伤亡人数可减少39%,提前20秒,伤亡人数可降低63%。

而在昨晚(8月8日)发生在四川阿坝县九寨沟的7.0级地震中,王暾团队研发的ICL地震预警系统,成功提前71秒通过手机及专用终端为成都市发出预警信息,提前19秒为甘肃陇南市发出预警。而这次预报,其实已经是这套系统第38次成功预警我国的破坏性地震。

中国研发:提前71秒发出九寨沟地震预警

这是第38次成功预警

地震预警系统的关键究竟在哪里?

在了解“地震预警”这个世界性难题的关键点之前,我们要先了解什么是地震预警与地震预报:

“地震预警”则指在地震发生后,利用纵波(P波,主要使地面上下颠簸)比横波(S波,主要使地面左右颠簸)传播速度不同而产生的时间差,与时间赛跑,在威力更大的横波到达预警目标之前对外发出预警。

而“地震预报”则是指的是在地震发生之前,预知地震发生的地点和时间,从而快速将人员提前撤离地震区,关闭次生灾害源,将地震灾害降低到最低。

因此,作为一种“超级新闻速报”,地震预警对于信息时效性与准确性的要求是前所未有的,传统的地震定位与算法基本不能在预警系统中使用。而这两个模块也就成了全球地震监测技术发展过程中的关键性技术难题。也正因为如此,地震预警至今仍然是一个世界性难题。

总之,一个完整的地震预警系统至少应该包括实时地震定位、实时震级计算、预警目标区烈度估计以及预警信息发布等几个重要功能模块。而“定位算法”与“实时震级计算”则是整个预警系统中最重要、最关键、也是决定地震预警成败的两个主要功能模块。

没错,地震预警,算法必不可少。

其中,实时震级计算则是整个地震预警系统中最复杂、也是最困难的一部分。由于地震预警对于信息有着超高的时效性要求,计算预警震级时往往只有震中附近的少数几个触发台站、有限时间长度内的信息可以利用。因此,相关技术人员就必须找到一些非常规的、稳定可靠的实时震级计算方法。

目前,国际上也已发展了实用的实时震级计算方法,这些方法大致可以归纳为三大类:与周期/频率相关算法,与幅值相关的算法,以及与强度相关的算法。

中国“出品”的ICL地震预警系统

这次在九寨沟7.0级地震中发挥效用的ICL地震预警系统,是由国家“千人计划”入选者,成都市高新区减灾研究所所长王暾及其团队研发,并与四川阿坝州防震减灾局联合建立一整套体系。

而2008年的汶川地震,就是这个出生在四川省达州市的力学和物理学博士开始研发ICL地震预警系统的契机,其英文名ICL是Institute of Care-life(关爱生命组织)的缩写,你就应该能明白其蕴含的重要意义。

ICL地震预警系统分为地震监测,预警信息分析和处理,预警信息发布,以及预警信息接收和应用4个环节。大致包含了如下几个部分:地震监测仪器、数据收集与计算中心、发布预警的各种途径,可接受预警信号的行业/个人终端。

中国研发:提前71秒发出九寨沟地震预警

成都市高新区减灾研究所所长王暾

在地震发生时,它能够利用地震危险区域布设的高密度台网对震源进行监测,进而通过检测仪将检测到的关键信息发送至预警中心畸形分析处理,然后预警中心再通过各种信息接收终端发布预警信息给用户,最终用户接收信息并进行避险。

最值得注意的是,该预警系统已经实现了通过智能手机、广播电视、微博、地震预警信息接收服务器等同步实时发布预警信息,也使得我国成为继墨西哥、日本后,第三个具有地震预警技术能力的国家。

中国研发:提前71秒发出九寨沟地震预警

目前,我国已建立了覆盖31个省区,220万平方公里,覆盖6.6亿人口的地震预警网络,主要分布在南北地震带、华北地震带、东南沿海地震带、新疆西北部。覆盖了中国地震预警一线区90%的面积。

中国研发:提前71秒发出九寨沟地震预警

几十秒真的很关键

很多人也许会有疑问,只能提前几秒到几十秒的地震预警,到底能有多大作用?大家可别小瞧了这短短几十秒。

笔者今天凌晨在小区里测试了一下,假设自己在成都第一时间看到这则预警推送,那么在迅速反应的前提下,1分钟是可以从2楼通过走楼梯迅速冲到居民楼前的空地上的。

当然,如果你在第一时间看到这则信息并迅速躲到厕所的反应时间是相对充裕的,经测试为5~7秒左右。这也是为何微博有不少网友在感慨地震预警系统的重要性。

中国研发:提前71秒发出九寨沟地震预警

此外,也有数据表明,普通建筑在遭遇地震时大约可以抵御地震袭击约12秒后倒塌。

譬如在汶川地震发生时,四川省地震局位于地震重灾区的地震观测站内,没有抗震设防的围墙是在地震波到达10秒后倒塌的。同时,由于人们在遇到突发状况时不太容易能快速而准确的判断情况,地震预警系统能够帮助人们在地震发生时快速判断,增加逃生成功的可能。

中国研发:提前71秒发出九寨沟地震预警

除此之外,地震预警系统还可以有效避免高铁,燃气管道等工程遭受地震后带来的不利影响。以燃气管道为例,若能在地震波到达之后短时间内关闭管道,就能有效控制燃气泄漏的数量而降低火灾或者爆炸的风险。

虽然地震预警系统有诸多益处,但是由于地震波由震中向外传播,导致距离地震震中越近,最先受到影响的重灾区,接受地震预警信息和进行反应的时间极短,很难避免较大人员伤亡。

而距离震中越远,受到地震影响较小的地区,则有更多时间接收预警并作出反应。这也使得能否通过改进预警原理机制,减小震中地区的人员伤亡成为未来地震预警的研究方向之一。

中国研发:提前71秒发出九寨沟地震预警

地震预警很重要,自救手段也很重要

而我们在最后需要提醒大家的是,无论如何,技术手段只是保障地震预警系统成功运行的一部分,地震预警系统各项功能的发挥还取决于民众的防震减灾素质以及对地震预警系统的熟悉程度。

而这就需要民众通过各种途径增加对地震预警系统的了解,并能够在接收到地震警报信息时从容选择最合理的紧急逃生避险措施进行自救(政府开展的宣传教育很重要),这才能让预警系统的各项功能得到最大发挥。

(完)

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责任编辑:夏至

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《日本の恩公蒋介石》作者,人称无风。无党派人士,久经考验的爱国主义青年。

中共党员,大学本科学历,全国优秀教师,网络知名专栏作家、多家报刊杂志特邀评论员。

传播精神文明正能量,鞭挞社会歪风邪气,矢志不渝,拙笔不坠,愿以笔墨网络奉献社会。

2015年度全国“五个一百”网络正能量榜样。

历史爱好者,无党派爱国青年,有志弘扬中华历史文化,擅长以史实解读现实,让历史照亮未来。

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