6月17日晚，四川發(fā)生長寧發(fā)生地震。據(jù)@中國地震臺網(wǎng)速報，截至6月18日8時30分共記錄到2.0級及以上余震65次。其中5.0～5.9級地震2次，4.0～4.9級地震3次，3.0～3.9級地震11次，2.0～2.9級地震49次。截至18日5時20分，地震共造成11人死亡，救援仍在進行。

四川長寧6.0級地震余震統(tǒng)計

就在剛剛，中國地震臺網(wǎng)正式測定：06月18日07時34分在四川宜賓市長寧縣（北緯28.37度，東經(jīng)104.89度）發(fā)生5.3級地震，震源深度17千米。

有研究已經(jīng)表明，人們?nèi)绻绻茉诘卣鸢l(fā)生時提前3秒，傷亡人數(shù)可降低14%，10秒獲得警報，傷亡人數(shù)可減少39%，提前20秒，傷亡人數(shù)可降低63%。

而在2017年8月8日發(fā)生在四川阿壩縣九寨溝的7.0級地震中，王暾團隊研發(fā)的ICL地震預警系統(tǒng)，成功提前61秒通過手機及專用終端為成都市發(fā)出預警信息，提前19秒為甘肅隴南市發(fā)出預警。而這次預報，其實已經(jīng)是這套系統(tǒng)第38次成功預警我國的破壞性地震。

這是第38次成功預警

從成都高新減災研究所獲悉，由其建立的大陸地震預警網(wǎng)提前10秒向宜賓預警，提前61秒向成都預警。成都高新減災研究所所長王暾表示，地震預警系統(tǒng)在地震發(fā)生時，利用電波比地震波傳播速度快的原理，在地震造成破壞前，提前幾秒到幾十秒為用戶發(fā)出全自動秒級響應的地震預警警報，目前中國的地震預警技術(shù)已達世界先進水平。

“不要小看這幾秒到幾十秒的時間，”王暾說，研究表明，預警時間為3秒時，可減少傷亡14%，時間為10秒時，減少傷亡39%，時間為20秒時，減少63%。

原理：電波比地震波傳播速度快

成都高新減災研究所成立于2008年，創(chuàng)始人王暾是四川達州人?！?·12”地震發(fā)生時，王暾正在奧地利科學院從事理論物理博士后工作?？吹降卣鹪斐傻膽K重傷亡，王暾決定回國研發(fā)地震預警系統(tǒng)。經(jīng)過三年的技術(shù)攻關(guān)，王暾帶領(lǐng)的技術(shù)團隊在2011年首次成功向外界發(fā)出地震預警信息，中國也成為繼日本、墨西哥之后第三個具備地震預警能力的國家。

“電波的傳播速度是每秒30萬千米，地震波的傳播速度是每秒 3.5千米，地震預警就是打電波和地震波傳播速度的時間差”。王暾介紹，地震發(fā)生時會產(chǎn)生地震波，地震預警儀探測到地震波后，以電波的形式傳到地震預警中心，地震預警中心分析處理數(shù)據(jù)后通過網(wǎng)絡向外界發(fā)出預警信號。王暾表示，成都高新減災研究所的地震預警技術(shù)核心是其獨立研發(fā)的軟件和算法，及時準確產(chǎn)出地震預警信息的技術(shù)。

“地震預警的難點在于排除干擾，放炮、打雷、觸碰儀器等都會對儀器造成干擾，如果不能有效排除，系統(tǒng)整天都會發(fā)出警報”。王暾表示，傳感器檢測到的數(shù)據(jù)傳到預警中心后，基于算法的軟件會實時處理相關(guān)數(shù)據(jù)，識別這些信號是否屬于地震波，如果屬實就對外發(fā)出警報，系統(tǒng)處理的過程只有零點幾秒。

“我們的技術(shù)水平處在世界先進水平，主要體現(xiàn)在準確性和及時性兩個方面?！蓖蹶战榻B，過去7年成都高新減災研究所從來沒有誤報過，而日本每年都有誤報；從地震發(fā)生到用戶接受到警報平均時間為6.2秒，偶爾甚至會達到4秒，日本的平均時間是9秒，速度比日本快了將近30%。

榮縣電視臺發(fā)出長寧地震預警信息。 受訪者供圖

一臺地震預警儀的監(jiān)測范圍是350平方公里，成都高新減災研究所在全國范圍內(nèi)布有5600臺地震預警儀。地震預警中心由一組服務器組成，其核心部分是成都高新研究所開發(fā)的軟件。5600臺地震預警儀和5個地震預警中心構(gòu)成了世界上最大的地震預警網(wǎng)。

