日本：“紧急地震速报系统”如何预警

李忠东

预警及时损失小

今年2月13日23时8分， 日本福岛东部海域发生7.3级地震，震中位于东经141.8度、北纬37.7度，震源深度55千米。这次地震是2011年“3•11”大地震的余震，日本气象厅未就此次地震发布海啸警报。距离震中较近的福岛、宫城两县部分地区的最大震度为6强。在地震中，震级只有一个确定数值，但震度（地震烈度）却因地而异，离震中越近，震源越浅，震度越大。日本气象厅设定的震度共10个等级，由弱到强分别为0至4级、5弱、5强、6弱、6强和7级。

在地震横波到达之前，日本气象厅通过电视和手机等平台发布地震警报，争取到非常关键的数秒到数十秒的反应时间。接到地震预警的警报后，各部门采取相应的应急措施：使行驶中的列车减速停车，燃气和电力公司采取应急保护措施，及时关闭危险设施。人员尽快撤到安全地带，或者在家中做好自我防护。不过在震源附近，这种时间差极短，可能在收到警报的同时就感受到强烈震感。在电视上出现地震警报大约几秒钟后，东京地区震感强烈，明显晃动时间持续约1分钟。由于预警及时，许多居民在疏散中心过夜，在那里设了帐篷，作为保护措施的一部分。这次地震仅4人受伤，但福岛县、宫城县多处发生火灾。东京电力公司称，地震造成茨城、枥木、东京等地约95万用户停电，福岛第一核电站、第二核电站以及东北电力女川核电站未观测到异常。

今年3月20日18时09分，日本宫城县附近海域发生6.9级地震，为2011年“3•11”大地震余震。震中位于东经141.7度、北纬38.4度，震源深度59千米，宫城、岩手、福岛等县震感强烈。气象厅此前已就此次地震发出海啸预警，预测宫城县可能遭遇1米高海啸，提醒当地居民远离海岸及河流入海口。在19时30分左右，海啸警报解除。地震仅造成宫城县、岩手县4人受伤，均无生命危险。地震还造成部分地区停电，东北新干线部分路段因断电停运。宫城县女川核电站、福岛县第一、第二核电站以及茨城县包括东海第二核电站在内的相关核设施，均未发现因本次地震而出现的异常情况，核电站周边辐射监测数据也没有变化。

争分夺秒可逃生

目前，地震预报仍然是困扰人类的一个世界性难题，但是地震预警已经实现。地震预报是在地震发生前对地震的时间、地点、震级进行预测。地震预警是在地震发生后，抢在破坏性的地震波到达前发出警报。日本是一个地震频发的国家，世界上20%的6级以上的地震都出现在这个岛国。日本政府执着于建立有效的地震预报体系，旨在实现“预测地震的梦想”，以及“与地震波赛跑”的壮志，于2005年开始推广“紧急地震速报系统”。日本广播协会电视台的手机应用程序可供设置是否接收各种速报，包括海啸和地震等灾害信息，并可设置接收“所在地的震度达多少级以上”的警报信息。

“紧急地震速报系统”的基本原理是利用纵波和横波两种不同的地震波传播速度和破坏力的差异，预警可能的地震灾害。地震发生后纵波传播速度比横波快，但是纵波的破坏力没有横波大。纵波指介质中质点的振动方向与波的传播方向相互平行的波，又称P地震波，是推进波，最先到达震中。它的传播速度为每秒5～6千米，使地面发生上下振动。横波是介质中质点的振动方向与波的传播方向相互垂直的波，又称S地震波，是剪切波，第二个到达震中。它传播速度较慢，每秒3～4千米，能引起地面水平晃动，发生前后、左右抖动，破坏力大。两种震波之间存在几秒到几十秒的时间差。日本技术人员正是利用这个时间差，使用仪器探测出P地震波后，迅速发出预警。在S地震波来临之前，人们可以得到几秒到十几秒的宝贵逃生时间。

