成都减灾所：中国地震预警技术盲区比日本更小

王暾在介绍地震预警终端接收器的工作原理。图/记者倪志刚

地震预警系统框图

　  来源：潇湘晨报

  　2013年5月12日，四川汶川大地震5周年祭日。

　　5年前那场围绕汶川地震是否能被成功预报的争论，在今年4月20日芦山地震之后，再次引起人们对地震预报问题的关注。

　　事实上，人类必须面对地震无法完全预防、只能尽量减灾的现实。正是基于这个情况，地震预警开始被高度重视起来。地震波分为纵波和横波，纵波的速度很快、垂直传播、破坏力小，横波横向传播、破坏力大，但它的速度只有每秒3.5公里左右。地震预警就是利用电波比地震波快的原理，在地震发生时抢在地震波到达之前对人类发出警报。

　　从汶川到芦山，5年时间过去了，在不断的投资、研发与试验过程中，我国地震预警技术及其推广、应有发展到了什么程度？对防震减灾能起到哪些实际作用？与日本、美国等拥有先进地震预警系统的国家相比，又存在哪些差距？

　　本报记者倪志刚四川成都报道

　　“下次大震，中国有地震预警。”位于成都高新区的成都高新减灾研究所的玻璃上，到处贴着这条标语。芦山7级地震后，这条标语应验了。

　　从公开资料来看，中国对地震预警系统的大规模研究，是在2008年汶川大地震之后。成都高新减灾研究所是目前唯一发布地震预警信息的单位。福建省地震局也在开展这项研究，但他们尚未对外发布预警信息。

　　坐在宽大的办公室里，王暾忙忙碌碌。芦山地震之后，他们的工作量陡然增加。

　　技术盲区比日本更小

　　王暾是四川人。2008年汶川大地震发生时，他正在奥地利攻读物理学博士。大地震带来的灾难，让他找到了事业的方向，他决定扎根这一领域。

　　王暾向海外多名华裔教授筹集到数百万元启动资金，在成都高新区的支持下，成立了成都高新减灾研究所，专门研究地震预警。

　　地震预报是在地震未发生之前所进行的预测和发布，分为长期、中期、短期和临震预报。但在学界，比较主流的观点是，临震预报目前仍然是很大的难题，所以预警开始被高度重视起来。

　　据《西北地震学报》一份研究表明，如果预警时间为3秒，可使人员伤亡减少14%；如果为10秒，人员伤亡减少39%；如果为20秒，人员伤亡减少63%。

　　经过几年的探索之后，减灾所迎来了他们的关键时刻。

　　2011年4月25日13时5分45秒，减灾所的监视器发出警报，倒计时开始：“22、21……3、2、1”，地震警报响起。这次是汶川发生2.7级地震，“22秒”是预警显示的地震到达成都的时间。后经四川省地震台网确认，地震发生在13时5分41秒，也就是说，从地震发生到发出警报只用了4秒钟。

　　这是他们第12次成功预警地震。王暾认为，这也是他的地震预警系统试验成功的标志性事件。

　　王暾坦承，他们学习了很多日本技术，也在一些方面进行了创新。“跟日本比，互有高低。”他说。

　　王暾举例说，在地震预警盲区方面，他们目前比日本要略好一点。日本的地震预警盲区是30公里，而他们的则是25公里。所谓预警盲区，是指台站接收到地震信息，发出无线电预警信息时，地震横波已经抵达的区域。盲区半径越小，收到预警信息的人就越多。

　　王暾表示，他们的研究得到了多个部门的支持。四川省科技厅主抓的“一号工程”的项目之一，便有这个项目。

　　2013年3月，四川省科技厅厅长彭宇行在新闻发布会上表示，这项地震预警技术的多项核心技术世界领先。比如，预警发布时间平均为7秒，超过日本的9秒。已建成的地震预警台网，从2011年6月正式运行以来，实现了2.7级以上地震无漏报、无明显误报等。

