事實(shí)上，當(dāng)前我國(guó)大多數(shù)普通民眾對(duì)地震知識(shí)仍知之甚少，對(duì)地震預(yù)警有一些誤解和質(zhì)疑，甚至將地震預(yù)警等同于地震預(yù)報(bào)。
地震預(yù)警和地震預(yù)報(bào)是否是一回事?地震是否可以被準(zhǔn)確預(yù)報(bào)?地震預(yù)警對(duì)抗震減災(zāi)有什么作用?我國(guó)地震預(yù)警系統(tǒng)目前建設(shè)到什么程度?圍繞讀者關(guān)注的種種問(wèn)題，2月23日，記者采訪了“國(guó)家地震烈度速報(bào)與預(yù)警工程”立項(xiàng)專家組成員、中國(guó)地震局工程力學(xué)研究所副所長(zhǎng)李山有研究員。在他看來(lái)，地震預(yù)警是防震減災(zāi)的有效手段之一，但防震減災(zāi)關(guān)鍵是構(gòu)建綜合防震減災(zāi)體系。
地震預(yù)報(bào)仍是世界難題
到底什么是地震預(yù)警?這要從地震源頭說(shuō)起。地震發(fā)生后，有縱波(P波)和橫波(S波)兩種主要地震波同時(shí)由震源向外傳播?？v波傳播速度較快，但震動(dòng)相對(duì)較小，通常不會(huì)造成破壞;橫波緊隨而來(lái)，是造成危害性破壞的元兇。地震預(yù)警系統(tǒng)利用震中附近監(jiān)測(cè)儀器捕捉到的地震縱波后，快速估算地震參數(shù)并預(yù)測(cè)地震對(duì)周邊地區(qū)的影響，搶在破壞性橫波達(dá)到震中周邊地區(qū)之前，通過(guò)電子通訊系統(tǒng)發(fā)布預(yù)測(cè)地震強(qiáng)度和到達(dá)時(shí)間的預(yù)警信息，使相關(guān)機(jī)構(gòu)和公眾能提早采取應(yīng)急措施，減輕人員傷亡和災(zāi)害損失。
“地震預(yù)警搶出了兩個(gè)時(shí)間差，一個(gè)是縱波和橫波傳播的時(shí)間差，一個(gè)是地震波和地震信息傳播的時(shí)間差。”李山有說(shuō)，“時(shí)間差在一定區(qū)域內(nèi)形成了幾秒到幾十秒的預(yù)警時(shí)間，距震中越遠(yuǎn)預(yù)警時(shí)間越長(zhǎng);地震級(jí)別越大，預(yù)警范圍就越大，減災(zāi)效果越明顯。”
與之相比，地震預(yù)報(bào)雖然和地震預(yù)警只有一字之差，但本質(zhì)上卻截然不同。
李山有向記者解釋說(shuō)，地震預(yù)警是在地震發(fā)生后但破壞性地震波到來(lái)前發(fā)出警告;地震預(yù)報(bào)則是對(duì)尚未發(fā)生、但可能發(fā)生的地震進(jìn)行事先推測(cè)，分為經(jīng)驗(yàn)預(yù)報(bào)和物理預(yù)報(bào)兩種。人們常說(shuō)的“小震鬧，大震到”和“雞飛狗叫”就是經(jīng)驗(yàn)預(yù)報(bào)，目前已有的地震預(yù)報(bào)大多屬于此類。
“我國(guó)最著名的地震預(yù)報(bào)案例是1975年的海城地震，可是一年后發(fā)生的唐山地震卻殘酷地證明了經(jīng)驗(yàn)預(yù)報(bào)具有偶然性。”李山有說(shuō)。準(zhǔn)確做出地震預(yù)報(bào)的關(guān)鍵就在于構(gòu)建科學(xué)模型，將經(jīng)驗(yàn)預(yù)報(bào)提升為物理預(yù)報(bào)。“但是人們對(duì)地震的發(fā)生機(jī)制和地殼結(jié)構(gòu)的了解還很粗淺，所以目前準(zhǔn)確地震預(yù)報(bào)仍然是一個(gè)世界難題，而且短時(shí)間內(nèi)難以取得突破。”
