密織預警網(wǎng),為生命爭分奪秒——2022年底我國將形成秒級地震預警能力

2021-07-28 10:45 來源:人民日報

地震發(fā)生后,避險減災每一秒都十分寶貴。為了快速、準確向社會提供地震預警信息,我國啟動了中國地震預警網(wǎng)建設,計劃到2022年底形成秒級地震預警能力。

當前,我國地震預警網(wǎng)建設情況如何,成效怎樣,難點在哪?7月27日,在河北唐山召開的第二屆全國防震減災科普大會上,中國地震局回應了公眾關(guān)切。

震后及時預警,是防震減災的重要手段

不同于震前進行的地震預報,地震預警是在震后發(fā)布預警信息。前者為世界性難題,當前科技水平仍無法解決;后者技術(shù)相對成熟,是防震減災的重要手段。

地震發(fā)生后產(chǎn)生兩種波,縱波傳播速度快,但能量小、破壞力弱,橫波傳播速度慢,但能量大、破壞力強。地震預警的原理是:地震臺網(wǎng)通過接收先到的縱波數(shù)據(jù),快速估計地震基本參數(shù),并預測對周邊地區(qū)的影響,從而搶在破壞力強的橫波到達之前,向可能受災的區(qū)域發(fā)布預警信息。

“地震預警搶出的數(shù)秒到數(shù)十秒,如果合理利用,就能有效減少人員傷亡和次生災害。”中國地震局黨組成員、副局長陰朝民表示,比如,高速列車可以緊急制動,避免發(fā)生側(cè)翻;關(guān)閉燃氣管線,防范爆炸危險等。

在震情多發(fā)的日本,地震預警應用廣泛。2011年,日本發(fā)生特大地震,得益于及時預警,新干線上23列高速運行列車及時制動,避免了列車脫軌事故。20世紀90年代,我國陸續(xù)開展了地震預警系統(tǒng)建設。

作為地震預警網(wǎng)的主干,2018年,國家地震烈度速報與預警工程實施。該工程選定華北、南北地震帶、東南沿海、新疆天山中段、西藏拉薩為5個地震預警重點,覆蓋了我國主要地震多發(fā)地區(qū)。目前,北京、天津、河北、四川、云南、福建6省市的預警網(wǎng)已經(jīng)建成,進入示范運行階段。

根據(jù)計劃,我國將建成由約1.5萬個臺站組成的地震觀測網(wǎng)絡,配置國家地震烈度速報與預警中心等支撐機構(gòu)和3000多個服務終端。中國地震臺網(wǎng)中心黨委副書記、副主任李永林介紹,2022年底,該工程將正式投入運行。屆時,我國將形成秒級地震預警能力和分鐘級地震烈度速報能力。

結(jié)合實際,形成自主創(chuàng)新的預警技術(shù)

近年來,吸納國際先進理念,結(jié)合地震臺網(wǎng)實際,我國形成了自主創(chuàng)新的地震預警技術(shù)。

5月21日21時21分和48分,云南大理白族自治州漾濞彝族自治縣相繼發(fā)生了5.6級、6.4級地震。地震發(fā)生后不久,一些居民的手機、電視就收到了預警信息。

云南省地震局黨組書記、局長王彬介紹,漾濞縣震后7秒就發(fā)出了預警信息。全省有電視預警功能的用戶4.2萬戶,地震發(fā)生時約1.4萬戶在線,均收到了預警信號。由于不少公眾較早獲悉了地震信息,一定程度上減輕了恐慌。

“收到預警信息后,我們立即啟動抗震救災應急響應,比過去的機制提前了約10分鐘。”王彬說,此外,震后幾分鐘,中國地震預警網(wǎng)還產(chǎn)出了臺站儀器烈度分布圖等產(chǎn)品,為初步確定宏觀震中、科學分配救援力量、指導災害調(diào)查提供了支撐。

王彬表示,云南處在地震多發(fā)區(qū),提升地震預警能力非常急迫。如今,云南打通了地震預警網(wǎng)業(yè)務流程,基本具備了地震烈度速報和預警服務能力。

