「中国科学报」33秒！地震预警还能再早一点吗？中国科学报2020-07-15 10:14:520阅

7月12日，河北省唐山市古冶区发生了5.1级地震，震源深度10千米，河北、天津、北京、辽宁等地均有震感。
“地震横波将在33秒后到达，天津市震感轻微，请合理避险。 ”天津市有居民表示，自己是从电视中弹出来预警信号第一时间得知地震信息的，还有人从手机App上得到预警。
社交媒体上，预警信息获得不少点赞，也引发热议：全国范围内，都能做到像天津这样的地震预警信号发布吗？目前我国的预警能力如何？地震预警的时间还能再早一点吗？对此，《中国科学报》采访了相关专家。
预警信息如何发布
此次唐山市古冶区发生地震，成都高新减灾研究所（以下简称减灾所）与应急管理部门联合而建的大陆地震预警网，提前3秒给距震中26千米的唐山市发布了“烈度4.2度、强烈震感”的预警信号，提前33秒给距震中131千米的天津市发布了“烈度2.1度、轻微震感”的预警信号，在电视上以倒计时的方式提醒公众。
减灾所是2008年汶川地震后组建的，专注于灾害预警技术研发、成果转化及应用。
减灾所所长、四川省地震预警重点实验室主任王暾告诉《中国科学报》：“我们向公众发布预警信息主要是通过电视、手机，我们与小米、TCL、长虹、vivo等生产厂商合作，内置相关软件，根据设备位置信息提供相应的预警信息。其它手机品牌用户可以通过App‘地震预警’体验相关服务。 ”
【「中国科学报」33秒！地震预警还能再早一点吗？中国科学报2020-07-15 10:14:520阅】他表示，在日本，除了手机内置的地震预警App外，也利用基于运营商网络的小区广播协议进行信息发布，但缺点是无法进行倒计时。
据了解， 2014年，我国已建成延伸至31个省市区的大陆地震预警网，覆盖国土面积220万平方公里，覆盖地震预警一线区（即人员密集的地震区）约6.6亿人口。
王暾说：“2008年汶川地震时我国并没有预警能力，如果以现在的水平估计，可以提前7秒给汶川县城发出预警，分别提前18秒、31秒给成都、北川预警，这将会大大减少地震带来的损失。 ”
不同用户不同需求
地震发生时，主要产生两种地震波：一种是速度较快但破坏较弱的纵波（6.0km/s），另一种是速度较慢但破坏较大的横波（3.5km/s）。纵波比横波传播速度快，电磁波（300000km/s）远比地震波传播速度快，之间会产生几秒到几十秒不等的“时间差” ，这为震中区周边目标区域的预警、响应带来了可能。
研究表明，预警时间为3秒，可使人员伤亡比减少14%；如果为10秒，人员伤亡比减少39%；如果为20秒，可使人员伤亡比减少63% 。
中国地震台网中心工程项目管理处处长王松介绍，目前，在地震发生的几秒内，震中附近的地震台站能够捕捉到纵波，预警中心能够利用地震波信息快速计算出时间、地点、强度等地震参数，抢在具有更大破坏性的横波到达之前，对可能遭受破坏和影响的地区发出警报。
根据“国家地震烈度速报与预警工程”项目计划，全国将在五年（2018年—2022年）内建设15391个台站，在华北、南北地震带，东南沿海等重点预警区内，台站之间的平均间距缩短为约12.5公里。到2023年，将在全国范围形成地震预警能力。
有了预警能力后，如何有效地向预警终端提供信息服务则是更需要重视的问题。
不同用户对预警信息的需求不同：对于高铁、化工等行业来说，需要建立独特的行业应用，与生产调度系统对接；对于政府管理部门，则需设计相应的预警终端，提供给应急管理部门、交通部门，帮助其进行决策；对于中小学校来说，预警信息可能以警报、铃声的形式发布。
“地震台网中心与高铁行业的合作已有十多年的历史，预警信息在高铁中的应用问题已经解决。行进中的列车收到预警信号后，会立即减速。目前部分线路已经作为试点，逐渐会推广到所有线路。 ”王松说。
中国地震局地壳应力研究所所长、研究员徐锡伟介绍说，除了地震本身造成的破坏，由地震带来的管道泄漏、工厂爆炸、火灾、滑坡、泥石流等次生灾害甚至比前者更严重。
“比如城市中，得到预警信息的数秒内，如果能迅速关闭管道阀门、切断电源，控制列车减速，就可以大大减少次生灾害。 ”
中国科学技术大学地球和空间科学学院教授王宝善认为，从全国范围来说，目前我们已经具备了相应的预警技术和能力， “但如何能将不同行业、不同震中距对信息的需求、软硬件设施，不同省份的规划结合起来，是尚待解决的问题。 ”
缩小预警盲区的面积
通常来说，距离震中最近的地区是受地震影响最严重的地区，但这里和震中地区同时震动，很难进行预警，即存在预警盲区。
王暾介绍， “以震源深度为10千米的地震为例，从地震发生到预警中心发布信息的理论极限是3~3.5秒，其中包括了纵波从地下传至地面所需的1.5~2秒。 ”目前，大陆地震预警网平均预警时间是6.2秒，预警盲区半径为21千米。在四川省部分地区可以达到4.5秒，半径15千米。分页标题
如何尽可能减少预警时间延迟、缩小预警盲区的面积，是地震预警领域的重点攻关方向。王暾认为，一方面要靠信息技术的优化，不断提高信息从传感器到监测台站、预警中心的传输速度，增强计算处理能力；另一方面要加密传感器网络。
公众所期盼的“像天气预报那样提前获知地震信息”是世界性难题。王暾曾提出“地下云图”的概念，即实时监测地下应力和能量变化，勾画出这一动态演化过程。目前，减灾所正在四川、云南建设地下传感网络，包含2000多个传感器，预计今年建成。
而在预警和预报之外， “合理规划，科学避震”也是有效减轻地震灾害的重要途径。
“参考一般建筑物50~70年的寿命，地震区划图以50年为周期，给出了我国大陆各地区的地震动参数预测，即某地在未来50年内有多大的概率发生多强的地震动。 ”王宝善告诉《中国科学报》，建筑规划时期，应尽量避开高风险地区，实在无法避开的，要提前进行规划，采取一定的减、隔震措施。

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