地震预警:瞬息间的生命拯救

地震频发，让地震预警逐渐进入人们的视野。 今年，2月20日，我国自主研发的地震预警系统对当天在云南省巧家县附近发生的4.9级地震成功预警，让人们真正体会到地震预警系统得作用。

与地震波“赛跑”

地震预警，是指在地震发生后，利用地震波传播速度小于电波传播速度的特点，提前对地震波尚未到达的地方进行预警。而与之容易混淆的地震预报则是对尚未发生、但可能发生的地震进行事先推测，分为经验预报和物理预报两种。人们常说的“小震闹，大震到”和“鸡飞狗叫”就是经验预报，目前已有的地震预报大多属于此类。

一般来说，地震波的传播速度是每秒几公里，而电波的速度为每秒30万公里。因此，如果能够利用实时监测台网获取的地震信息，以及对地震可能的破坏范围和程度的快速评估结果，就有利用破坏性地震波到达之前的短暂时间发出预警。

2月20日发挥作用的地震预警系统则是指实现地震预警的配套设施。按照系统响应的顺序可包括：地震监测台网、地震参数快速判测系统、警报信息快速系统和预警信息接受终端。整套系统的特点是高度集成、实时监控、飞速响应，尤其是飞速响应这一点至关重要。因为地震预警系统其实就是在和地震波赛跑，多跑赢一秒，就能多获得一秒的应对时间，用分秒必争来形容最为恰当不过。

当地震发生后，离震中最近的几个预警台站会陆续接收到地震信号，触发地震参数快速判测系统；在收到信号的几秒至十几秒内，快速判测系统将估算出地震的发震时刻，发震位置，震源的类型和震级的大小；然后利用这些参数模拟出相关区域内地面运动的强烈程度；根据模拟的结果，抢在相应地震波以前，向不同地区发出相应的预警信息。

预警能力尚有缺陷

部署地震预警系统，是一个整体的社会工程，并不是一个简单的技术问题，需要综合考虑科技因素、经济因素和社会因素。它的原理决定了地震预警系统能够提供的应急时间是有上限的。曾在美国旧金山湾区进行的ElarmS地震预警系统表明，这套预警系统，对于不到一半的地震，能够提供10秒以上的预警时间；对于绝大多数地震，能够提供的有效预警时间不超过30秒。在几秒至数十秒的时间内，我们能够采取什么样的措施减少损伤？停止高速列车、从电梯撤离、终止或保护关键仪器和设备、人员撤离到安全地带等等……我们可以做的很多，但是我们不能做的却更多。

此外，预警系统面临一个尴尬的规律：越是地面运动强烈的极震区，能提供预警的时间就越短；对预警系统依赖越弱的地区，能提供的预警时间反而越长。再拿汶川地震举两个极端的例子：离震中不到20公里的映秀镇，处于预警系统的响应盲区，基本没有可能获得提前预警；而距离震中约1500公里的北京，可获得大约3分钟的提前预警，但又几乎没有意义。日本也在其预警系统的宣传手册中提到，如果您距离震中太近，预警信息和地震波可能同时到达。

除去这些天生的缺陷，预警系统在关键技术上还没能做到十全十美，尤其是地震参数的快速判定。作为5个部署了地震预警系统的国家地区之一，日本的投入最大，性能也是最好的。然而2008年1月27日，日本时报（The Japan Times）一则标题为“地震预警系统再次失效”的新闻，从一个侧面反映出了地震预警系统的现状。新闻中提到，预警系统对在日本海岸发生的震级为4.7级的地震并未发出预警信息，原因是快速判定的地面运动强度为4级（根据日本烈度表），低于警报阈值5级，而实际的地面运动强度为7级。在6月14日里氏7.2级的地震中，预警系统虽然被即时触发，但预估的震级为5.7级，仍远低于实际的7.2级。地震参数快速判定，难就难在一个“快”字上。对于一个5-6级的地震，震源的破裂过程会持续几秒至十几秒。而预警系统试图利用前几秒的地震波形，就预估出整个地震的大小，发震的位置，震源的性质，进而得出各个地区地面运动的强烈程度。