目前，這張世界上最大的地震預警網(wǎng)主要分布在南北地震帶、華北地震帶、東南沿海地震帶、新疆西北部等區(qū)域，已經(jīng)延伸至31個省份，覆蓋面積達220萬平方公里、覆蓋我國地震區(qū)人口90%(6.6億人)。

“350平方公里乘以5600臺并不等于220萬平方公里”，王暾說，這是因為在諸如甘孜阿壩的某些地方，個別村鎮(zhèn)之間相隔很遠，在這些地方布局的相對稀疏，因此拉大了總體的監(jiān)測范圍。

成都高新減災研究所的地震預警技術(shù)近年得到了實踐的檢驗，距離震中越遠，獲得的預警時間越長。

2013年4月20日，四川雅安蘆山縣發(fā)生7.0級地震，成都高新減災研究所為雅安市和成都市分別提供了5秒、28秒的預警時間；2014年11月22日，四川甘孜康定縣發(fā)生6.3級地震，成都高新減災研究所為康定縣和成都市分別提供了7秒、53秒預警時間；在2017年8月8日發(fā)生的九寨溝地震中，為汶川縣和成都市提供了54秒和71秒的預警時間。

地震預警系統(tǒng)發(fā)出預警信號后，用戶可通過多種途徑獲知消息并采取避險措施。跟成都高新減災研究所合作的電視臺在接受到地震預警信號后，會在電視屏幕上彈出“何地正發(fā)生地震，地震橫波將于多久到達當?shù)亍钡男畔?；正在運行的高鐵、地鐵在接受到相關(guān)信息后，可采取緊急制動措施；一些人員密集的園區(qū)可通過大喇叭對外廣播，園區(qū)內(nèi)接入緊急響應的電梯，能實現(xiàn)自動平層關(guān)停并開門，避免人員被困等。

而一般民眾，則可直接在手機應用市場下載并安裝“地震預警”APP，在設置好相關(guān)參數(shù)后，便能在第一時間知悉地震發(fā)生情況。

據(jù)了解，包括遼寧紅沿河核電站、西昌衛(wèi)星發(fā)射中心、四川石化等重大工程，四川省委、四川省政府等黨政機關(guān)，國家預警信息發(fā)布中心、國家減災中心等應急部門，一些學校、醫(yī)院、辦公樓等人員密集場所都已應用地震預警。

不過，王暾也同時指出，盡管我國地震預警網(wǎng)已覆蓋6.6億人口，但真正應用地震預警信息的人僅在4%左右。他希望接下來能夠跟更多部門進行相應合作，建設更為暢通的地震預警信息傳播渠道。

地震預警系統(tǒng)的關(guān)鍵究竟在哪里？

在了解“地震預警”這個世界性難題的關(guān)鍵點之前，我們要先了解什么是地震預警與地震預報：

“地震預警”則指在地震發(fā)生后，利用縱波（P波，主要使地面上下顛簸）比橫波（S波，主要使地面左右顛簸）傳播速度不同而產(chǎn)生的時間差，與時間賽跑，在威力更大的橫波到達預警目標之前對外發(fā)出預警。

而“地震預報”則是指的是在地震發(fā)生之前，預知地震發(fā)生的地點和時間，從而快速將人員提前撤離地震區(qū)，關(guān)閉次生災害源，將地震災害降低到最低。

因此，作為一種“超級新聞速報”，地震預警對于信息時效性與準確性的要求是前所未有的，傳統(tǒng)的地震定位與算法基本不能在預警系統(tǒng)中使用。而這兩個模塊也就成了全球地震監(jiān)測技術(shù)發(fā)展過程中的關(guān)鍵性技術(shù)難題。也正因為如此，地震預警至今仍然是一個世界性難題。

總之，一個完整的地震預警系統(tǒng)至少應該包括實時地震定位、實時震級計算、預警目標區(qū)烈度估計以及預警信息發(fā)布等幾個重要功能模塊。而“定位算法”與“實時震級計算”則是整個預警系統(tǒng)中最重要、最關(guān)鍵、也是決定地震預警成敗的兩個主要功能模塊。

沒錯，地震預警，算法必不可少。

其中，實時震級計算則是整個地震預警系統(tǒng)中最復雜、也是最困難的一部分。由于地震預警對于信息有著超高的時效性要求，計算預警震級時往往只有震中附近的少數(shù)幾個觸發(fā)臺站、有限時間長度內(nèi)的信息可以利用。因此，相關(guān)技術(shù)人員就必須找到一些非常規(guī)的、穩(wěn)定可靠的實時震級計算方法。

目前，國際上也已發(fā)展了實用的實時震級計算方法，這些方法大致可以歸納為三大類：與周期／頻率相關(guān)算法，與幅值相關(guān)的算法，以及與強度相關(guān)的算法。

