33秒!地震預(yù)警還能再早一點(diǎn)嗎?

2020-07-15 17:29:44   來(lái)源:新浪科技   評(píng)論:0   [收藏]   [評(píng)論]
導(dǎo)讀:  7月12日,河北省唐山市古冶區(qū)發(fā)生了5 1級(jí)地震,震源深度10千米,河北、天津、北京、遼寧等地均有震感! 〉卣饳M波將在33秒后到達(dá),天津市震感輕微,請(qǐng)合理避險(xiǎn)。天津市有居民表示,自己是從電視中彈出來(lái)預(yù)
  7月12日,河北省唐山市古冶區(qū)發(fā)生了5.1級(jí)地震,震源深度10千米,河北、天津、北京、遼寧等地均有震感。

  “地震橫波將在33秒后到達(dá),天津市震感輕微,請(qǐng)合理避險(xiǎn)。”天津市有居民表示,自己是從電視中彈出來(lái)預(yù)警信號(hào)第一時(shí)間得知地震信息的,還有人從手機(jī)App上得到預(yù)警。

  社交媒體上,預(yù)警信息獲得不少點(diǎn)贊,也引發(fā)熱議:全國(guó)范圍內(nèi),都能做到像天津這樣的地震預(yù)警信號(hào)發(fā)布嗎?目前我國(guó)的預(yù)警能力如何?地震預(yù)警的時(shí)間還能再早一點(diǎn)嗎?對(duì)此,《中國(guó)科學(xué)報(bào)》采訪了相關(guān)專家。

  預(yù)警信息如何發(fā)布

  此次唐山市古冶區(qū)發(fā)生地震,成都高新減災(zāi)研究所(以下簡(jiǎn)稱減災(zāi)所)與應(yīng)急管理部門聯(lián)合而建的大陸地震預(yù)警網(wǎng),提前3秒給距震中26千米的唐山市發(fā)布了“烈度4.2度、強(qiáng)烈震感”的預(yù)警信號(hào),提前33秒給距震中131千米的天津市發(fā)布了“烈度2.1度、輕微震感”的預(yù)警信號(hào),在電視上以倒計(jì)時(shí)的方式提醒公眾。

  減災(zāi)所是2008年汶川地震后組建的,專注于災(zāi)害預(yù)警技術(shù)研發(fā)、成果轉(zhuǎn)化及應(yīng)用。

  減災(zāi)所所長(zhǎng)、四川省地震預(yù)警重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任王暾告訴《中國(guó)科學(xué)報(bào)》:“我們向公眾發(fā)布預(yù)警信息主要是通過(guò)電視、手機(jī),我們與小米、TCL、長(zhǎng)虹、vivo等生產(chǎn)廠商合作,內(nèi)置相關(guān)軟件,根據(jù)設(shè)備位置信息提供相應(yīng)的預(yù)警信息。其它手機(jī)品牌用戶可以通過(guò)App‘地震預(yù)警’體驗(yàn)相關(guān)服務(wù)。”

  他表示,在日本,除了手機(jī)內(nèi)置的地震預(yù)警App外,也利用基于運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)的小區(qū)廣播協(xié)議進(jìn)行信息發(fā)布,但缺點(diǎn)是無(wú)法進(jìn)行倒計(jì)時(shí)。

  據(jù)了解,2014年,我國(guó)已建成延伸至31個(gè)省市區(qū)的大陸地震預(yù)警網(wǎng),覆蓋國(guó)土面積220萬(wàn)平方公里,覆蓋地震預(yù)警一線區(qū)(即人員密集的地震區(qū))約6.6億人口。

  王暾說(shuō):“2008年汶川地震時(shí)我國(guó)并沒(méi)有預(yù)警能力,如果以現(xiàn)在的水平估計(jì),可以提前7秒給汶川縣城發(fā)出預(yù)警,分別提前18秒、31秒給成都、北川預(yù)警,這將會(huì)大大減少地震帶來(lái)的損失。”

  不同用戶不同需求

  地震發(fā)生時(shí),主要產(chǎn)生兩種地震波:一種是速度較快但破壞較弱的縱波(6.0km/s),另一種是速度較慢但破壞較大的橫波(3.5km/s)。縱波比橫波傳播速度快,電磁波(300000km/s)遠(yuǎn)比地震波傳播速度快,之間會(huì)產(chǎn)生幾秒到幾十秒不等的“時(shí)間差”,這為震中區(qū)周邊目標(biāo)區(qū)域的預(yù)警、響應(yīng)帶來(lái)了可能。

  研究表明,預(yù)警時(shí)間為3秒,可使人員傷亡比減少14%;如果為10秒,人員傷亡比減少39%;如果為20秒,可使人員傷亡比減少63%。

  中國(guó)地震臺(tái)網(wǎng)中心工程項(xiàng)目管理處處長(zhǎng)王松介紹,目前,在地震發(fā)生的幾秒內(nèi),震中附近的地震臺(tái)站能夠捕捉到縱波,預(yù)警中心能夠利用地震波信息快速計(jì)算出時(shí)間、地點(diǎn)、強(qiáng)度等地震參數(shù),搶在具有更大破壞性的橫波到達(dá)之前,對(duì)可能遭受破壞和影響的地區(qū)發(fā)出警報(bào)。