　　4月20日上午8时2分，在芦山地震发生后，该地震预警技术系统5秒后发出预警信息，其中提前到雅安主城区的预警时间为5秒，提前到成都市主城区的预警时间为28秒。

　　王暾说，在地震发生后12秒时，他们已经发布出6.4级的震级。

　　经历芦山地震的检验，四川省地震局应急救援处副处长龚宇评价：“主震时效果很好，但级数误差有点大，如果能把地震中出现的问题很好地解决，可以推广使用。”

　　在王暾看来，芦山地震的检验，标志着他们的地震预警系统已经完成从试验到正式使用的转换。

　　传输网络比手机可靠

　　王暾介绍，地震预警是一个复杂的系统工程，包含地震预警监测、预警信息产生、预警信息发布、预警信息接收。缺少任一环节，都不能称为地震预警系统。

　　在检测到地震后要传输到用户，就必须有传输渠道。

　　王暾告诉记者，目前传输主要有这几个渠道：手机客户端（APP）、手机短信、计算机客户端、微博、电视。

　　说到手机短信，王暾有点犹豫，“短信不行”。此前有媒体质疑，在芦山地震发生后，减灾所发出的短信很多有延迟，甚至有些慢得离谱。

　　王暾解释说，短信有不可控的延迟。他打个比方说，大年初一的短信，可能要大年初七才能收到。芦山地震时，他们发了30万条短信，但是传输不出去，“这个已经造成了一些误解，要么说我们预警系统不行，要么说我们技术不成熟之类的。”

　　王暾说，基于互联网的传输是比较可靠的。手机安装客户端后，在接收到预警后，安卓系统会在震动的同时发出声音，而苹果系统则只能震动或者发出声音。

　　计算机客户端或者微博都会接收到信息，不过微博并不能发出警报声。

　　“将来不排除会开发出基于微博运用的客户端。”王暾说。

　　电视传输相对比较麻烦，但是受众面会非常广。

　　他说，这必须经过当地政府部门同意，协调广电系统，在电视台的设备上加装他们的预警系统，如同安装有线电视一样。

　　在安装之后，一旦有地震预警，5级以下的地震预警就会通过滚动字幕传递信息，5级以上的，就会弹出窗口，并发出警报声。

　　一个现实的问题是，地震会导致震区电力、通讯的中断，这是否会影响余震信息的发布？

　　王暾介绍，主震不会影响，因为地震发生后数据已经传输回来。比如这次芦山地震，主震成功预警，但是余震却因为电力、网络等原因失去数据，无法预警。

　　他认为，重点的区域可以考虑多种通讯方式进行组合，比如电视台，应该要有专线，“我们没钱搞卫星通信，只能等将来有条件再说。”

　　在最初的时候，处于试验的考虑，他们将参数设置得很低，几乎很小的震级都会预报。有人指出这么频繁的预报会造成“狼来了”的效果。

　　王暾说，其实参数用户自己可以设置。在新的版本中，他们将参数默认为在地震5级3度以上的情况才会接收地震预警。

　　应用学校是主要用户

　　芦山地震发生那天，尚未起床的王暾也收到了自己手机上的地震警报。他翻身下床，躲在床边。

　　据成都媒体报道，地震发生时，成都一位市民在清早起床后，手机上突然出现了预警信息，他抓起衣服从5楼跑到楼下，10多秒钟后，地震到达，当他再回家时发现，房顶中间位置的吊灯砸在自己逃生前所站的位置。

　　王暾在接受采访时也提到了这个故事。不过，目前个人用户并不是他们的主要用户。

　　个人用户必须通过网站下载“参与公众体验地震预警的志愿者申请表”，然后发给他们，他们再提供账号和密码，“全部是免费的。”

