九寨沟地震，它23秒成功定位

2017-11-06

环球慈善 2017年10期

关键词：速报台网预警系统

8月8日21时19分，四川九寨沟发生7.0级地震。

2 3秒后，相距九寨沟近1500公里的广东省地震局地震监测中心，向中国地震局报送了第一次自动测定结果，当时上报四川九寨沟地震震级为6.5级。

与此同时，不在值班的广东省地震监测中心台网室副主任洪玉清，在家中通过手机短信即时获知了这一消息。

当日21时36分，广东地震局监测中心24小时值班员通过人工校准，重新把地震级数定为7级，过程耗时15分钟。

“在人工介入校准之前，整个过程都是自动化完成的，虽然存在误差，但在这种台站密度情况下23秒的定位记录，已经处于全国较领先水平了。”广东省地震局应急与信息中心主任黄腾浪表示。

据介绍，中国地震局2015年在全国4个区域开展地震预警示范区，分别是兰州、广东、福建和首都圈。广东还是国家地震速报灾备中心，对于广东境内发生的地震，地震预警系统最快可以在地震发生后的10秒左右测定。近日，记者来到广东省地震局地震监测中心，一窥广东地震预警平台的奥秘。

“地震顽童”如何被成功监测

在广东地震数据处理中心的中央，悬挂着一个大幅计算机屏幕。黄腾浪正在进行一次模拟演示：假设河源市东源县（北纬23.80度，东经114.53度）发生7.0级地震，地震P波会最早从震源传出，2秒到达地表。距离震源最近的湖羊角地震台，则在2.6秒后首先检测到P波信息。随后在震源周边的新港地震台、新丰江台、东源锡场台，陆续在3秒内检测到地震信息。当4个地震台均接收到信息后便进行定位，并通过电磁波向各个可能受影响地区发出数据。此时距离地震发生过去了10秒，警报已响起，真正带来破坏的地震S波还“在路上”。

任性妄为的“地震顽童”是怎样被成功监控，在它大肆破坏前预警是怎样发出的？黄腾浪解释，地震的发生会产生两种地震波，最早的P波从震源传出，以每秒7公里的速度前进，其“跑得快”，迅速流窜到地表，但对地表破坏力较弱；随后“大boss”S波以每秒约4公里的速度前进，虽然跑得慢，但破坏力强，振幅往往是P波的3至10倍，地震预警正是通过“捕捉”P波，并在P波和S波到达的时间差里，通过速度每秒可达30万公里的电磁波传出地震信息，实现在地震波，特别是S波到达之前进行预警。

“这就好比一场龟兔赛跑，S波是乌龟，虽然先跑，但跑得慢，电磁波是兔子，虽然起步迟，但跑得快，仍可比乌龟先到达终点。”根据广东地震预警系统的演示，如果河源发生地震，邻近的惠州市可以提前15秒知晓。而广州市可提前34秒获得地震预警，距离较远的厦门市则有99秒的反应时间，成功实现对震中周边区域提前预警。

10多秒预警时间可以有效减少损失

然而，地震预警平台并非“万能”，它也存在“灯下黑”。黄腾浪表示，在震中50公里的范围内是预警盲区，地震预警无法实现。“这似乎是一对矛盾，在最需要预警的震中地区，却不能收到预警。”但黄腾浪认为，目前采用的地震预警技术，决定了其必然存在盲区。

地震预警是在地震已经发生后快速定位并向设防区域发出警报，利用的是电磁波快过地震波的道理。“就像兔子追乌龟，兔子看到乌龟跑了再启动，看到动了需要一点反应时间，追上也需要一点时间，这时乌龟虽然慢但还是走了一点距离。因此只有比赛的距离足够长，兔子才能甩过乌龟越远到达终点。”因此，地震预警对于中小地震作用有限，对于大地震才能显出其优势。但无论大小地震，测定都需要一点时间，在震中的50公里范围内，即使“跑得快”的电磁波也只能落败于“早出发”的地震S波，导致预警失效。

