中国地震预警系统为何难产:被误读的日本10秒预警

　　3月10日云南盈江地震发生后，曾有人称地震前10秒日本提前发出了预警。从技术上讲，一个国家对他国地震发出预警并不现实，这显然是对日本"10秒预警"系统的一种误读。无可否认的是，位于环太平洋地震带上的日本、墨西哥、中国台湾和美国加州等国家地区，都建立起了一套自己的地震预警系统，而中国大陆在这套系统的建设上仍是一片空白。

　　地震难预报但可预警　　

　　地震预报在全球范围内还是一大难题，但无法预报不代表不能预警。二者的区别在于：地震预报是对尚未发生、但有可能发生的地震事件事先发出通告；而“地震预警”是指突发性大震已发生、抢在严重灾害尚未形成之前发出警告并采取措施的行动，也称作“震时预警”。

　　由于纵波和横波的传播速度不同，地震波从震源到达震中和城市的时间也各不相同，为地震预警提供了条件。

地震预警系统可以起到的积极作用。

　　10秒预警：跟地震波赛跑

　　当地震发生后，其能量会以两种波的形式释放出来：一种是纵波，速度快但是破坏能力小；另外一种是横波，其传播速度较慢，但破坏力巨大，是造成灾难的最主要原因。纵波传播速度约为每秒6千米，横波则大约为每秒3.3千米，根据震源位置的不同，横波会延后一定到达地表。深入地下的地震探测仪器在检测到纵波后会立即传给计算机，在计算出震级、烈度、震源、震中位置后，地震预警系统将抢先在横波到达城市前通过电视和广播发出警报。由于电磁波比地震波传播得更快，预警甚至可能赶在纵波到达城市之前发出。考虑到城市离震中位置的差异，预警时间通常在几秒到十几秒之间不等，因此这种预警又被称为“10秒预警”。地震预警更像是一场和地震波的“赛跑”，在地震波尚未到达时，提醒人们做好防护准备。

　　预警时间最多30秒，疏散人群时间充裕

　　在地震预警系统争取来的这段时间内，人们可以通过停止高速列车、从电梯撤离、终止或保护关键仪器和设备、将人员撤离到安全地带等措施，避免人员伤亡和财产损失。日本“紧急地震速报系统”的研究者之一的中村洋光所说，“在地震袭来之前，10秒对于人们完成自我保护工作来说是非常充裕的时间。” 同时预警系统的原理决定了地震预警系统能够提供的应急时间存在上限。美国一项针对地震预警系统的研究表明，系统对于不到一半的地震，能够提供10秒以上的预警时间；对于绝大多数地震，能够提供的有效预警时间不超过30秒。

　　预警尚不完美：加强房屋抗震仍是关键

　　预警系统也存在一定的缺陷：越是接近震中，能提供预警的时间就越短；离震中越远，提供的预警时间越长，但意义也随之削弱。日本也在其预警系统的宣传手册中就提到，如果您距离震中太近，预警信息和地震波可能同时到达。另外，地震预警因为求“快”，对地震大小、震源等信息的判断不一定完全准确。因此，对于地震预警的作用，学界仍保留一定的意见。从长远看，加强房屋抗震设计、普及避震常识，是更有效的抗震自救之道。

　　地震预警在多国成潮流　　

　　经过地震学100多年的发展，现在基于实时地震监测台网建立地震预警系统和地震应急控制系统在国际上已形成潮流,墨西哥、台北、伊斯坦布尔等城市，日本铁路新干线、日本东京煤气公司、台湾大台北煤气公司、立陶宛的核电站等均建立了地震预警系统或地震应急控制系统。

日本气象厅的地震预警图示。

台湾地区的地震预警观测网络。

　　日本最早建立地震预警系统：死亡人数可减少80%

　　日本坐落在庞大的环太平洋地震带上，地震十分频繁，每年地震平均多达1500次以上，日平均地震发生率在4次以上。因此日本是世界上最早建立实时地震预警系统的国家。早在上世纪80年代，日本铁道技术研究所已建立了世界上第一个实用的地震预警系统。而世界上第一个真正意义的全国性地震预警系统，也由日本人建立，并于2004年8月1日开始试运行。日本东京大学地震研究院的目黑公郎教授曾经通过模拟一次想象中的东海大地震，来评估地震预警系统的作用，研究结论显示，在地震预警100％普及的情况下，死亡人数能够减少80％。

