地震预警系统发展现状及困难

地震预警系统是什么

地震预警系统是指实现地震预警的配套设施。按照系统响应的顺序可包括：地震监测台网、地震参数快速判测系统、警报信息快速发布系统和预警信息接受终端。

整套系统的特点是高度集成、实时监控、飞速响应，尤其是飞速响应这一点至关重要；因为地震预警系统其实就是在和地震波赛跑，多跑赢一秒，就能多获得一秒的应对时间，用分秒必争来形容最为恰当不过。

地震预警系统的发展

一、美国

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是有上限的。美国虽然没有部署地震预警系统，但相关研究已经开展了很多年，其中包括一个在旧金山湾区进行研究的名为ElarmS的地震预警系统。

结果表明，这套ElarmS预警系统，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。

在几秒至数十秒的时间内，我们能够采取什么样的措施减少损伤？停止高速列车、从电梯撤离、终止或保护关键仪器和设备、人员撤离到安全地带等等……我们可以做的很多，但是我们不能做的却更多。

此外，预警系统面临一个尴尬的规律：越是地面运动强烈的极震区，能提供预警的时间就越短；对预警系统依赖越弱的地区，能提供的预警时间反而越长。

再拿汶川地震举两个极端的例子：离震中不到20公里的映秀镇，处于预警系统的响应盲区，基本没有可能获得提前预警；而距离震中约1500公里的北京，可获得大约3分钟的提前预警，但又几乎没有意义。

二、日本

日本国土交通省所属的日本气象厅于2006年8月1日启用高度利用向紧急地震速报系统，并于次年10月1日上午9时开始向全国的一般大众发布警报。

紧急地震速报分为“预报”和“警报”，“预报”向高度利用者提供，警报的发报条件为“预测震度5弱以上”，在其预警系统的宣传手册中提到，如果您距离震中太近，预警信息和地震波可能同时到达。

2008年6月14日，日本发生的里氏7.2级地震中，距离震中30公里的鸥州，在3.5秒后收到了预警信息，但此时破坏性的S波已经到达。在遭受严重冲击的栗原，地震预警信息只提供了0.3秒的应急时间。对应于距离震中50公里和80公里的居民，则分别获得了5秒和15秒的应急时间。

2011年3月11日的东北太平洋冲9.0级地震中，系统分别在地震发生后5.4秒和8.6秒向高度利用者和一般民众发布了地震预警，几乎是在地震波到达陆地的一瞬间，在警报地域居住的居民都收到了警报。

其中距离震源较近的岩手县大船渡县（观测震度6弱）获得了12秒的预警时间，摇晃最剧烈的极震区宫城县栗原市（观测震度7，最大加速度约3.8个重力加速度）则获得了18秒的预警时间，而东京都（震度5强）在警报发出1分钟后也感受到了剧烈的摇晃。

预警系统在关键技术上还没能做到十全十美，尤其是地震参数的快速判定，以及复数个地震同时发生时，震源参数分离独立判定。

作为5个部署了地震预警系统的国家地区之一，日本的投入最大，性能也是最好的。然而2008年1月27日，日本时报（The Japan Times）一则标题为“地震预警系统再次失效”的新闻，从一个侧面反映出了地震预警系统的现状。

三、中国

2014年5月，中国首都圈地震预警系统经过近1年半的建设，已建成并于投入运行，为首都圈民众和地铁、化工等重大工程提供地震预警服务。

此次系统覆盖了北京、天津、唐山、承德、张家口、保定、廊坊、沧州、大同等首都圈区域13万平方公里范围。当首都圈及周边区域发生地震时，预警系统可以在地震发生7秒内为民众和重大工程发出警报，减少人员伤亡和次生灾害。

首都圈地震预警系统应用了该所自主研发的ICL地震预警技术。该技术是2008年汶川地震后，在来自中国地震局等国内外专家的支持下研发的，经过大量汶川余震检验而逐渐完善与成熟，形成了我国具有完全自主知识产权的地震预警技术。

截至2014年，中国已有15个省市开始应用ICL地震预警技术建设地震预警系统，覆盖区域近100万平方公里，其中包括南北地震带、郯庐地震带等。其所建设的地震预警系统已经成功预警包括芦山7级强震等破坏性地震，并通过手机、电视、微博和专用接收终端等发布预警信息。首都圈中的一些学校、社区、科普馆已经应用了地震预警信息。

四、发展困难

地震预警系统面临三个困难：

一是硬件条件的限制；

二是技术上的困难——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；

三是地震预警的局限性——地震预警系统并不是万能的，其应用受到台网条件、技术发展及震源所处位置等客观条件的限制。

地震预警系统建立的阻碍在于思路、体制和科技三方面。同时由于部门利益分割严重致使地震相关工作大多是地震局在负责，打破部门分割，少一些‘本位主义’；发动多部门参与研究，避免思路僵化，引入竞争机制也是地震预警系统建立中需要克服的困难。

看了以上的介绍是否对地震预警系统的现在及困难更加了解了呢，更多地震相关知识请关注探索发现栏目及自然探秘专题。