地震預(yù)警難免存在盲漏誤報(bào)
“雖然地震預(yù)警的時(shí)間提前量只有幾秒到幾十秒，卻是千鈞一發(fā)之際挽救生命和財(cái)產(chǎn)損失的黃金時(shí)間。”李山有反復(fù)強(qiáng)調(diào)，公眾接到預(yù)警后可以提早采取措施避震逃生;醫(yī)院正在進(jìn)行的精密手術(shù)可以立即中止……特別是在國(guó)家重大工程中，地震預(yù)警系統(tǒng)起到的作用更為關(guān)鍵。比如說(shuō)對(duì)我國(guó)正在高速發(fā)展的高鐵來(lái)說(shuō)，高速列車在行駛中即使遇到輕微地震都有可能遭遇極大的災(zāi)難。因此，在2012年2月，鐵道部和中國(guó)地震局簽署了《共同推進(jìn)高速鐵路地震安全戰(zhàn)略合作協(xié)議》，加快推進(jìn)地震緊急自動(dòng)處置系統(tǒng)建設(shè)，提升高鐵應(yīng)對(duì)地震災(zāi)害能力。而對(duì)于輸油氣管線、核電站等重大工程，地震預(yù)警同樣可以幫助提早采取應(yīng)對(duì)措施避免次生災(zāi)害。
地震預(yù)警系統(tǒng)減災(zāi)效果明顯，但并不是能夠完全避免震災(zāi)損失的“靈丹妙藥”。李山有解釋道：“地震震中附近地區(qū)一般破壞最為嚴(yán)重，但因?yàn)榈卣鸩〝?shù)據(jù)獲取和地震參數(shù)估算需要時(shí)間，導(dǎo)致預(yù)警信息發(fā)布時(shí)強(qiáng)烈地震波已經(jīng)覆蓋了震中附近一定區(qū)域，這個(gè)區(qū)域就是預(yù)警盲區(qū)。”
“而且系統(tǒng)要利用有限臺(tái)站和有限時(shí)間段的觀測(cè)數(shù)據(jù)來(lái)快速自動(dòng)測(cè)定地震參數(shù)和預(yù)測(cè)地震烈度，所以估算值可能存在較大誤差，從而導(dǎo)致誤報(bào)或漏報(bào)。這是地震預(yù)警系統(tǒng)的另一個(gè)弊端。”李山有舉例說(shuō)，2007年10月—2010年8月，日本緊急地震速報(bào)系統(tǒng)共處理地震事件1592個(gè)，按照最大烈度5度弱(日本烈度表最高為7度)的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行地震預(yù)警信息發(fā)布，發(fā)生漏報(bào)、誤報(bào)24個(gè)。“如果系統(tǒng)預(yù)測(cè)最大烈度為4度，未發(fā)布預(yù)警信息，而實(shí)際地震烈度超過(guò)5度弱，這種情形就是漏報(bào);而如果系統(tǒng)預(yù)測(cè)最大烈度超過(guò)5度弱，發(fā)布預(yù)警信息，實(shí)際未超過(guò)5度弱，就是誤報(bào)。”
“此外，監(jiān)測(cè)設(shè)備可靠性和運(yùn)營(yíng)維護(hù)規(guī)范性要求高，也是地震預(yù)警系統(tǒng)中不能忽視的問(wèn)題。”李山有呼吁，要辯證地認(rèn)識(shí)地震預(yù)警系統(tǒng)的作用和局限。在地震系統(tǒng)正在申報(bào)的“國(guó)家地震烈度速報(bào)與地震預(yù)警工程”中，除了在地震發(fā)生后若干秒內(nèi)進(jìn)行預(yù)警外，還要在震后數(shù)分鐘內(nèi)以完成地震參數(shù)速報(bào)、烈度速報(bào)、災(zāi)情評(píng)估等多方面任務(wù)，充分發(fā)揮擬建地震臺(tái)網(wǎng)的作用，既滿足公眾、企業(yè)、政府多層級(jí)用戶的震后應(yīng)急需要，也為地球科學(xué)研究獲取高質(zhì)量的觀測(cè)數(shù)據(jù)。