如果在震中不能实现地震预警，那么广东地震预警平台的建设是否还有意义？黄腾浪给出肯定的答案。他认为，在广东历史上，曾发生过多次强烈地震，这包括了1918年南澳县7.3级地震，1962年河源的6.1级地震，以及1969年阳江6.4级等，“广东有强震再次发生的背景”。此外，由于广东属于经济发达区，不仅人口密集，高铁、核电等大型重要企业林立，一旦发生破坏性地震，将可能有重大经济损失和生命损失，而建设地震预警系统，当粤东地区发生地震时，珠三角地区可以有效减少损失。“虽然或许只有10多秒时间，但对于高铁紧急减速防止脱轨，核电站关停反应堆防止泄漏，煤气阀关掉开关防止煤氣泄漏爆炸等，10多秒的时间弥足珍贵。”黄腾浪说。

广东地震预警系统2016年6月正式通过验收

“国家地震烈度速报与预警工程”总设计师金星曾表示，要建成一套有效的地震预警系统需要具备4个条件，概括地说就是“测得到”“定得准”“传得出”“用得好”。黄腾浪认为，以这个标准看，目前为止广东只做到了前两步，拥有了地震预警成熟的技术储备，但并未在实际应用中把地震预警向民众有效发布，实现有效的预警。事实上，早在2009年，广东开始投入地震预警系统的研究。借助广东在地震监测数据处理方面的领先优势，地震预警系统于2011年底就安装在广东省地震台网。随后的5年通过不断调试和升级，在2016年6月正式通过验收。

在2012年2月16日河源东源M4.8级地震和2013年2月22日河源东源M4.7级地震发生时，广东省地震台网中心曾在8秒内成功测定地震，但只能通过手机短信发送给地震应急相关的人员。黄腾浪认为，预警设备终端的安装不存在技术难题，目前已经可以实现通过电视台切播、短信群发，通过手机APP或者是与安装路由器一样简单的设备盒，便可实现地震预警的接收。然而，在没有上层法律统一指引、民众防震意识普遍不高的情况下，这样的终端传输难以常规化实现。

然而，未来这种情况有望改善。为了能将预警消息传送给公众，从今年下半年开始，广东省地震局开始了“地震预警与烈度速报终端”项目，计划在全省安装200套预警信息接收终端。这200套终端将由财政拨款，免费安装在学校、核电站、地铁、高铁和地震应急相关单位。目前在珠海、中山、佛山等地，已经成功安装了数十套终端接收设备。endprint

揭秘

广东有哪些地震预警“神器”

广东省地处东南沿海地震带较活跃的中段，是华南地区地震相对多发、灾害严重的省份。自20世纪以来，我国大陆地区有14个省市区发生过7级以上地震，广东省是其中之一。统计数据显示，100年来，全广东省发生7.3级地震1次，6级以上地震11次。为了全面保障地震安全，地震系统建立了全面的地震监测预报，震害防御、应急救援和科技创新的“3+1”体系。

速报系统：已实现国内地震，1分钟自动速报

自动地震速报是利用计算机自动处理地震台网的实时监测数据，实现快速地震定位和震级测定。由广东省地震局自主研发的“数字地震台网信息实时处理与地震自动速报系统（jopens）”，获得2015年广东省科技进步一等奖。该系统使我国的地震速报从人工速报提升为全自动化速报，实现了国内地震1分钟、国外地震3分钟自动速报，大大提高了地震速报的实效性和可靠性。在该系统上，记者看到过去24小时内的全球地震概况，将发震地点、定位类型、初定用时、发震时刻、经纬度、深度、震级一一列出，均为自动监测。该速报系统能够实时处理全球1800多个地震台站数据，在1～3分钟基本完成地震自动速报，并可以通过微信、微博、官网、APP、手机短信等终端自动发布地震速报信息。

依托jopens，广东省地震局又研发了“地震超快速报系统”使地震速报时间又缩短10～20秒，为地震预警项目建设提供核心技术保证。目前已经基本建成“珠江三角洲地震烈度速报与预警台网”，是目前国内精度最高、分辨率最高、台间距最小、以井下台为主的预警台网，也是全国四个地震预警试验区（项目）之一。2020年预计该项目将投入使用，可实现在广东省东部沿海地区发生破坏性地震数秒至10多秒时间内向珠江三角洲城市群提供地震预警服务。

另外，我国正在开展“国家地震烈度速报与预警工程”建设，广东将承担完成建设由1172个站点组成的广东地震烈度速报与预警观测网络，并建设通信网络、数据处理、信息服务等配套系统。

