解读 | 四川长宁地震,成都提前 61 秒预警,怎么做到的?

如果预警时间为3秒,可使伤亡率减少14%;如果预警时间为10秒和60秒,可使人员伤亡减少39%和95%。

以上是地震预警在减少伤亡方面的相关研究数据——在6月17日22点55分发生的四川宜宾长宁县6.0级地震中,地震预警网提前10秒向宜宾预警,提前61秒向成都预警,为震区群众赢得了宝贵的时间,并且在微博等渠道获得赞誉。

(图自新京报)

(截图自微博)

地震预警的原理

实际上,地震预警并不等同于地震预报。

雷锋网了解到,地震预报是对尚未发生、但有可能发生的地震事先发出通告;地震预警则是指在地震发生以后,抢在地震波传播到设防区域前,向其提前几秒至数十秒发出警报,以告知当地人们采取应急措施,尽可能减少伤亡。

要理解地震预警的机制,我们需要首先掌握地震波的传递方式。

在地壳内部传播的地震波有两种,一种是速度较快,但破坏性较弱的纵波,其在地壳中的传播速度约为5.5千米/秒~7千米/秒;另一种是破坏性较强的横波,地震对地表造成的破坏主要拜其所赐,横波的传播速度较慢,为3.2千米/秒~4千米/秒。地震发生之时,震源附近的地震监测仪首先捕捉到纵波信号,并将数据传递到预警中心。当2~3个台站的信息汇总,预警中心将分析这些信号,并发出首次预警。

(图自中科院兰州文献情报中心)

由于电波的传播速度是远快于地震波的30万千米/秒,因此,预警信息有可能在破坏形成之前通过智能手机、广播电视、微博、地震预警信息接收服务器等终端,发送至将会受到地震影响的区域,从而利用几秒到几十秒的时间差来减少伤亡和损失。

在这一次的宜宾长宁6.0级地震中,四川西昌俊波外国语学校提前60秒收到预警,4000多名师生顺利疏散到室外;该校政教处主任称,在就寝时听到警报声发出,随后全校师生迅速撤离到安全地点,无人受伤。

对此,成都高新减灾研究所所长王暾也介绍称:

地震预警的原理就是利用电波比地震波的速度快,当地震在震中开始发生的时候,通过地震预警网的监测,实现对地震还没有波及的区域,提前几秒到几十秒发出警报。

全球最大的地震预警网

需要说明的是,这次在长宁6.0级地震中所提供的地震预警功能,并不是第一次发挥作用。

2017年8月8日21时19分,四川阿坝州九寨沟县发生7.0级地震,震源深度20千米——几乎在九寨沟地震发生的同时,一款名为地震预警(ICL)的app在不到20秒的时间内连续发布了5条推送,提前71秒为成都市的用户提供预警信息;汶川居民也通过电视上出现的地震倒计时,及时获得地震预警信息。

这套预警系统背后的研发团队,正是成都高新减灾研究所(InstituteofCare-Life,简称ICL)。

(图自:成都高新减灾研究所官网)

公开资料显示,成都高新减灾研究所成立于5.12汶川大地震后,由国家“千人计划”人才王暾博士创建,并牵头成立由四川省政府授牌的地震预警四川省重点实验室,减灾所和重点实验室致力于地震预警技术研发、成果转化及应用。

雷锋网查询到,地震预警系统主要分为四个环节,地震监测、预警信息分析和处理、预警信息发布、预警信息接收和应用。具体来说,在地震危险区域布设高密度的台网,监测地震,监测仪将监测到的地震动的关键信息发送至预警中心进行分析和处理,然后预警中心发布预警信息,用户接收预警信息并进行避险和紧急处置。

(图自:成都高新减灾研究所官网)

而这一次宜宾长宁6.0级地震中发挥作用的ICL地震预警系统,经过了上万次实际地震的公开检验,特别是,成功预警了50次造成了破坏的地震,包括芦山7级强震、云南鲁甸6.5级地震、四川康定6.3级地震、九寨沟7级强震,无误报。预警系统实现了通过智能手机、广播电视、微博、地震预警信息接收服务器等同步发布预警信息,使得我国成为继墨西哥、日本后第三个具有地震预警技术能力的国家,并且使得我国地震预警技术处于世界领先水平。

目前,成都高新减灾研究所与全国各地的市县防震减灾部门(地震部门)联合建成了延伸至31个省(直辖市、自治区),覆盖面积220万平方公里,覆盖我国地震区人口90%(6.6亿人)的全球最大的地震预警网。

不过,据环球科学报道,一个尴尬的问题是,预警系统可以为周边地带提供预警,但却对受破坏最严重的震中地区无能为力。由于预警的形成需要地震波抵达数十千米外的至少2个台站,此时横波对震中的破坏已经形成,这就是所谓的“预警盲区”。

目前,ICL的预警盲区能达到的最小范围,是以震中为圆心,21千米为半径画的一个圆。这一范围,相当于7级地震破坏最大的区域。预警盲区的范围可以通过提高台网密度、观测数据质量、数据传输和处理的实时性等手段得以缩小,但对于震中地区的居民来说,预警总是会来得太晚。

地震预警App已经登顶AppStore

当然,地震预警网的实现,不仅仅是成都高新减灾研究所的功劳,它也离不开广电、互联网电视平台和线下居民小区等各类预警渠道的支持。

雷锋网查询到,就在2019年5月28日,成都高新减灾研究所还与四川省有线广播电视网络股份有限公司与成都高新减灾研究所签署了地震预警接收“最后一公里”深化合作协议,推进地震预警接收“最后一公里”。

当时,双方宣布电视地震预警延伸到四川所有地震区所有13个市州,覆盖79个区县,占四川省地震区区县60%,其中广元、乐山、宜宾、凉山、德阳、雅安等市州已全部授权开通,另外7个市州的部分区县授权开通,实现在下次大震时,在各级各地政府授权开通区域,内置地震预警服务的电视将发出预警,在地震波及用户前预警,减少人员伤亡。

当然,在电视预警、线下渠道之外,成都高新减灾研究所也推出了自己的手机App——地震预警,它写着“地震能预警,预警能救命”,而且是完全免费的。雷锋网了解到,由于种种原因,这一App的下载量和使用量并不高,因此更新频率也不高,上一次更新是3年以前;不过,在App中,内置了地震列表、地震分布、地震科普等功能,均能够正常使用。

值得一提的是,在这次宜宾长宁6.0级地震发生后,地震预警App的下载量不断攀升——目前已经登上了AppAtore免费总榜的第一名。

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