秒級地震預警 我們的一個小目標 ——探訪四川地震烈度速報與預警系統

四川省地震局 發佈 2020-01-02T07:26:01+00:00

12月18日,四川省資中縣發生5.2級地震,該終端在震後8秒發出報警信息,有力地支撐了地震應急響應處置工作,這也是四川省首次「官方」推送地震預警信息。

12月17日,四川地震烈度速報與預警系統首台預警終端被布設到四川省應急管理廳指揮中心大廳。12月18日,四川省資中縣發生5.2級地震,該終端在震後8秒發出報警信息,有力地支撐了地震應急響應處置工作,這也是四川省首次「官方」推送地震預警信息。地震預警相關話題引起熱議。

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地震預警信息服務免費覆蓋全省

  12月10日,四川省地震局監測中心內,正在做測試的四川地震烈度速報與預警系統成功預警安州區4.6級地震,室內監控拍攝到的畫面也在網上引起了關注。「你們看到的這個視頻中顯示地震波還有多少秒到達的預警信息,只是這個系統的功能之一。」四川省地震監測中心副主任蘇金蓉介紹,「我們這個項目全稱是國家地震烈度速報與預警工程,預警系統只是整個工程的一部分。」

四川省地震局首台對外服務的烈度速報與預警系統終端布設在四川省應急管理廳指揮中心大廳

  四川省地震預警系統是按照中國地震局統一部署,在川滇預警示範台網、四川測震台網的基礎上,綜合2018年6月國家發展改革委批覆的國家地震烈度速報與預警工程初步設計,在四川「先行先試」的子項目(以下簡稱國家項目)。該項目總投資1.5762億元,覆蓋南北地震帶四川區域。

  2018年12月,四川省發展改革委按照「8·8」九寨溝地震災後恢復重建規劃,批覆開展建設地震烈度速報與預警工程項目(以下簡稱省項目),總投資6605萬元,彌補國家項目在四川未規劃的區域和內容。系統建成後,將實現四川省內地震烈度速報和預警全覆蓋。

  在四川省地震局預警項目辦公室,筆者看到,省項目在技術層面將建設五大系統:新建1419個台站,融入現有台網中,於2020年建成一個由2003個台站組成的集測震、預警、烈度速報於一體的綜合觀測系統;建設1個覆蓋各市(州)、縣的行業通信網絡系統;建設1個I類數據處理系統;建設1個由省級緊急地震信息服務發布平台、21個市(州)級和158個縣級信息轉發平台,以及548個設在政府、學校和部分重點企業內的信息接收終端組成的緊急地震信息服務系統;建設1個由省級技術支持與保障中心、阿壩州分中心和九寨溝服務站組成的技術支持與保障系統。

  蘇金蓉介紹,目前四川已新建設台站730個,在原有台網的基礎上,組成了一個包含1190個台站的示範網,並已在示範區開展地震烈度速報與預警應用。兩年來,系統已成功產出28次4級以上地震的預警和烈度速報信息。12月17日,該系統終端被布設到四川省應急管理廳指揮大廳。近日,四川省地震局還與廣電部門合作,試點完成雅安市蘆山縣48個鄉村信息接收終端的布設工作,對接鄉村廣播系統,實現「村村響」。同時,四川省地震局還將在全省21個市(州)的158個縣建設信息轉發平台。下一步,在2020年6月前,將有548台終端分別布設在政府部門、學校和部分重點企業中。

  12月23日,四川省地震局與支付寶合作框架協議簽署儀式在成都舉行,雙方將結合在各自領域的優勢,探索在防震減災、地震監測預警發布、信息化解決方案等領域進行合作,為開展防震減災科普宣傳、建設地震烈度速報預警工程以及四川省防災減災各項事業服務。目前,四川省地震局已在支付寶開通生活號,在支付寶的技術支持下,即將上線地震預警小程序。

  系統完全建成後,四川省的公眾可通過電視、應急廣播、電台、手機APP、微信、微博、簡訊、支付寶等渠道獲取地震預警信息,並且完全免費。

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秒級預警提升抗震救災響應能力

  「預警的最大意義在於提醒人們緊急避險、逃生救命,分鐘級烈度圖的作用則更多地體現在服務救災指揮上。」蘇金蓉說。

  按照烈度速報與預警工程項目設定的目標,烈度速報系統在震後10分鐘至15分鐘內產出儀器烈度分布圖,獲取震中附近各鄉鎮級的地震儀器烈度數據。密集的台站提供了充足的數據,為快速確定災情分布、災區範圍提供基礎支撐,能夠為相關部門制定震後應急救災方案提供依據。

  12月18日8時14分5秒,四川內江市資中縣發生5.2級地震,8時18分59秒(震後4分53秒)四川地震烈度速報與預警系統產出了初步烈度速報圖,反映出了震中周邊震感的強弱分布情況,同時也給出了地震的能量震動圖。能量震動圖可以動態展示地震能量的釋放和累積過程。