  根據(jù)“國(guó)家地震烈度速報(bào)與預(yù)警工程”項(xiàng)目計(jì)劃,全國(guó)將在五年(2018年—2022年)內(nèi)建設(shè)15391個(gè)臺(tái)站,在華北、南北地震帶,東南沿海等重點(diǎn)預(yù)警區(qū)內(nèi),臺(tái)站之間的平均間距縮短為約12.5公里。到2023年,將在全國(guó)范圍形成地震預(yù)警能力。

  有了預(yù)警能力后,如何有效地向預(yù)警終端提供信息服務(wù)則是更需要重視的問(wèn)題。

  不同用戶對(duì)預(yù)警信息的需求不同:對(duì)于高鐵、化工等行業(yè)來(lái)說(shuō),需要建立獨(dú)特的行業(yè)應(yīng)用,與生產(chǎn)調(diào)度系統(tǒng)對(duì)接;對(duì)于政府管理部門,則需設(shè)計(jì)相應(yīng)的預(yù)警終端,提供給應(yīng)急管理部門、交通部門,幫助其進(jìn)行決策;對(duì)于中小學(xué)校來(lái)說(shuō),預(yù)警信息可能以警報(bào)、鈴聲的形式發(fā)布。

  “地震臺(tái)網(wǎng)中心與高鐵行業(yè)的合作已有十多年的歷史,預(yù)警信息在高鐵中的應(yīng)用問(wèn)題已經(jīng)解決。行進(jìn)中的列車收到預(yù)警信號(hào)后,會(huì)立即減速。目前部分線路已經(jīng)作為試點(diǎn),逐漸會(huì)推廣到所有線路。”王松說(shuō)。

  中國(guó)地震局地殼應(yīng)力研究所所長(zhǎng)、研究員徐錫偉介紹說(shuō),除了地震本身造成的破壞,由地震帶來(lái)的管道泄漏、工廠爆炸、火災(zāi)、滑坡、泥石流等次生災(zāi)害甚至比前者更嚴(yán)重。

  “比如城市中,得到預(yù)警信息的數(shù)秒內(nèi),如果能迅速關(guān)閉管道閥門、切斷電源,控制列車減速,就可以大大減少次生災(zāi)害。”

  中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)地球和空間科學(xué)學(xué)院教授王寶善認(rèn)為,從全國(guó)范圍來(lái)說(shuō),目前我們已經(jīng)具備了相應(yīng)的預(yù)警技術(shù)和能力,“但如何能將不同行業(yè)、不同震中距對(duì)信息的需求、軟硬件設(shè)施,不同省份的規(guī)劃結(jié)合起來(lái),是尚待解決的問(wèn)題。”

  縮小預(yù)警盲區(qū)的面積

  通常來(lái)說(shuō),距離震中最近的地區(qū)是受地震影響最嚴(yán)重的地區(qū),但這里和震中地區(qū)同時(shí)震動(dòng),很難進(jìn)行預(yù)警,即存在預(yù)警盲區(qū)。

  王暾介紹,“以震源深度為10千米的地震為例,從地震發(fā)生到預(yù)警中心發(fā)布信息的理論極限是3~3.5秒,其中包括了縱波從地下傳至地面所需的1.5~2秒。”目前,大陸地震預(yù)警網(wǎng)平均預(yù)警時(shí)間是6.2秒,預(yù)警盲區(qū)半徑為21千米。在四川省部分地區(qū)可以達(dá)到4.5秒,半徑15千米。

  如何盡可能減少預(yù)警時(shí)間延遲、縮小預(yù)警盲區(qū)的面積,是地震預(yù)警領(lǐng)域的重點(diǎn)攻關(guān)方向。王暾認(rèn)為,一方面要靠信息技術(shù)的優(yōu)化,不斷提高信息從傳感器到監(jiān)測(cè)臺(tái)站、預(yù)警中心的傳輸速度,增強(qiáng)計(jì)算處理能力;另一方面要加密傳感器網(wǎng)絡(luò)。

  公眾所期盼的“像天氣預(yù)報(bào)那樣提前獲知地震信息”是世界性難題。王暾曾提出“地下云圖”的概念,即實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)地下應(yīng)力和能量變化,勾畫出這一動(dòng)態(tài)演化過(guò)程。目前,減災(zāi)所正在四川、云南建設(shè)地下傳感網(wǎng)絡(luò),包含2000多個(gè)傳感器,預(yù)計(jì)今年建成。

  而在預(yù)警和預(yù)報(bào)之外,“合理規(guī)劃,科學(xué)避震”也是有效減輕地震災(zāi)害的重要途徑。

  “參考一般建筑物50~70年的壽命,地震區(qū)劃圖以50年為周期,給出了我國(guó)大陸各地區(qū)的地震動(dòng)參數(shù)預(yù)測(cè),即某地在未來(lái)50年內(nèi)有多大的概率發(fā)生多強(qiáng)的地震動(dòng)。”王寶善告訴《中國(guó)科學(xué)報(bào)》,建筑規(guī)劃時(shí)期,應(yīng)盡量避開高風(fēng)險(xiǎn)地區(qū),實(shí)在無(wú)法避開的,要提前進(jìn)行規(guī)劃,采取一定的減、隔震措施。

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責(zé)任編輯:zsz

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