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防震減災(zāi)手抄報(bào)：地震預(yù)警的十個(gè)問(wèn)題
1、地震預(yù)警，不是地震預(yù)報(bào)
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(shí)由震源向外傳播�？v波傳播速度較快，大約6公里/秒左右，但震動(dòng)相對(duì)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(shí)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(cè)儀器捕捉到的地震縱波后，快速估算地震參數(shù)并預(yù)測(cè)地震對(duì)周邊地區(qū)的影響，搶在破壞性橫波到達(dá)震中周邊地區(qū)之前，通過(guò)電子通訊系統(tǒng)發(fā)布預(yù)測(cè)地震強(qiáng)度和到達(dá)時(shí)間的警報(bào)信息，使相關(guān)機(jī)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(bào)，是在地震發(fā)生之前，對(duì)地震發(fā)生時(shí)間、地點(diǎn)、強(qiáng)度(俗稱地震三要素)的預(yù)測(cè)報(bào)告。目前人類還不能準(zhǔn)確地預(yù)報(bào)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(zhǔn)確，應(yīng)該叫地震報(bào)警或地震警報(bào)
地震預(yù)警是翻譯上的問(wèn)題，英語(yǔ)為Earthquake early warning ,日本叫“地震緊急速報(bào)”,因此中文應(yīng)翻譯為“地震報(bào)警或地震警報(bào)”，而不應(yīng)翻譯成“地震預(yù)警”，翻譯成預(yù)警容易和預(yù)報(bào)混淆。美國(guó)在加州新建立的地震預(yù)警試驗(yàn)系統(tǒng)就叫做Shake alert,也可能是為了更準(zhǔn)確的描述這個(gè)技術(shù)系統(tǒng)是個(gè)警報(bào)系統(tǒng)。
因此目前所謂地震預(yù)警，就是地震警報(bào)!它是在一個(gè)地方已經(jīng)發(fā)生了地震，當(dāng)?shù)氐牡卣鸨O(jiān)測(cè)設(shè)備在測(cè)出了地震之后，發(fā)出警報(bào)：我這地震了!由于地震波的速度只有每秒幾公里，相對(duì)電磁波的每秒30萬(wàn)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(yuǎn)方，在離地震發(fā)生比較遠(yuǎn)的地方，收到警報(bào)時(shí)地震波還未到達(dá)，這時(shí)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(bào)到達(dá)該地區(qū)時(shí)，地震波已經(jīng)到達(dá)或已經(jīng)過(guò)去。換句話說(shuō)警報(bào)收到時(shí)，已經(jīng)沒(méi)用了。
為什么會(huì)有這樣的現(xiàn)象出現(xiàn)呢?這里有兩個(gè)原因，一是地震是有深度的，一般來(lái)說(shuō)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(gè)方向傳播，到達(dá)地面的地震臺(tái)站需要時(shí)間。二是地震臺(tái)站接收到地震信號(hào)后要進(jìn)行處理確認(rèn)是大地震才能發(fā)出警報(bào)，這也需要時(shí)間。圖2是一個(gè)地震臺(tái)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(gè)地震臺(tái)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(tái)約需2秒鐘， 地震臺(tái)收到地震波進(jìn)行判定是地震的處理，這是“秒級(jí)處理”技術(shù)，因?yàn)槎?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(lái)5秒中發(fā)出地震警報(bào)，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(bào))盲區(qū)，或稱P波和S波預(yù)警(警報(bào))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(shí)際是S波預(yù)警盲區(qū)。上述的是一個(gè)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(tái)站就在震中，判別地震只用了3秒(據(jù)說(shuō)是當(dāng)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(gè)不可避免的盲區(qū)，在預(yù)警盲區(qū)地震報(bào)警基本上是沒(méi)有什么效果的，因?yàn)樵诿^(qū)內(nèi)的人們收到預(yù)警(警報(bào))信息是，地震波已經(jīng)過(guò)去了!實(shí)際上預(yù)警技術(shù)非常復(fù)雜，往往不是一個(gè)地震臺(tái)就可以準(zhǔn)確判斷，需要一個(gè)密度足夠的地震臺(tái)網(wǎng)。僅用地震波初始的幾秒鐘來(lái)判斷是否地震，還很不成熟。這樣處理時(shí)間就會(huì)更長(zhǎng)，預(yù)警盲區(qū)就會(huì)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(gè)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(tái)一收到地震信號(hào)后，“立即”判斷是地震，即我們前面說(shuō)“秒級(jí)處理”技術(shù)，最好是1、2秒鐘。這是極其困難的，因?yàn)槌Ｒ?guī)快速處理一個(gè)地震(稱為地震速報(bào))需要一個(gè)地震臺(tái)網(wǎng)，在整個(gè)地震波記錄完整(包括接收到P波、S波及其他震相)和掃過(guò)地震臺(tái)網(wǎng)后，獲得完整數(shù)據(jù)后進(jìn)行處理。這里最大的問(wèn)題是地震處動(dòng)震相的識(shí)別，即使用計(jì)算機(jī)，最快也需要幾分鐘時(shí)間才能確定地震參數(shù)，而且有時(shí)還會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)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(duì)于地震預(yù)警是沒(méi)有用的。
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