发挥功效还需社会配合

地震预警系统不仅需要先进的科学技术，同时也是一个复杂的社会工程。但目前在中国，地震预警应用标准和制度，甚至演练尤其缺乏。因此即使汶川大地震震区的人们，在震后得到了更多的地震教育，却不能准确地根据不同的地震信息采取相应的措施。

2011年10月的一个晚上，家住六楼的体验者何曾建正在家里看电视，突然手机提醒20秒后将有5级地震，他立即关掉电视电源，打开防盗门，坐下来“傻傻地”等待。20秒后，地震来了，他紧紧盯着楼顶原有的裂缝，随时准备以演练时的十几秒的速度跑到1楼，但妻子正抱着9岁的女儿坐在沙发上。“8级大地震都经历了，余震太多了，都疲劳了。”他说。

地震预警的应用标准和制度建设的滞后，也制约了减灾所研制的预警系统的广泛应用。如双河中学担心预警撤离会带来安全事故，因此在2011年12月6日关闭了该系统。“我们现在还在思考要不要再开启系统。”教导主任郭天茂表达了校方的犹豫。

青川县防震减灾局计划依靠减灾所的技术建立预警网络。“但即使建成了，也只会为政府决策做依据。如果法律上没有免责规定，我们也不敢面向社会，如果出现误报、漏报带来损失，谁负责呢？防震减灾局的负责人表达了自己的担心。

在日本，正式使用预警系统时，就首先通过了免责法案，如果出现误报等问题，可以不追究预警部门的责任。日本政府还投资了建设预警台网，通过立法，要求高铁、核电站、全国所有中小学等领域强制安装。

在中国，这些工作同样只有政府才能完成。2011年，四川成都高新减灾所曾和云南省地震局联合开展一项关于地震预警时如何自动关闭燃气阀门的试验，在经过多次协调后，燃气公司才勉强同意利用云南省地震局食堂的燃气管道进行试验。

我国或将建地震预警网

2012年5月14日，中午12时0分，汶川县境内的电视播出字幕信息：“温馨提示：青川县正在发生轻微地震，汶川无震感。汶川县防震减灾局，成都高新减灾研究所。”这是全国首次电视实时播报地震预警，由汶川县防震减灾局和成都高新减灾研究所合作实现。此举被认为是我国地震预警技术面向公众过程的里程碑式进步，也是我国公众应用地震预警信息的重要一步。

2012年9月2日，由成都高新减灾研究所自主研发的“ICL地震预警技术系统”通过四川省科技厅组织的科技成果鉴定，这也是中国首个通过科技成果鉴定的地震预警技术系统。该项目通过对地震动波形的监测、分析、汇总、综合分析、实现地震预警的有关参数计算和估算，生成地震预警警报，从而得到地震预警信息的响应。

2013年1月5日，由成都高新减灾研究所研发的地震预警技术，通过新浪微博自动发出地震预警信息，显示地震横波还有15秒到达成都。这是中国首次通过微博自动发送地震预警信息。

现在，多数地震预警皆由民间机构完成，我国国家地震局目前也在福建省研发地震预警系统。目前，福建台网台站总数已达125个，台间距平均31公里；福建台网对全省地震的监测能力达1.0级，地震速报时间网内为1分钟；地震烈度速报时间网内为5分钟。按照新一代台网的设计目标，经新建和改造后，所有台站同时承担地震速报、烈度速报、地震预警等多项工作任务。

2012年9月，福建省地震预警与烈度速报系统在福建地震台网试运行。据介绍，试运行期间，系统运行平稳可靠，已成功对福建长乐海域3.3级、福建仙游2.5级等一系列地震进行预警，没有一起漏报错报。2012年12月19日发生在台湾花莲附近海域的地震，地震预警系统在震后十几秒即处理完信息，理论上为福建沿海地区赢得40秒以上的预警时间。

目前，中国地震局“国家地震烈度速报与预警工程”已经进入发改委立项程序，计划投入20亿元，用5年时间建设覆盖全国的由5000多个台站组成的国家地震烈度速报与预警系统。

地震预警是一个复杂庞大的工程，一方面需要政府出台政策规划预警系统的建设，划拨相关的资金，出台相关法规；另一方面也需要全社会的关注和参与。毕竟，地震预警系统发挥作用，也需要公众熟悉逃生技巧，额避险知识。只有做到多方配合，才能在灾难之后，将人员伤亡和财产损失降到最低。