李山有 马强：地震预警，不忽视、不神话
嘉宾：李山有 中国地震局工程力学研究所副所长、博士、研究员
嘉宾：马强 中国地震局工程力学研究所强震动观测研究室副主任 地震预警实质上是一种地震发生后与破坏性地震波赛跑的超快地震速报，抢在破坏性地震波到达目标地之前发布警报信息。地震预警系统一般由地震监测系统、通信网络系统、数据处理系统、信息发布与接收系统组成。 数据处理系统是中枢和核心。负责实时汇集、分发、处理和存储所有台站的实时波形数据和信息，连续产出地震位置、震级和预测地震动影响场等信息。除进行地震预警处理外，还会处理地震基本参数、震源参数、破裂过程和地震烈度分布等数据产品。 地震预警核心技术 地震预警的核心技术是快速可靠地确定地震位置、大小并估计其影响范围。 地震定位通常是利用地震波到达台站的时间来反推的，在地震预警中，为了抢时间，只能利用震中附近首先触发的几个台站到时信息来定位，如果几个台站的到时信息都准确定位结果就好，但也有可能存在个别台站的到时确定不准导致定位偏差。 地震震级的原始定义是基于地震地面运动峰值。在地震预警中，我们不能等待地震波已经覆盖很大区域且所有台站都出现最大峰值，只能利用震中附近台站记录的地震动初期信息来估算地震震级，地震动初期信息和地震震级之间只是统计关系，此时地震破裂可能尚未结束，虽有一定的相关性但离散很大，利用的台站数量越多估算的震级偏差就可能越小。 破坏性地震波到来前预估目标区的可能影响是预警信息发布的准则，属于地震动预测的范畴，也是地震预警技术的核心之一。 日本、美国、意大利、墨西哥等国家的地震预警系统都是依托专业地震台网和利用震中附近几个台站的P波到时信息和振动信息来估算地震位置和震级，面临的共性技术问题是如何提高震级估算精度和避免误报。 为了提高地震震级的估算精度，美国和我国正在考虑利用实时地面形变数据来辅助确定大震震级，但尚未进入实用化。为了提高地震定位和震级估算精度，也可以采取加密地震台网的方法。如果台站布设得非常密集（间距小于10千米），震后相同时间内可以利用的台站数量就会多，据此确定震中位置和震级的精度可能会有所提高，但建设密集地震台网会带来系统建设成本的大幅度增加。 技术方案因地制宜 目前国际上地震预警系统的技术路线大同小异，所不同的是地震定位和震级估算的具体算法。国际专业地震预警系统的建设特点是：首先，是以专业地震台网为主；其次，观测数据或信息实时传输到处理中心，处理中心融合处理观测数据和产出预警信息。 此外，观测数据不仅可以用于地震预警，而且可以用于地震学研究。在我国也出现了以准专业地震台站（较低振动背景台址、不一定是独立观测室、使用低成本地震仪、地震仪可固定在建筑物承重墙上）为依托的地方地震预警系统，其优点是成本低、建设速度快，不足是数据质量不高（背景噪声大、包含建筑物反应的信息等）扩展应用价值低、误触发可能性大。 以日本和美国等地震预警系统的研究、建设和运行经验来看，国家台网是实现地震预警的基础，地震预警属于破坏性地震发生后可能地震动大小预测的范畴，其信息虽具有明显减灾效果，但仍有技术本身的局限性。 我国地域广阔，不同地区的地质构造条件也具有很大差异，针对不同的地震、不同区域的地震预警技术方案也可以不同。第一，地震预警对大震减灾效果显著，目标城市周边强震发生可能性大的地区可优先建设地震预警系统；第二，作为国家和省级地震预警系统的骨干地震监测台站应以专业地震台站为主；第三，骨干台站密度偏低时，在地震发生可能性大、震级高的活断层附近可以布设适当的准专业地震台站作为加密补充；第四，台站密度应根据地震活动区距离预警服务对象的远近来确定，如距离较近，为了提高预警时效性，台站密度要大；第五，市县级地震预警系统，为节省投资，可以考虑以准专业地震台站为主；第六，在省级地震预警系统建成后，为了提高预警信息的准确性，企业可以建设以专业地震台站或准专业地震台站为基础的辅助地震预警系统。 制度标准亟待建立 地震预警信息具有高度的社会敏感性，如果处理不当，极有可能影响到社会的稳定，甚至造成不必要的人员伤亡和经济损失。 因此，必须通过建立相关的法律制度和技术标准，从正确应用地震预警信息，维护社会稳定，最大限度发挥减灾效益的角度出发，对地震预警信息的发布主体、触发条件以及预警信息内容、发布对象、社会协同、法律责任等问题，制定出规范，保障地震预警信息发布的科学合理、有序有效。 但是现行的《中华人民共和国防震减灾法》对地震预警这一新兴事物并没有作出明确规定。 《中华人民共和国突发事件应对法》对可预警的自然灾害的预警进行了原则性的规定，其第四十三条规定：“可以预警的自然灾害、事故灾难或者公共卫生事件即将发生或者发生的可能性增大时，县级以上地方各级人民政府应当根据有关法律、行政法规和国务院规定的权限和程序，发布相应级别的警报，决定并宣布有关地区进入预警期。”此条款为地震预警信息发布提供了初步法律基础，但配套法规尚须完善，相关的技术标准有待建立。 为服务我国地震预警系统建设，自2010年以来，中国地震局已组织相关法制预研究工作，着手《防震减灾法》修订研究，目前正在对地震预警法律制度的研究和顶层设计，在不断总结实践经验，借鉴国外地震预警法律制度建设与实施以及我国气象、地质灾害预警实践经验的基础上，推进相关技术标准和法律制度的研究制定。 应急避险重在教育 信息发布与接收系统是地震预警产生减灾实效的“最后一公里”，通过多种发布与接收平台，实时向公众、企事业单位、重大工程、中小学等用户提供预警信息服务，以便用户及时采取合适的减灾措施。 而地震预警减灾效果最终体现在公众、企业等对信息的合理应用。公众的防震减灾知识普及至关重要，公众如果处理不当或信息利用不当，可能会发生跳楼、拥挤踩踏等事件，造成不必要的人员伤亡和经济损失，严重的甚至可能影响到社会的稳定。 目前如福建省已经制作了地震预警宣传片及各种宣传材料，在地震预警信息正式发布前将对民众进行广泛宣传。 对于地震预警的宣传不应过于片面，既要让公众了解预警的减灾意义，也要让公众了解预警的技术局限性和真实效果，千万不能把地震预警“神化”或者“万能化”了。 此外，地震预警只是防震减灾系统中的一个手段，防震减灾还是要走综合防御的道路，构建包括地震监测预报、震害防御、应急救援以及恢复重建在内的国家综合防震减灾体系，并着力提升建筑抗震能力。 |