他強(qiáng)調(diào)，地震預(yù)警只是防震減災(zāi)系統(tǒng)中的一個(gè)手段，防震減災(zāi)還是要走綜合防御的道路，構(gòu)建起包括地震監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)、震害防御、應(yīng)急救援以及恢復(fù)重建在內(nèi)綜合防震減災(zāi)體系，并著力提升建筑抗震能力。
力爭(zhēng)5年后5000“地震哨兵”值守家園
如果要有效縮小地震預(yù)警盲區(qū)、減少誤報(bào)和漏報(bào)，就要提高臺(tái)網(wǎng)密度、觀測(cè)數(shù)據(jù)質(zhì)量、數(shù)據(jù)傳輸和處理的實(shí)時(shí)性。李山有告訴記者：“實(shí)現(xiàn)地震預(yù)警的合理臺(tái)站間距應(yīng)該小于30千米，但目前全國(guó)范圍內(nèi)臺(tái)站平均分布距離有100千米。”
事實(shí)上，中國(guó)地震局早在2010年年初就啟動(dòng)了“國(guó)家地震烈度速報(bào)與地震預(yù)警工程”項(xiàng)目申報(bào)。2012年12月，該項(xiàng)目正式進(jìn)入國(guó)家發(fā)改委立項(xiàng)審批階段。
李山有介紹說(shuō)，如果國(guó)家發(fā)改委能批準(zhǔn)立項(xiàng)，該工程將對(duì)現(xiàn)有地震臺(tái)網(wǎng)、強(qiáng)震動(dòng)觀測(cè)臺(tái)網(wǎng)進(jìn)行適當(dāng)改造和新建，在華北地區(qū)、南北地震帶、東南沿海地區(qū)及新疆西北部地區(qū)建立4個(gè)重點(diǎn)地震預(yù)警區(qū)，平均臺(tái)站間距25千米左右。每個(gè)地震臺(tái)站就相當(dāng)于一個(gè)站崗的“哨兵”，預(yù)計(jì)項(xiàng)目實(shí)施5年后，將有超過(guò)5000個(gè)覆蓋全國(guó)的“地震哨兵”，可實(shí)現(xiàn)全國(guó)范圍的地震烈度速報(bào)和4個(gè)地區(qū)的地震預(yù)警。
地震預(yù)警系統(tǒng)的防震減災(zāi)效果和預(yù)警技術(shù)的成熟度仍是工程投入實(shí)際應(yīng)用前的爭(zhēng)議焦點(diǎn)，因此需要進(jìn)行較長(zhǎng)時(shí)間的試運(yùn)行。李山有介紹，已于2012年9月開始在線試運(yùn)行的福建省地震預(yù)警與烈度速報(bào)系統(tǒng)，估計(jì)要2—3年后才能正式投入運(yùn)行并對(duì)外發(fā)布地震預(yù)警信息。“不過(guò)對(duì)于國(guó)家地震烈度速報(bào)與預(yù)警系統(tǒng)建設(shè)來(lái)說(shuō)，該系統(tǒng)無(wú)疑將起著示范和奠定基礎(chǔ)的作用。”
有了地震預(yù)警系統(tǒng)，還要為預(yù)警信息發(fā)布加上法律的保護(hù)。“國(guó)家必須通過(guò)建立相關(guān)法律制度和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)地震預(yù)警信息發(fā)布主體、觸發(fā)條件及預(yù)警信息內(nèi)容、發(fā)布對(duì)象、法律問(wèn)責(zé)等做出規(guī)范。不是所有震級(jí)的地震、不是所有能監(jiān)測(cè)到地震的人，都可以發(fā)布預(yù)警信息。”李山有說(shuō)。(李麗云 王卓)
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