作為我國三大城市群之一,京津冀地區(qū)地震災害風險防范需求大。河北省地震局黨組書記、局長戴泊生表示,經(jīng)過數(shù)年努力,京津冀地區(qū)地震預警網(wǎng)已經(jīng)建成,其中北京、天津、石家莊、唐山、張家口等重點地區(qū)臺站間距在10公里以內(nèi),臺站密度較以前有了質(zhì)的提升。

據(jù)介紹,在示范運行期間,對覆蓋區(qū)的4級以上地震,中國地震預警網(wǎng)都發(fā)布了地震預警信息,實踐證明均快速準確,系統(tǒng)的地震預警能力得到了初步檢驗。

公眾如何獲取地震預警信息?據(jù)了解,當前,在四川、云南、福建和京津冀地區(qū)的用戶,主要通過預警終端、電視機頂盒、手機APP等方式獲取。

又快又準,是地震預警的發(fā)展目標

“地震預警不是萬能的。”深圳防災減災技術(shù)研究院院長黃劍濤提醒,由于地震預警依賴臺站監(jiān)測,不僅存在預警盲區(qū),還可能有預警偏差,甚至誤報和漏報情況。

預警盲區(qū)是指,臺站接收到地震波和處理信息均需要一定時間,等發(fā)出預警信息時,破壞性的地震波已經(jīng)傳播了20至30公里。這就使得在此半徑范圍內(nèi)基本無法預警,而恰恰該區(qū)域地面運動最強烈、破壞最嚴重。

此外,如果震中地震臺站少,記錄到的信號不完整,發(fā)出的預警結(jié)果可能會有偏差。地震臺站在受到非地震信號的干擾時,也可能觸發(fā)預警系統(tǒng),發(fā)布錯誤信息。比如,2016年,由于個別地震臺站受到雷電干擾,日本對外誤報了強震,導致部分軌道交通短時停運。

黃劍濤介紹,為盡可能減少地震預警盲區(qū),我國在國際上創(chuàng)新性地提出了“三網(wǎng)合一”技術(shù)方案,即測震站網(wǎng)、強震動站網(wǎng)、烈度計站網(wǎng)融合。該方案雖然增加了地震預警網(wǎng)絡建設難度,但保障了預警質(zhì)量。

在重點預警地區(qū),我國實現(xiàn)了平均12公里臺站間距的預警組網(wǎng),將預警信息發(fā)布時間控制在震后6秒左右。“6秒左右對應的預警盲區(qū)半徑約為20公里,已經(jīng)是當前國際上運行的預警系統(tǒng)的最優(yōu)指標。”黃劍濤說。

為提高預警信息發(fā)布時效,我國開發(fā)了地震預警信息發(fā)布系統(tǒng)。黃劍濤說,該系統(tǒng)每秒鐘能推送200萬條信息,還能優(yōu)先推送給震中周邊地區(qū)的老百姓和機構(gòu)。

“一旦岀現(xiàn)誤觸發(fā),系統(tǒng)可自動在5秒鐘內(nèi)發(fā)出更正信息。”黃劍濤說,針對誤觸發(fā)問題,中國地震預警網(wǎng)設計開展了數(shù)據(jù)回放、容錯性等測試,預警信息的準確可靠有了保障。

“地震預警的核心難題是如何做到既快又準。”中國地震局地震預警技術(shù)研究成都中心負責人王暾說,太慢則失去作用,不準則給社會管理帶來挑戰(zhàn)。快和準主要由預警系統(tǒng)的響應時間以及地震預警核心算法決定,經(jīng)過多年攻關(guān),這兩方面的指標,我國均處于國際先進水平。

“地震預警屬于國家基本公共安全范疇,事關(guān)人民生命財產(chǎn)安全和社會穩(wěn)定,應依法依規(guī)向社會提供統(tǒng)一、權(quán)威、及時的服務。”陰朝民表示,中國地震局將與相關(guān)部門共同努力,推進中國地震預警網(wǎng)建設,保障人民生命安全和經(jīng)濟社會發(fā)展。

責編:張澤昕