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中国建成全球最大地震预警网,重点区域实现秒级预警

创作时间:
2025-01-21 17:51:46
作者:
@小白创作中心

中国建成全球最大地震预警网,重点区域实现秒级预警

地震预警系统是在地震发生后,根据观测到的地震波初期信息,快速估计地震参数并预测对周边地区的影响,在破坏性地震波到达前发出预警信息,使企业和公众能够及时采取应急处置措施,减轻地震人员伤亡和灾害损失。

地震预警系统利用地震产生纵波(P波)和横波(S波)的传播速度差异。纵波传播速度快但能量较小,一般不会造成破坏;横波速度相对较慢但能量大,是造成地震破坏的主要因素。地震预警就是利用这两种波的传播速度差异,自动检测到纵波后快速估算地震参数,在横波传到某地前发出警报信息。

地震预警系统需要高密度的地震监测预警台网、准确可靠的自动化处理系统、快速有效的信息发布系统,以及健全的法律法规和技术标准体系。此外,还应开展广泛深入的科普宣传,使相关行业和民众能够正确掌握预警信息,妥善做好应对准备。

2018年启动建设的国家地震预警工程于2024年顺利通过竣工验收,我国建成全球规模最大的地震预警网。国家地震预警工程建成了台站观测、数据处理、紧急地震信息服务、通信网络、技术支持与保障五大技术系统。在华北、东南沿海、南北地震带、新疆天山中段、西藏拉萨周边等5个重点预警区形成秒级地震预警能力,在全国形成分钟级烈度速报能力,建成了全球规模最大的地震预警网。

国家地震预警工程建成了33个预警中心,近2万个不同类型的监测站点和一整套自主研发的完全自动化的处理系统。2022年9月5日,四川泸定发生6.8级地震,震后6.2秒中国地震预警网成功发布了预警信息,实现了对震中及其周边地区150万人口的秒级预警全覆盖。震后11分钟自动产出体现地震破坏程度的地震烈度分布图,相比以往需要数天或更长时间依靠人工现场调查,产出时效显著增强,为政府抗震救灾、行业应急处置、公众紧急避险提供了有力支撑。

项目建成“国、省、市”三级地震紧急信息服务平合,通过专用终端以及广播、电视、微信等媒体渠道,具备了亿级用户秒级覆盖的快速服务能力。通过定制化服务,在铁路、管网、电网、核电、燃气等行业完成地震预警信息应用示范。

地震预警和地震预报是完全不同的两个概念。地震预报是指地震发生前,根据相关的观测资料和研判,确定未来地震可能发生的时间、地点和大小;地震预警是地震发生之后的事情,更准确来说,就是地下断层刚刚开始破裂,但是它的地震波还没有传播开来的时候,进行快速处理来发出警报。

当地震发生时,会同时产生纵波和横波,纵波最先到达地面,使地面发生上下震动,破坏性较弱;横波是剪切波,它使地面发生前后、左右震动,破坏性较强,两种波的传播速度不同,纵波每秒约6公里左右,横波每秒只有3.5公里左右,纵波总能跑赢横波。密集的地震监测网络捕捉到“纵波”的信号后,会快速测定出震级、烈度、震源深度等相关数据,并借助电磁波传播速度比地震波更快的特性,赶在横波到达前向各个终端发出预警信息。

国家地震预警工程建成了覆盖全国的地震预警网络,在重点预警区首报用时平均仅需7秒,在一般预警区首报用时10至30秒,将在破坏性地震波达到之前为目标用户争取数秒至数十秒的预警时间。地震预警的原理和技术要求,决定了它也有一定的局限性。预警技术系统捕捉地震波、自动作出判断决策并发出警报需要时间,这段时间里,破坏力强的横波所传播的范围内是来不及预警的,因而在震中附近一定范围存在预警盲区。而且破坏越严重的地区可提供的预警时间越短,提供预警时间长的地区破坏相对较轻。另外由于地震预警所用地震波记录时间太短,所含震源破裂信息不充分,所以测定的震级往往比实际震级有偏差。作为全自动实时系统,还存在误报和漏报的风险。

地震预警虽然只有短短数秒,但地震避险减灾的每一秒都很宝贵。提前1秒,可以关闭电磁阀,提前2秒,可以让核电站紧急停堆,提前3秒,可以让很多化工厂处于安全状态。利用地震预警系统提供的数秒至数十秒预警时间,重大基础设施、生命线工程可以采取紧急处置措施,及时关闭燃气管线、关闭核反应堆、停止精密仪器操作等,以避免次生灾害的发生。利用地震预警时间,公众可以采取避震措施减少人员伤亡,手术室也能提前采取应急措施避免手术失误。湖北地震局研发的电梯地震开关,可以在接收到地震预警信息后紧急停运在最近楼层,目前已在湖北、安徽多地的高层电梯推广应用。

国家地震预警工程全面建成后,可以通过多种方式向公众提供地震预警信息服务。中央广播电视总台国家应急广播参与推出的微信小程序地震预警服务也将于近日在全国上线。中国地震台网中心研究员侯建民表示,这个预警工程建成以后,我们通过三种主要的途径,包括服务终端、应急广播还有一些移动终端向老百姓提供预警信息服务,目前也基本具备了这种亿级用户的覆盖和秒级触达的公共服务能力。地震预警服务终端可以通过互联网从地震部门获取地震预警信息,并根据自身位置对地震烈度和可能影响进行预估计算,然后通过自带的高音喇叭和声光电报警装置发出警报和倒计时,提醒周边公众采取紧急避险措施。目前,云南、四川、福建等地重点地区的中小学校已经实现了服务终端全覆盖,在多次地震中助力校园上演“教科书”式避险处置。中国地震局2022年与国家广电总局建立了地震预警应急广播协调机制,公众可通过电视、广播、“村村响”大喇叭以及IPTV等多种方式接收地震预警信息。公众还可以通过手机下载地震预警APP和基于第三方转发的操作系统内置功能等方式接收地震预警信息。

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