日本气象厅等机构在日本各地布设了大量的地震计，一次地震发生后，距离震源较近的观测点可迅速监测到地震纵波，快速自动上报给电视台，推送到电视屏幕上，以紧急速报的方式出现，并在破坏力更大的横波到来前发出警报。距离震源远近不同的地区，可在地震横波到达该地区前几秒甚至几十秒收到地震警报。

“紧急地震速报系统”还存在很多制约，有待于进一步改进。比如从预测到P地震波到S地震波之间只有短短数十秒，对于离震源地很近的地区来说，往往来不及。另外，这套系统有时也存在偶有误差或错报等情况。由于这套防灾无线装置造价昂贵，动辄数百万日元，有些地方尚未安装。此外，有些地震是先出现S地震波，这种情况下系统就无用武之地了，这也是国际上质疑日本这套系统的一个主要原因。因为有些专家认为，并不是所有地震都有前震。

稳妥实施效果好

在日语中，地震预警叫“紧急地震速报”。该系统的研究由气象厅和防灾技术研究所等推动研发，是日本为保障国土安全建立的“全国瞬间警报系统(J-Alert)”的一部分。1995年阪神大地震后，“紧急地震速报系统”在日本受到关注。为了推广该系统的应用，预防地震预警发布后公众可能发生的恐慌，日本气象厅前期做了充分的沟通，召开了系列“有关紧急地震速报实际应用的研讨会”，多方听取相关机构和专家的意见。另外，就该系统应用后可能发生的问题和媒体交换意见，互通信息。

日本气象厅围绕“紧急地震速报系统”应用开展了一系列的活动，分阶段推进该系统并及时评估。2005年，在和各方沟通的同时，部分企业和地方自治体开始试验性地应用该系统。2006年8月，开始试行向特定组织发布地震预警信息。2007年2月有学者开展国民对该系统认知的意识调查。2007年10月开始大规模推广 。2008年6月24日的“岩手宫城内陆地震”发生后，对地震预警效果实施调查。

2008年6月14日早上8点43分51秒，“紧急地震速报系统”检测到了“岩手宫城内陆地震”震源地的P地震波。3秒后，日本气象厅发出了面向一般国民的5级弱自动紧急地震警报，1秒后自动修正为5级强地震，4秒后再次更正为6级强地震。宫城县大崎市田尻地区在这次地震中的震度为6级弱。在S地震波到来前的5.33秒，地震预测警报启动了。实际上，离震源越远，震度越低，预警时间与实际S地震波到来之间的时间差就越大，预警效果就越好。除了宫城县的大崎市(震度为6级弱)在地震前5秒就接到预警以外，离震源70千米的仙台市宫城野区五环(震度为5级弱)在15.32秒前就接到了预警。

49岁的高桥厚志当时正在看电视，电视里响起了“大地震！大地震！”的警报。“快躲起来！”他马上朝在客厅的两个儿子大喊。就在一家人刚躲好时，地震来了。所幸，一家人没有受伤。“幸亏有了这几秒，我才可以抱着孩子躲起来。”大崎市家庭主妇佐佐木瞳说，余震到来前的两三秒，她看到了电视上的警报，马上抱起一岁的孩子躲藏。大崎市的古川第三小学的学生也很幸运。因为学校安装了速报预报装置，在距离地震发生10秒钟之前，校内就响起了地震预报广播，学生在老师的指挥下，马上跑到附近的安全地带，逃过一劫。

日本法律规定了“紧急地震速报”的种类和发布范围，预计最大震级5级弱（日本采用的震级标准中，5级以上分强弱）以上时，针对预计发生强晃动地区(震级4以上)发布“地震动警报”；预计最大震级3以上或3.5以上时，发布“地震动预报”。原则上，“地震动警报”等同于“紧急地震速报”。确有需求的地方自治体或人员密集设施也可以通过专门的终端获取“地震动预报”。日本政府2008年修改《防灾基本计划》，完善应用“紧急地震速报”不可缺的信息传达系统，推动“紧急地震速报”纳入减灾训练，从税收上对安装紧急地震速报装置的企业采取优惠措施。