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2022年底我國將形成秒級地震預(yù)警能力密織預(yù)警網(wǎng),為生命爭分奪秒(科技自立自強(qiáng))

2021-07-28 08:33:11 來源:人民網(wǎng)-人民日報(bào)

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地震發(fā)生后,避險(xiǎn)減災(zāi)每一秒都十分寶貴。地震預(yù)警是在震后快速、準(zhǔn)確地向可能受災(zāi)的區(qū)域發(fā)布預(yù)警信息。20世紀(jì)90年代,我國陸續(xù)開展了地震預(yù)警系統(tǒng)建設(shè)。近年來,吸納國際先進(jìn)理念,結(jié)合地震臺網(wǎng)實(shí)際,我國形成了自主創(chuàng)新的地震預(yù)警技術(shù)。2022年底,我國將形成秒級地震預(yù)警能力和分鐘級地震烈度速報(bào)能力。

地震發(fā)生后,避險(xiǎn)減災(zāi)每一秒都十分寶貴。為了快速、準(zhǔn)確向社會提供地震預(yù)警信息,我國啟動了中國地震預(yù)警網(wǎng)建設(shè),計(jì)劃到2022年底形成秒級地震預(yù)警能力。

當(dāng)前,我國地震預(yù)警網(wǎng)建設(shè)情況如何,成效怎樣,難點(diǎn)在哪?7月27日,在河北唐山召開的第二屆全國防震減災(zāi)科普大會上,中國地震局回應(yīng)了公眾關(guān)切。

震后及時(shí)預(yù)警,是防震減災(zāi)的重要手段

不同于震前進(jìn)行的地震預(yù)報(bào),地震預(yù)警是在震后發(fā)布預(yù)警信息。前者為世界性難題,當(dāng)前科技水平仍無法解決;后者技術(shù)相對成熟,是防震減災(zāi)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(qiáng)。地震預(yù)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(jì)地震基本參數(shù),并預(yù)測對周邊地區(qū)的影響,從而搶在破壞力強(qiáng)的橫波到達(dá)之前,向可能受災(zāi)的區(qū)域發(fā)布預(yù)警信息。

“地震預(yù)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(zāi)害?!敝袊卣鹁贮h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?xì)夤芫€,防范爆炸危險(xiǎn)等。

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

作為地震預(yù)警網(wǎng)的主干,2018年,國家地震烈度速報(bào)與預(yù)警工程實(shí)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(gè)地震預(yù)警重點(diǎn),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(yù)警網(wǎng)已經(jīng)建成,進(jìn)入示范運(yùn)行階段。

根據(jù)計(jì)劃,我國將建成由約1.5萬個(gè)臺站組成的地震觀測網(wǎng)絡(luò),配置國家地震烈度速報(bào)與預(yù)警中心等支撐機(jī)構(gòu)和3000多個(gè)服務(wù)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(yùn)行。屆時(shí),我國將形成秒級地震預(yù)警能力和分鐘級地震烈度速報(bào)能力。

結(jié)合實(shí)際,形成自主創(chuàng)新的預(yù)警技術(shù)

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

5月21日21時(shí)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(jī)、電視就收到了預(yù)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(yù)警信息。全省有電視預(yù)警功能的用戶4.2萬戶,地震發(fā)生時(shí)約1.4萬戶在線,均收到了預(yù)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(yù)警信息后,我們立即啟動抗震救災(zāi)應(yīng)急響應(yīng),比過去的機(jī)制提前了約10分鐘?!蓖醣蛘f,此外,震后幾分鐘,中國地震預(yù)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(xué)分配救援力量、指導(dǎo)災(zāi)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(yù)警能力非常急迫。如今,云南打通了地震預(yù)警網(wǎng)業(yè)務(wù)流程,基本具備了地震烈度速報(bào)和預(yù)警服務(wù)能力。

作為我國三大城市群之一,京津冀地區(qū)地震災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)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(yù)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(diǎn)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(yùn)行期間,對覆蓋區(qū)的4級以上地震,中國地震預(yù)警網(wǎng)都發(fā)布了地震預(yù)警信息,實(shí)踐證明均快速準(zhǔn)確,系統(tǒng)的地震預(yù)警能力得到了初步檢驗(yàn)。

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

又快又準(zhǔn),是地震預(yù)警的發(fā)展目標(biāo)

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

預(yù)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(shí)間,等發(fā)出預(yù)警信息時(shí),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(yù)警,而恰恰該區(qū)域地面運(yùn)動最強(qiáng)烈、破壞最嚴(yán)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(yù)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(shí),也可能觸發(fā)預(yù)警系統(tǒng),發(fā)布錯(cuò)誤信息。比如,2016年,由于個(gè)別地震臺站受到雷電干擾,日本對外誤報(bào)了強(qiáng)震,導(dǎo)致部分軌道交通短時(shí)停運(yùn)。

黃劍濤介紹,為盡可能減少地震預(yù)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(qiáng)震動站網(wǎng)、烈度計(jì)站網(wǎng)融合。該方案雖然增加了地震預(yù)警網(wǎng)絡(luò)建設(shè)難度,但保障了預(yù)警質(zhì)量。

在重點(diǎn)預(yù)警地區(qū),我國實(shí)現(xiàn)了平均12公里臺站間距的預(yù)警組網(wǎng),將預(yù)警信息發(fā)布時(shí)間控制在震后6秒左右?!?秒左右對應(yīng)的預(yù)警盲區(qū)半徑約為20公里,已經(jīng)是當(dāng)前國際上運(yùn)行的預(yù)警系統(tǒng)的最優(yōu)指標(biāo)?!秉S劍濤說。

為提高預(yù)警信息發(fā)布時(shí)效,我國開發(fā)了地震預(yù)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(jī)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?!秉S劍濤說,針對誤觸發(fā)問題,中國地震預(yù)警網(wǎng)設(shè)計(jì)開展了數(shù)據(jù)回放、容錯(cuò)性等測試,預(yù)警信息的準(zhǔn)確可靠有了保障。

“地震預(yù)警的核心難題是如何做到既快又準(zhǔn)?!敝袊卣鹁值卣痤A(yù)警技術(shù)研究成都中心負(fù)責(zé)人王暾說,太慢則失去作用,不準(zhǔn)則給社會管理帶來挑戰(zhàn)??旌蜏?zhǔn)主要由預(yù)警系統(tǒng)的響應(yīng)時(shí)間以及地震預(yù)警核心算法決定,經(jīng)過多年攻關(guān),這兩方面的指標(biāo),我國均處于國際先進(jìn)水平。

“地震預(yù)警屬于國家基本公共安全范疇,事關(guān)人民生命財(cái)產(chǎn)安全和社會穩(wěn)定,應(yīng)依法依規(guī)向社會提供統(tǒng)一、權(quán)威、及時(shí)的服務(wù)?!标幊癖硎?,中國地震局將與相關(guān)部門共同努力,推進(jìn)中國地震預(yù)警網(wǎng)建設(shè),保障人民生命安全和經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展。


《 人民日報(bào) 》( 2021年07月28日 14 版)

[編輯: 宮建華 ]
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