中國“出品”的ICL地震預警系統(tǒng)

在九寨溝7.0級地震中發(fā)揮效用的ICL地震預警系統(tǒng)，是由國家“千人計劃”入選者，成都市高新區(qū)減災研究所所長王暾及其團隊研發(fā)，并與四川阿壩州防震減災局聯(lián)合建立一整套體系。

而2008年的汶川地震，就是這個出生在四川省達州市的力學和物理學博士開始研發(fā)ICL地震預警系統(tǒng)的契機，其英文名ICL是Institute of Care-life（關(guān)愛生命組織）的縮寫，你就應該能明白其蘊含的重要意義。

ICL地震預警系統(tǒng)分為地震監(jiān)測，預警信息分析和處理，預警信息發(fā)布，以及預警信息接收和應用4個環(huán)節(jié)。大致包含了如下幾個部分：地震監(jiān)測儀器、數(shù)據(jù)收集與計算中心、發(fā)布預警的各種途徑，可接受預警信號的行業(yè)/個人終端。

成都市高新區(qū)減災研究所所長王暾

在地震發(fā)生時，它能夠利用地震危險區(qū)域布設的高密度臺網(wǎng)對震源進行監(jiān)測，進而通過檢測儀將檢測到的關(guān)鍵信息發(fā)送至預警中心畸形分析處理，然后預警中心再通過各種信息接收終端發(fā)布預警信息給用戶，最終用戶接收信息并進行避險。

最值得注意的是，該預警系統(tǒng)已經(jīng)實現(xiàn)了通過智能手機、廣播電視、微博、地震預警信息接收服務器等同步實時發(fā)布預警信息，也使得我國成為繼墨西哥、日本后，第三個具有地震預警技術(shù)能力的國家。

目前，我國已建立了覆蓋31個省區(qū)，220萬平方公里，覆蓋6.6億人口的地震預警網(wǎng)絡，主要分布在南北地震帶、華北地震帶、東南沿海地震帶、新疆西北部。覆蓋了中國地震預警一線區(qū)90%的面積。

幾十秒真的很關(guān)鍵

很多人也許會有疑問，只能提前幾秒到幾十秒的地震預警，到底能有多大作用？大家可別小瞧了這短短幾十秒。

筆者今天凌晨在小區(qū)里測試了一下，假設自己在成都第一時間看到這則預警推送，那么在迅速反應的前提下，1分鐘是可以從2樓通過走樓梯迅速沖到居民樓前的空地上的。

當然，如果你在第一時間看到這則信息并迅速躲到廁所的反應時間是相對充裕的，經(jīng)測試為5~7秒左右。這也是為何微博有不少網(wǎng)友在感慨地震預警系統(tǒng)的重要性。

此外，也有數(shù)據(jù)表明，普通建筑在遭遇地震時大約可以抵御地震襲擊約12秒后倒塌。

譬如在汶川地震發(fā)生時，四川省地震局位于地震重災區(qū)的地震觀測站內(nèi)，沒有抗震設防的圍墻是在地震波到達10秒后倒塌的。同時，由于人們在遇到突發(fā)狀況時不太容易能快速而準確的判斷情況，地震預警系統(tǒng)能夠幫助人們在地震發(fā)生時快速判斷，增加逃生成功的可能。

除此之外，地震預警系統(tǒng)還可以有效避免高鐵，燃氣管道等工程遭受地震后帶來的不利影響。以燃氣管道為例，若能在地震波到達之后短時間內(nèi)關(guān)閉管道，就能有效控制燃氣泄漏的數(shù)量而降低火災或者爆炸的風險。

雖然地震預警系統(tǒng)有諸多益處，但是由于地震波由震中向外傳播，導致距離地震震中越近，最先受到影響的重災區(qū)，接受地震預警信息和進行反應的時間極短，很難避免較大人員傷亡。

而距離震中越遠，受到地震影響較小的地區(qū)，則有更多時間接收預警并作出反應。這也使得能否通過改進預警原理機制，減小震中地區(qū)的人員傷亡成為未來地震預警的研究方向之一。

地震預警很重要，自救手段也很重要

而我們在最后需要提醒大家的是，無論如何，技術(shù)手段只是保障地震預警系統(tǒng)成功運行的一部分，地震預警系統(tǒng)各項功能的發(fā)揮還取決于民眾的防震減災素質(zhì)以及對地震預警系統(tǒng)的熟悉程度。

而這就需要民眾通過各種途徑增加對地震預警系統(tǒng)的了解，并能夠在接收到地震警報信息時從容選擇最合理的緊急逃生避險措施進行自救（政府開展的宣傳教育很重要），這才能讓預警系統(tǒng)的各項功能得到最大發(fā)揮。