地震:旧问题和新挑战

北京时间3月11日13时46分，日本本州岛东北部宫城县以东海域发生9级特大地震，强震本身和强震引起的海啸导致日本遇难和失踪的人数达2.5万之多，未来这一数字还会增加。前一天，3月10日12时58分，中国云南盈江也发生5.8级地震，造成25人死亡、250余人受伤。

一前一后的两次地震再次提出了人类抗震的一些问题。这些问题有些看起来似老生常谈，但本质上却历久弥新。而另一些问题则是新挑战。老问题包括地震的预警或预报、房屋的抗震性能以及地震时的自救和救援等；新挑战包括，濒临海洋的国家如何应对和减轻强震产生的海啸所导致的巨大损害，地震频发国家和地区应否发展核电站，如果发展该怎样确保避免核灾难。

地震异地预警成为可能

地震能否预报，世界主流科学界持否定态度。但是，日本地震学界认为可以预警。这次宫城地震日本也做到了预警。根据宫城市民和中国留学生的叙述，在宫城县的警报声响起之后，房屋才开始激烈摇动。这说明，当地的预警在先，地震在后，尽管这种预警只有短短的几秒或十几秒钟。不仅如此，日本的新闻媒体介入地震预警和救援的动作也非常迅速。在有震感之后十几秒，所有频道全变成新闻频道，报道地震新闻，而且主持人发出的是下一个预警，现在地震了，马上有海啸，请赶紧去高处避难！

日本的地震预警不同于预报，是一种“紧急地震速报系统”。原理是，地震发生后会在时间上产生不同破坏力的地震波。地震发生时，一般是破坏力较小但速度较快的地震波(简称P波)先活动，接着才会产生破坏力大但速度慢的地震波(简称S波)。两种震波之间存在几秒到几十秒的时间差。地震监控人员可以利用这个时间差，使用仪器探测出P波后，迅速发出预警。在S波来临之前，人们可以得到几秒到十几秒的宝贵逃生时间。

这种预警在2008年6月14日的日本东北部岩手县和宫城县等地发生里氏7.2级地震中已得到验证。当时，日本当局宣称，他们的地震预警系统提前10秒做了预报，并且在日本部分区域实现了由电视等媒体的地震预警。现在，已经确认这次地震也是由预警系统观测到达的地震波后提前15秒左右发出预警，使公众有时间关闭燃气并寻找相对安全的地点避难。

对此，中国地震局局长陈建民也认为日本的预警是异地预警，震动源向外传播，地震波传播需要时间，甲地已经发生地震后向人们预警在多少秒之后地震（波）能传到乙地，这种预警只能提前10多秒。尽管地震还不能预报和预测，但是，日本的地震预警值得各国，尤其是中国学习。哪怕只有几秒的预警时间，也可以让人提前逃避，从而挽救更多人的生命。

陈建民同时表示，中国也在考虑建立预警系统，项目已经报到国家发改委，并进入评估过程，“十二五”期间要在有条件的地区试点。而中国科学院院士、地球物理学家陈运泰认为，国际上对于地震预测确实存在不同看法，但普遍承认，地震长期预测还是有可行的办法，中期预测也有成功的例子，争论的焦点是短(期)临(震)预测。他建议，“十二五”规划草案中应该强化地震预测工作。

房屋抗震是保护生命的铁律

房屋抗震是保护人们生命和减少损伤的另一个重要条件，这次中日两国的地震同样显示了这个问题的重要。由于日本多发地震，日本《建筑基准法》规定，日本的高层建筑必须能够抵御里氏7级以上的强烈地震。而对于中小学之类的建筑，更是要求抗震达到10级，因而被称为最好的避难所。

这次的宫城地震，房屋几乎无一座倒塌，无论是在宫城还是东京的中国留学生都体验到日本房屋的抗震性能极强，甚至室内课桌的桌脚都是固定的。

与之相比，中国盈江仅发生5.8级地震，却造成25人死亡、250余人受伤，明显反映出房屋的抗震性能较差。盈江县城各处都有房屋倒塌，拉勐寨等地的房屋几乎全部倒塌，造成的伤害最大。这些地方的房屋几乎全是空心混凝土砖砌成的简易房屋。调查发现,超过50%的受难者都是死在空心砖房或空心砖墙之下。这说明，简易房屋的抗震性最差，造成的伤亡也最大。有鉴于此，盈江政府已经明确，灾后的房屋重建杜绝使用空心砖，而且房屋建筑必须按统一的抗震标准建造。

房屋不抗震的另一个惨痛教训让人们记忆犹新。2003年12月26日伊朗古城巴姆遭受地震，当时只有6.6级的地震却造成了约5万人死亡。这一惨痛悲剧的原因很简单，因为当地绝大多数房屋使用的是不抗震的土砖结构。因此，汲取教训，在地震好发地区修建抗震7级以上的房屋应当是一种法律规定的强制性要求。

地震来了躲哪里？

地震发生时的科学自救和救援是挽救生命减轻伤害的另一个重要因素，在这次日本的宫城地震中也体现了出来。例如，日本很多人随身都带了一个急救包，里面有应急食品药品、工具和收音机，以便能自救，包括及时听到抗震的消息。同时，日本的自救知识也非常普及，例如，发生地震时往哪里躲。很多人都知道，如果在家里或室内来不及跑出去，可以躲在厕所里。为什么？因为地震时逃到面积小、柱子支撑多的空间最安全。