地下监测：通过观测地震波，对地球内部精细结构探测

在平日，做好对地下的监测工作，能对地质灾区进行重点监测。地震局主要开展三项工作：一是对活断层的探测，探明地下断裂分布和断层活动性；二是地震地质灾害评价；三是通过观测地震波，对地球内部精细结构探测。

如“十二五”期间，地震局开展了对珠江口地震构造探测项目，完成了珠江三角洲地区及近海主要活动构造探查。该项目“珠江口区域海陆联合三维地震构造探测”是世界海陸同步深部探测规模最大的项目之一，项目利用海上气枪和陆上炸药作为震源，由海底地震仪、路上流动台站和固定台组成密集台网接收人工信号，通过反馈来的数据获得地壳结构特征。通过一个月的观测，获得超过200万条的地震波形数据。专家团队进行一年的数据预处理，然后再使用超级计算机进行运算，完成后期处理解析功能。目前，全广东省有6个地市完成了城市活动断层探测和震害预测，在17个地市的40个区县开展了地震小区规划等。

要实现“测得到”“定得准”，除了要有强大的系统技术支持，也需要遍布全广东省各地的测震台作为“前哨兵”。据介绍，“珠江三角洲地震预警台网”的地震预警台采用高精度地震仪，探入地下60～100米，24小时敏锐地探测着地震源的一举一动。目前全广东省共有测震台159个，在地震相对频发的粤东地区，更实现了平均每15公里1个测震台的高标准。在河源水库区的地震频繁带，更密布了18个地震台，全天候监测地震数据。在广东省“十三五”和国家地震预警工程项目建设中，广东还计划建设更多的地震台，实现省内更高密度的地震预警。

释疑

地震预警不等于地震预报

地震预报是对尚未发生但有可能发生的地震事先发出通告；地震预警则是指在地震发生以后，抢在地震波传播到设防区域前，向其提前几秒至数十秒发出警报，以告知当地人们采取应急措施，尽可能减少伤亡。区别是一个提前通知，一个是地震发生后才知道（尽管非常快）。

据介绍，10年的长期预报和1～2年的中期预报预测基本准确，以该预报为基础可以划定重点监视防御的区域，进行小区域的规划。3个月的短期预报可帮助确定危险区，进行紧急布局，准确率为40%～80%不等，但对于10天左右的临震预报还有待技术上的突破。地震预警的作用就在此时凸显出来。利用地震预警系统提供数秒至数十秒的预警时间，公众可以采取避震措施减少人员伤亡。广东省地震局的高级工程师何寿清表示，不少普通民众对地震局有一定的误解，认为地震局就是在地震发生前起到预报作用，其实目前临震预报还在突破阶段，平时地震局还要打好灾前预防的基础。

“误报”“漏报”均可能发生

地震预警系统的“误报”和“漏报”在世界各地也曾发生，事实上，日本在地震预警方面闹出“乌龙”并不少见。如2016年1月1日，日本和歌山县官方发出观测到大海啸的预警，然而气象厅观测却与之相反。事后，和歌山县官方发出更正短信。再如，2013年8月8日，日本气象厅预测奈良县和大阪府将出现按照日本标准震度为6弱到7的地震，随后又澄清该消息系误报。

黄腾浪认为，“误报”和“漏报”，能从技术操作上减少。广东地震预警系统设定4个地震预警台，在均接收到P波后才进行定位，这正是为了减少“误报”概率的发生而作出的规定。如果单纯一个地震台接收信息便发出预警，虽然速度更快，但误报率也会大增。4个地震台接收到信息后再定位，是为了在“速度”和“精准度”之间取得平衡。

背景

收到地震预警你该怎么做？

一般情况下，人们要根据自己所处的实际环境，灵活地选择避震措施，以下是两种较常见的避震措施。

一、如果预警时间足够让接收者撤离建筑物：及时关闭火源和电源，迅速离开房间，到户外远离建筑物的空旷之处。

二、如果预警时间不足以让接收者撤离建筑物：及时关闭火源和电源，迅速到坚固的家具下方或侧下方伏下（注意远离玻璃窗户），双手护头，或者到小开间的房屋中蹲下（注意远离玻璃镜或玻璃窗户），双手护头。等到地震震动过去后，再迅速离开房间，到户外远离建筑物的空旷之处。