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陈会忠研究员谈什么是地震预警

陈会忠研究员谈什么是地震预警
按:6月16日日本岩手发生了7.2级地震,有关媒体报道了日本气象厅提前10秒发出了地震预警。很多网民纷纷询问,什么是地震预警,地震预警是不是地震预报。本网特约陈会忠研究员谈谈地震预警是怎么回事。
陈会忠研究员:地震预警是利用地震波本身传播特性的差异,或者利用地震波和电磁波传播的速度差异,发出地震警报的一种技术,它不是地震预报。
大家都知道地震波在近处传播主要有两种成分,一种是纵波,也称P波。另一种是横波,也称S波。纵波在地球内部传播速度是6公里多,横波是3.5公里左右。纵波和声波一样,是挤压传播的,大地震时人们感觉是上下颠的,就是纵波。横波是剪切的,大地震时人们感觉是左右摇晃的。横波的能量比纵波能量大,具有更大的破坏性。由于这两种波传播的速度不一样,纵波传得快横波传的慢,纵波破坏小横波破坏大。这个时间差可以用来预警,以躲避横波的大破坏。横波和纵波时间差1秒,传播的距离差大约8公里 ,这称为虚波速度。比如,在距离震中80公里以外,这个时间差就有10秒钟。利用这10秒钟时间,是可以采取一定的避让措施来减轻伤亡的。这次汶川大地震,在北川、茂县、绵阳、青川都有这种感觉,即先颠后晃,晃动时破坏特别大,就是P波和S波速度和性质不一样造成的。
另外,相对电磁波30万公里的传播速度来,地震波的传播速度显然是慢得多。当一个大地震发生后,在大地震震中附近的地震台首先收到了地震波。这时立刻发出告警信号,由于电磁波传播极快,可以使远处的地区在地震波还没有到达时,就知道发生了大地震,立即采取避让措施,来减轻伤亡。假如据震中60公里以外,在震中位置的地震台立即发出预警信号,即使是P波,也可有10秒的躲避时间,S波就更长了,可有将近18秒时间。
地震预警首先实践是墨西哥,由于墨西哥地处太平洋板块地震带东缘,地震大都发生在墨西哥西近海里,对墨西哥陆地破坏很大,他们就在近海和海边布设了一些预警用的地震台,当地震台接收到大地震波时,就发出地震告警,使远离海岸的人们作好准备。
日本气象厅在2007年宣布从10月1日起,建成了大地震预警系统,开展地震预警服务。这次预警可能就是这个系统发出的。日本的地震台网非常密,总共有1200多个地震台,相当于每隔7到10公里就有一个地震台,具有很好的实施地震预警条件。
这是一个利用电磁波和地震波传播速度之差的地震预警系统,这个系统应该说是一个复杂的系统,它需要极其短的时间里迅速判断地震的震中、大小及预测影响区域的地震动烈度,它分三个步骤地,即:
地震发生后,离震中最近的地震台收到P波后,立即发出第一个预警,这是一个最初步的预警;
10秒后,这时已经有2到3个地震台收到了地震的P波,也可能有的地震台已经收到S 波了。发出第二次预警,这个预警比第一个预警的准确度要高多了。
20秒以后,这时已经有2到3个地震台收到了地震的P波,更多的地震台已经收到S 波了。发出第三次预警,这个预警已经比较准确了。
因此日本气象厅的地震预警主要是针大地震时,对具有破坏力较强的S波预警,并且
是对距离震中一定距离的区域。要知道第三次预警时,P波已经传递了120多公里,S波已经传递了70公里了。目的是利用这十几秒时间,对于地震后可能法身较大破坏地区,尽最大努力来避险。
日本气象厅在启用这个系统同时,向公众宣布了如何利用这个系统,下面是应用举例:
这些例子表明,地震预警首先可以用于,高速列车的制动、海岸防波闸关闭、人员避灾、交通管制,飞机起降管理,海啸对轮船影响预警等等。
同时,还可以通过广播和电视向居民和工作人员发出预警,包括家庭、学校、集会停止和避险、工作和高危工作停止、生命线和电梯应急管理等等。
日本气象厅还特别指出,地震预警系统时间有限,它的适用范围和效果也是有限的:
地震预警是预报最大震动和摇晃得到来,只有几秒到几十秒时间,震中并不是准确的,只是由最近的地震台来确定的;
第一次预警可能会产生由于事故、雷电、设备故障的原因误报;
对于地震发生的复杂性,对特大地震预警的准确度和精度还存在较大误差;
对于地震烈度的预测,还有赖于地震波传播衰减关系和场地效应的研究。
如上所说,建立地震预警系统是有条件的,墨西哥和日本都是根据自己的实际,建立了
地震预警系统,我国许多科学家也提议建立地震预警系统。如何实现,还需要根据我国地震观测网现状及具体地区实际来研究。





  

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