但是，这次日本地震也出现了自救和救援认知和方式的不同。有学校的老师让学生躲在书桌下，也有公寓的保安让居民往桌子下躲。但是，这早就被救援专家视为错误。美国国际救援小组首席救援者、也是灾难部经理道格•库普早就提出，地震来了，不要再躲在桌子下！库普曾和来自60多个不同国家成立的各种救援小组一起工作过，曾在875个倒塌的建筑物里爬进爬出，并在联合国灾难减轻小组中担任了为期两年的专家。从救援的实战角度出发，库普认为，地震时躲在床下和桌子下并不能救命，反而更容易丧命。而躲到“救命三角”之下才是最好的挽救生命的方法。

当建筑物倒塌掉在床、桌子或其他家具上时，倒塌物的重力会撞击这些物体，使得靠近它们的地方留下一个空间。这个空间就称作“救命三角”。家具等物体越大，越坚固，它们被挤压的余地就越小。家具被挤压得越小，这个空间就越大，利用这个空间的人免于受伤和死亡的可能性就越大。所以，如果人们，尤其是学生能挨着课桌的旁边躺下，就有很大的生还希望，挨着床边躺下同样如此。库普于1985年在墨西哥地震中的一个学校救援时发现，每个孩子都躲在课桌底下，但每个孩子都被压扁了。

中国的抗震教育和体验较少，而此次日本地震再次提出了一个严峻的问题，如何向公众普及在地震中逃生的知识和行为。中国的防震救灾权威部门和专家应当尽快编写向公众普及的抗震手册。

新挑战

此次日本特大地震向人类提出了两个新挑战，一是如何应对地震引发的海啸，二是如何应对地震引起的核灾难。此次日本地震中房屋基本上是被海啸冲走的，统计表明，90%的死亡者是因海啸而溺死。这说明日本的建筑抗震性虽然过硬，但是还不能抗御海啸的冲击。位于震中附近的宫城和福岛县是重灾区，当地新地町沿海岸有500户人家的房屋被地震引发的海啸卷走，福岛县南相马市有1800户人家遭海啸袭击，已经处于全部毁灭状态，死者目前无法统计。

那么，如何防范地震引起的海啸的损害。预报或预警是防范地震引起的海啸的一个重要方法，但是否也能修建抗御海啸的房屋呢？尽管现在这还是一种奢望，但应当是未来的方向。不过，另一个方法最简单，远离海边修建房屋。

核泄漏对于人类来说是更为巨大的灾难。地震发生后，福岛县第一核电站的6个核反应堆相继出现了爆炸。日本原子能安全保安院最初将福岛核泄漏事件定为4级核事故。根据国际核事故分级表，这一级别意味着“事故对当地有不良影响”。但是，国际原子能机构后来将日本的核泄漏事件从4级上调为5级，而且福岛当地已有多人遭受核辐射损伤，方圆20公里居民撤离，疏散人数达21万。而且，福岛的核泄漏事件会造成何种影响，还需要继续观测评估。但目前造成的影响已非常之大。福岛县产的11种蔬菜中的放射性物质已大大超标，日本厚生省已要求公民不要食用当地的蔬菜。而且，包括东京在内的日本12个都县的自来水也检测出有放射性物质，日本周边的海域及邻国也受到放射性污染。

核电站的核反应堆内，炽热的燃料棒需要大量冷却水来进行降温。当这些水达到沸点后，必须被低温水替代。但是，由于海啸将柴油发电机房淹没，核电站的应急供电系统不能工作，也就不能抽取大量的冷却水来对燃料棒降温，这也是厂房爆炸和反应堆内发生燃料棒部分熔毁并造成核泄漏的原因。因此，为确保核电站安全，在任何紧急情况下，核电站内都必须拥有稳定可靠的多套供电系统。

日本福岛核电站泄漏为中国和世界核电的安全发展提供了借鉴。其中一个最大的教训便是，要采用非电力推动式安全系统的第三代核电技术。中国境内现有10多座运行中的核电站，其中多座核电厂，属于第二代核技术，即采用像福岛核电厂那样的电力推动式安全冷却系统。如此，极有可能像福岛核电站那样因为地震或其他原因，备用的电力系统受破坏而无法抽取冷却水，无法对核反应堆降温。最终可能导致核反应堆的堆芯融化，发生核泄漏，甚至可能产生像切尔诺贝尔利那样的严重灾难事故。所以，把第二代核电站升格改造成第三代核电站是保证安全的重要条件之一。这种改造是，在核反应堆上修建巨型水池，当发生不正常升温时，可启动简单机械装置，透过自然重力释放储水冷却核反应堆。

此外，中国和其他计划修建核电站的国家，需要在未来设计时提出万全的应对措施，一是保证有切实可行的防止由地震等引发核泄漏的方法；二是事后有及时疏散和保护周围居民的措施。不过遗憾的是，中国管理核领域活动的基本法《原子能法》仍然处于空白状态。现在是到了解决这个问题的时候了。