  「可以看出,震中地區震感最為強烈,隨著地震能量的不斷釋放和傳播,地震能量逐漸從震中傳播到周圍地區,造成有震感的範圍不斷擴大,也給成都市造成了較強震感。」蘇金蓉介紹,「分鐘級的烈度速報能夠告訴我們重災區是哪裡,哪些地方可以自救互救,哪些地方需要政府進行救援。這就意味著震後救災力量部署的針對性大大提高,從而實現抗震救災分鐘級響應。」

  從2008年汶川地震,到2013年蘆山地震,再到如今,四川地震預警與烈度速報工程獲得了哪些突破?蘇金蓉詳細介紹了11年來的變化。

  一、監測台站呈量級增長:由汶川地震時期的52個台站,到現在的1190個台站,還將繼續建設至2003個台站。

  二、時效性提升:1976年唐山大地震在震後幾天才知道震中在哪,2008年汶川地震時,地震信息在震後5分鐘得出,現在只需要幾秒鐘。汶川地震烈度分布圖在震後一個月得出,而現在已縮短至10分鐘內。

  三、豐富了產出內容:以前僅能提供地震基本參數信息,現在可以提供鄉鎮的震感烈度、餘震分布等更為豐富的信息。

  四、實現了緊急地震信息從單一信息傳遞向全鏈條信息服務的轉變。

  「秒級地震預警,分鐘級烈度圖產出,10分鐘級應急決策輔助,要不了多久,這些都會實現。」蘇金蓉補充道。

  預警工程項目建成後,能在破壞性地震發生後,為社會公眾提供秒級有效預警服務;為高速鐵路、核電站、燃氣管線等重大基礎設施和生命線工程提供特定的地震預警信息服務,形成跨行業的地震緊急處置聯動能力,有效減少次生災害和經濟損失;能在震後數分鐘內快速獲取縣城和鄉鎮的地震儀器烈度,快速確定災情分布、重災區範圍等信息,為各級政府震後高效指揮救災行動提供科技支撐;尤其是可以對一些精密數控、醫院手術進行及時提示,減少損失;還能加強對崩塌、滑坡、泥石流等地災的監測。項目建成後將形成 「三網合一」實時傳輸綜合地震觀測台網,為抗震設防、抗震救災及地震科學研究長期提供基礎服務。

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需科學看待地震烈度速報與預警系統

  四川省地震局監測預報處四級調研員王雙洪介紹:「地震預警利用的就是地震縱波比橫波傳播速度快,以及電磁波遠比地震波傳播速度快的原理,中間的時間差就能夠利用起來向更遠的地區發出提醒。」王雙洪打了個比方,閃電打雷的時候,由於光速遠比聲速快,人們常常是先是看到閃電,過一會兒才會聽到雷聲,所以,人們可以在聽到雷聲之前捂住耳朵。

  同時,王雙洪也指出,地震預警也存在缺陷,地震預警系統不是萬能的。地震預警原理決定了震中30公里到40公里的地區是預警盲區,但地震破壞最大的地區恰恰就在這個範圍內。另外一個,就是預警信息其實對於距離震中過遠的地區沒有什麼意義。

  地震烈度速報顯示的是儀器探測的結果,可以稱為「儀器烈度」,而最終顯示地震實際破壞分布的烈度圖,還需要地震工作者現場考察予以確定,這與震區土層結構、地表建築物抗震性能等因素密切相關。

  「預警工程項目是一項龐大而複雜的工程,推進起來不是想像的那麼容易。」王雙洪談到項目的推進感觸良多,「一方面具備理想監測環境的台址很少。以基準站為例,基準站對監測環境要求比較高,一般應選址在無人區,但是,隨著經濟社會的發展,沒有人員涉足的地方越來越少。在立項的時候,這個地方可能還荒無人煙,等項目建完了,周圍也都建設起來了。另一方面預警工程建設完成後,實際上只是誕生了一個地震信息的生產和發布者,抗震救災如何取得實效,還要看各個行業如何去運用這些信息。」

  王雙洪還特別指出,預警工程項目發揮效益還需要一定的社會環境支持,尤其是法律環境。「比如,地震烈度速報與預警信息從科技的角度來看,它一定存在誤報、漏報以及震級報告偏差等可能。這會給社會公眾和後續應用帶來一定的困擾。所以說,不是這個工程做完了,就一定能起到防震減災的作用了,這只是我們實現的一個小目標。社會層面,還要同步地開展科普宣傳,讓民眾對地震預警有一個合理的心理預期和包容度。同時,還要積極推動各地立法探索,規範預警信息的發布和服務行為,讓預警工程在制度的規範與保護下,發揮更大的作用。」


(原文載於中國應急管理報)


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