　　2008年6月14日，日本东北部的岩手县和宫城县等地发生里氏7.2级地震，日本气象厅在此次地震中，在部分区域实现了由电视等媒体发布的地震预警，气象厅在8点43分51秒预测到地震，3秒后即在电视上发表地震预报：预计4秒后将发生5级地震。此时震中地点已经开始摇晃，而距离震中30公里以外的地方在地震摇晃发生之前十多秒得到了地震预警。这次地震仅造成7人死亡、200多人受伤，如此低的伤亡率很大程度上得益于日本气象厅及时发布地震预警。

　　美国加州建地震预警网络：让学校孩子迅速躲避

　　在美国，地震预警系统也已在加利福尼亚州投入使用，加州南部著名度假旅游胜地棕榈泉附近，预计有120个地点都将安装这种预警系统，其目的就是监测地震以留给人们得已躲避和逃离的机会，使消防队员有时间将救火设施移出房外。该系统可与其他设施相联，地震一旦发生，消防站大门即可自动开启，城市的水、汽阀门将自动关闭，医院的自动发电器开始运转，最主要的是能够使学校的孩子们迅速躲避。目前在科切拉谷地安装的12台感知器都与消防站相联，并将很快与该地区的所有学校建立网络连接，接下来还要与医院，私人公司甚至市民家里建立联系。

　　中国地震预警为何难产　　

　　中国虽然是个多地震国家,由地震造成的人员伤亡与经济损失巨大,但除大亚湾核电站建立了一个由地震监测网络和人工决策相结合的地震预警系统外,中国尚未自主建设过其他重大工程地震预警系统，有关研究工作也仅是刚刚在个别高校和研究所兴起。尽管地震预警在国外已有近50年的实践历史，但在中国无论从理论还是实践上都是一片空白。

中国国家级地震台站分布图，共148个（含境外4个） 来源：中国地震网

　　美国地质调查局（USGS）网站上24小时实时更新全球各地地震的详细数据，并提供Google Earth的地标文件下载。

　　中国仅有1500多个地震监测站，不到日本1/3

　　日本之所以能够建立一个现代化的地震预警系统，其中最重要的一点，要归功于日本高密度的地震监测体系。在日本国土范围内，日本气象厅有200个实时处理的台站，而日本防灾科学技术研究所有一个由800个高敏感度地震仪构成的实时台网，平均台站间隔大约是25公里。此外，日本还有4500个地震烈度观测站。中国要建立预警系统，地震监测台站密度还远远不够。汶川大地震期间，全国仅有1500多个监测台站。

　　汶川地震5分钟才确定地震位置和强度，欠缺地震预警技术

　　在中国，地震发生后，只能用到近震源有限台站的初期信息来确定地震基本参数，并实时预测尚未到达的破坏性地震波的强弱。信息的有限性会影响地震事件自动判别的可靠性和地震基本参数的测定的准确性。有相关报道称，汶川地震发生后，国家地震监测部门在5分钟左右确定了地震位置及强度，十几分钟后上报地震信息。而在地震发生十几分钟后，地震面波基本上已经离开中国，所有的地震直接灾害及影响已经形成，达不到地震预警的效果。而确定地震何时结束、何地结束及通过地震破裂模型评估地震灾害，做出地震震动图，则是地震一天后的事情了。

　　西部地震多发地区缺乏建设地震预警系统的经济动力

　　地震预警系统由于整合度高，对地震台站密度有要求且需要长期不间断运作，其部署成本并不低廉，对当地可能有一个长期的经济压力。日本，台湾均为整体设防，因为他们需要防御的总面积偏小，美国的地震预警系统主要也是针对旧金山周边区域。这些防御区域经济相对发达，高科技产业密集，人口密度大，长期预警的经济社会价值可观。中国地震带分布十分广泛，经济发展不平衡，目前地震监测网络主要集中在首都圈，中国西部地区建造地震预警系统的经济动力不足，但西部地区却是地震高发区，地震造成的灾害也更大。

　　地震预警系统已被实践证明是一套有效的避震措施，但这远远不够，房屋的抗震能力、平时自救常识的普及都会对地震的后果造成影响。地震预警不能光靠仪器设备，更需要人们的防震抗震观念和对生命的敬畏之心。