　　芦山地震前，他们大概有4000多个人用户，地震后他们的个人用户激增，目前已有一万多用户，而申请的远不止这个数字。有一段时间，他们的网站瘫痪，电话都打不进去。

　　王暾解释说，个人用户必须申请的原因，是他们必须了解遇上地震后的避险知识，否则会造成恐慌。

　　他们更多的精力，放在学校的用户上。

　　前期寻找试验对象很不容易，很多学校拒绝了，因为他们担心造成恐慌，导致有人跳楼。芦山地震后，成都有多名市民因为恐慌而跳楼，其中3人死亡。

　　试验最先在重建后的绵竹汉旺中学实施。此处在汶川地震时是重灾区，重建后他们经常有地震演练，因此不担心学生跳楼。

　　学校安装的是终端服务器。地震预警发出后，服务器会连同学校的广播进行倒计时。

　　校长刘学毅说，装上地震预警设备后，他们心里踏实多了。

　　2011年底以来，减灾所在汶川地震灾区的川、甘、陕区域，联系了多所学校同时试验，获取了不少一线数据和经验。

　　王暾介绍说，芦山地震前已有80多所学校安装了服务器，现在已经超过100所了。

　　此外，汶川、北川两个重灾县分别于2012年3月和2013年1月通过电视系统安装了地震预警系统。

　　令王暾没想到的是，安徽滁州市与他们合作，构建了遍布全市的地震预警系统。他们不但在学校安装，而且还将地震预警服务器安装到学校、医院、社区、大型商场等人口密集场所。这是王暾所希望的效果。

　　对于一些特殊场所的地震预警运用也已经在尝试。

　　令王暾遗憾的是，目前尚没有一条地铁、一家化工厂、一条输油管线愿意置入地震预警系统，所在单位担心会产生混乱，一旦混乱会造成严重后果。

　　前景精准率有待改进

　　据王暾介绍，芦山地震后的情况反馈表明，北川中学、青川乔庄中心小学、成都泡桐树小学、成都高新西区新科学校、成都高新滨河学校、成都高新区顺江学校等多所学校的地震预警信息接收服务器因地震而触发并报警。

　　汶川电视台通过屏幕发出了预警信息，但是北川电视台在主震时没有发出预警信息。

　　王暾解释说，汶川电视台用的是计算机网络，而北川电视台用的是手机通讯网络，这影响了预警信息的传递。

　　他考虑在条件成熟时在重点区域必须采取卫星通信，这样才能保证预警信息的畅通。

　　在今年3月18日召开的新闻发布会中，王暾宣布，减灾所建设的地震预警系统包括了布设在四川、甘肃、陕西、云南等8个省市的部分区域的1213台地震监测仪器、预警中心和通过多种方式的预警信息实时发布和接收系统，覆盖面积40万平方公里，超过了日本地震预警系统所覆盖的37.7万平方公里。在经过1200次实际地震检验后，这套“ICL地震预警技术系统”成为世界最大的地震预警系统。

　　不过很显然，中国的地震预警系统应用尚处于探索阶段，要达到能真正减灾避难的地震预警效果，还有很长的路要走。

　　1200多台地震监测仪器中，有800多台安装在四川。王暾认为，台站的建设密度还是不够。

　　四川地震系统的一位专业人士认为，这套系统在误报和精准率方面还需要改进。“准确预报、及时到达很重要，精准度也很重要。四川小地震的频率非常高，不是所有的地震都需要预警，也不是所有的地震预警都需要躲避，否则接收者会不胜其扰。”不过他认可这个研究方向。

　　地震预警的技术标准和法规目前还是空白。王暾说，标准必须在技术成熟的条件下制订。这意味着探索远没有结束。

　　此外，即使预警技术成熟，也不等于整个预警系统成熟。

　　王暾对此有清醒的认识：“地震预警系统是一个复杂的系统工程，这套系统要取得更大的实际减灾效果，必须要有国家层面和社会层面更为广泛的支持”，比如要建立覆盖全国的地震预警技术系统，要建立广泛有效的信息发布渠道，要切实开展公众应急演练，普及公众利用预警信息避险的知识和技巧。