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防震減災(zāi)手抄報：地震預(yù)警的十個問題
1、地震預(yù)警，不是地震預(yù)報
什么是地震預(yù)警?地震發(fā)生后，有縱波(P波)和橫波(S波)兩種主要地震波同時由震源向外傳播。縱波傳播速度較快，大約6公里/秒左右，但震動相對較小。橫波速度較慢，大約4公里/秒左右，攜帶能量大，是大地震時造成破壞的元兇。地震預(yù)警系統(tǒng)是利用震中附近監(jiān)測儀器捕捉到的地震縱波后，快速估算地震參數(shù)并預(yù)測地震對周邊地區(qū)的影響，搶在破壞性橫波到達震中周邊地區(qū)之前，通過電子通訊系統(tǒng)發(fā)布預(yù)測地震強度和到達時間的警報信息，使相關(guān)機構(gòu)和公眾能采取緊急措施，減輕人員傷亡和災(zāi)害損失。
地震預(yù)報，是在地震發(fā)生之前，對地震發(fā)生時間、地點、強度(俗稱地震三要素)的預(yù)測報告。目前人類還不能準確地預(yù)報地震，它和地震預(yù)警完全是兩回事。
2、地震預(yù)警是翻譯不準確，應(yīng)該叫地震報警或地震警報
地震預(yù)警是翻譯上的問題，英語為Earthquake early warning ,日本叫“地震緊急速報”,因此中文應(yīng)翻譯為“地震報警或地震警報”，而不應(yīng)翻譯成“地震預(yù)警”，翻譯成預(yù)警容易和預(yù)報混淆。美國在加州新建立的地震預(yù)警試驗系統(tǒng)就叫做Shake alert,也可能是為了更準確的描述這個技術(shù)系統(tǒng)是個警報系統(tǒng)。
因此目前所謂地震預(yù)警，就是地震警報!它是在一個地方已經(jīng)發(fā)生了地震，當?shù)氐牡卣鸨O(jiān)測設(shè)備在測出了地震之后，發(fā)出警報：我這地震了!由于地震波的速度只有每秒幾公里，相對電磁波的每秒30萬公里要慢得多，人們就將地震發(fā)生的消息用電磁波手段(電話、廣播、電視、網(wǎng)絡(luò))迅速地傳給遠方，在離地震發(fā)生比較遠的地方，收到警報時地震波還未到達，這時采取緊急措施逃生和關(guān)閉電、氣、水等生命線設(shè)施，地鐵、高鐵減速等等，可以減少損失，避免次生災(zāi)害。
3、地震預(yù)警從原理上就有盲區(qū)
地震預(yù)警技術(shù)從原理上就有“預(yù)警盲區(qū)”，所謂預(yù)警盲區(qū)就是地震警報到達該地區(qū)時，地震波已經(jīng)到達或已經(jīng)過去。換句話說警報收到時，已經(jīng)沒用了。
為什么會有這樣的現(xiàn)象出現(xiàn)呢?這里有兩個原因，一是地震是有深度的，一般來說大地震，淺源地震多發(fā)生在10-20公里深，地震發(fā)生后地震波向各個方向傳播，到達地面的地震臺站需要時間。二是地震臺站接收到地震信號后要進行處理確認是大地震才能發(fā)出警報，這也需要時間。圖2是一個地震臺接收到地震波后最理想的盲區(qū)示意圖，所謂最理想就是這個地震臺正好在地震的上方，也就是在震中位置。假設(shè)地震發(fā)生在12公里深，地震縱波傳到地面地震臺約需2秒鐘， 地震臺收到地震波進行判定是地震的處理，這是“秒級處理”技術(shù)，因為多1秒地震縱波就多走了6公里，目前最高水平需要使用3秒地震波。這樣在上圖的情況下，加起來5秒中發(fā)出地震警報，這是地震縱波已經(jīng)走了30公里左右，地震橫波也已經(jīng)走了20公里左右，這就是縱波和橫波的預(yù)警(警報)盲區(qū)，或稱P波和S波預(yù)警(警報)盲區(qū)。
如前所述，S波是大地震是破壞的元兇，一般指預(yù)警盲區(qū)實際是S波預(yù)警盲區(qū)。上述的是一個理想或者極端的例子，我們假設(shè)了地震發(fā)生在10公里左右深，臺站就在震中，判別地震只用了3秒(據(jù)說是當前最高水平)，我們可以看出地震預(yù)警盲區(qū)就是20公里左右。這意味著，地震預(yù)警技術(shù)本身在原理上就有一個不可避免的盲區(qū)，在預(yù)警盲區(qū)地震報警基本上是沒有什么效果的，因為在盲區(qū)內(nèi)的人們收到預(yù)警(警報)信息是，地震波已經(jīng)過去了!實際上預(yù)警技術(shù)非常復(fù)雜，往往不是一個地震臺就可以準確判斷，需要一個密度足夠的地震臺網(wǎng)。僅用地震波初始的幾秒鐘來判斷是否地震，還很不成熟。這樣處理時間就會更長，預(yù)警盲區(qū)就會更大。
4、P波快速判定地震是地震預(yù)警的關(guān)鍵技術(shù)
地震預(yù)警最關(guān)鍵的技術(shù)是快速判斷地震技術(shù)，這是個非常復(fù)雜的技術(shù)，其復(fù)雜的原因有二，一是需要在地震臺一收到地震信號后，“立即”判斷是地震，即我們前面說“秒級處理”技術(shù)，最好是1、2秒鐘。這是極其困難的，因為常規(guī)快速處理一個地震(稱為地震速報)需要一個地震臺網(wǎng)，在整個地震波記錄完整(包括接收到P波、S波及其他震相)和掃過地震臺網(wǎng)后，獲得完整數(shù)據(jù)后進行處理。這里最大的問題是地震處動震相的識別，即使用計算機，最快也需要幾分鐘時間才能確定地震參數(shù)，而且有時還會出現(xiàn)錯誤。這種處理完全是根據(jù)地震波傳播原理確定的可靠的方法。可是這種方法對于地震預(yù)警是沒有用的。
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