日本:緊急地震速報(bào)系統(tǒng)的工作原理
        
                                  
                    
        作者：建筑鋼結(jié)構(gòu)網(wǎng)    					
        
					時(shí)間：2009-12-22 20:26:03					[收藏]
        
               
        
                
        				
        				
        

               
        
               
          
				耗時(shí)7年開(kāi)發(fā)運(yùn)行已2年
          

          
　　東方早報(bào)：日本的緊急地震速報(bào)系統(tǒng)是從何時(shí)開(kāi)始研究的？
          

          
　　中村洋光：我們研究所從2001年開(kāi)始研究開(kāi)發(fā)這個(gè)系統(tǒng)，到現(xiàn)在為止已經(jīng)7年了，但研究仍然在繼續(xù)。
          

          
　　東方早報(bào)：該系統(tǒng)何時(shí)開(kāi)始投入運(yùn)行？
          

          
　　中村洋光：從2006年8月1日起，這套系統(tǒng)被運(yùn)用于一些特殊領(lǐng)域，比如火車(chē)、飛機(jī)、電梯等。安裝了信號(hào)接收裝置的系統(tǒng)在接收到預(yù)警信號(hào)后，可以迅速自動(dòng)停止運(yùn)行。而從去年10月1日開(kāi)始，提供預(yù)警的范圍擴(kuò)大到普通國(guó)民，他們可以通過(guò)電視、廣播等接收警報(bào)。
          

          
　　不過(guò)為了不給普通人的正常生活帶來(lái)不必要的混亂，我們提供給普通國(guó)民的預(yù)警是有要求的，即必須在兩個(gè)以上觀測(cè)點(diǎn)探知到地震，且預(yù)測(cè)震級(jí)在弱5級(jí)以上。之所以要求兩個(gè)以上觀測(cè)點(diǎn)探知到，是因?yàn)橛袝r(shí)候一個(gè)觀測(cè)點(diǎn)有所反應(yīng)，有可能是該觀測(cè)點(diǎn)遭雷擊或附近發(fā)生大的事故等，所以要求兩個(gè)以上，這樣數(shù)據(jù)比較可靠。之所以要求弱5級(jí)以上，是因?yàn)橐话闳?級(jí)以上地震才會(huì)產(chǎn)生顯著的損害，有必要進(jìn)行事先的防備。
          

          
　　東方早報(bào)：該系統(tǒng)的特征和工作原理是什么？
          

          
　　中村洋光：緊急地震速報(bào)系統(tǒng)與迄今為止的地震預(yù)報(bào)的區(qū)別就是它的迅速性。氣象廳通過(guò)震源附近的觀測(cè)點(diǎn)檢測(cè)到地震后，在數(shù)秒到一分鐘之內(nèi)可以發(fā)布多次（5至10次）地震信息。其中，第一次預(yù)報(bào)速度優(yōu)先，之后提供的信息則是利用多個(gè)觀測(cè)點(diǎn)提供的數(shù)據(jù)加以分析，逐步提高精確性。在觀測(cè)精度漸漸穩(wěn)定下來(lái)后發(fā)表最后一個(gè)預(yù)報(bào)并結(jié)束此次地震緊急地震速報(bào)。
          

          
　　它的工作原理簡(jiǎn)而言之就是，利用P波與S波的傳播速度的差異打時(shí)間差。地震時(shí)，會(huì)產(chǎn)生兩種波，即P波與S波。其中，P波的破壞力小但傳播速度快，它的速度在每秒6-7公里，而S波破壞力大但傳播速度慢，速度在每秒3-3.5公里。地震發(fā)生時(shí)，兩種震波從震源傳播到地震地存在幾秒到幾十秒的時(shí)間差。地震地離震源越遠(yuǎn)，時(shí)間差就越大。我們正是利用這個(gè)時(shí)間差，使用儀器探測(cè)出P波后迅速發(fā)出預(yù)警。使得地震地點(diǎn)能夠在破壞力大的S波來(lái)臨之前作出反應(yīng)。
          

          
　　在這套系統(tǒng)當(dāng)中，遍布于日本境內(nèi)的觀測(cè)點(diǎn)顯得至關(guān)重要，因?yàn)檎撬鼈兊谝粋€(gè)感知地震的。目前，我們研究所在全國(guó)擁有800個(gè)觀測(cè)點(diǎn)，而氣象廳擁有200個(gè)。
          


          
　仍有誤報(bào)慢報(bào)出現(xiàn)
          

          
　　東方早報(bào)：目前對(duì)普通國(guó)民的預(yù)警運(yùn)行過(guò)幾次？運(yùn)行狀況怎么樣？
          

          
　　中村洋光：第一次向普通市民發(fā)布預(yù)警是在2008年4月28日，那次地震發(fā)生在沖繩縣宮古島近海，時(shí)間是凌晨2時(shí)32分，但是預(yù)報(bào)比地震發(fā)生遲了5秒。第二次是5月8日，我們研究所所在的茨城縣發(fā)生5級(jí)地震，氣象廳的預(yù)報(bào)比震中的搖晃遲了40秒。這次是第三次。從效果來(lái)看，這次地震發(fā)生情況和預(yù)想的一樣，達(dá)到了預(yù)期效果。
          

          
　　東方早報(bào)：現(xiàn)在這套系統(tǒng)有何局限性？
          

          
　　中村洋光：仍然有不少局限性。首先是時(shí)間方面。從發(fā)布預(yù)警到強(qiáng)烈地震到達(dá)的時(shí)間間隔最長(zhǎng)也不過(guò)十幾秒到幾十秒。因此，在離震源近的地區(qū)，在地震達(dá)到之前我們來(lái)不及預(yù)報(bào)。其次是誤報(bào)。只使用一個(gè)觀測(cè)點(diǎn)的數(shù)據(jù)時(shí)，可能會(huì)受周邊地區(qū)的一些非地震因素干擾而發(fā)布錯(cuò)誤信息，比如事故、打雷等。第三，在推斷震級(jí)方面仍然有所不足。它受制于統(tǒng)計(jì)型距離減衰式震級(jí)推斷方法的局限性。第四，在推斷地震規(guī)模方面仍有不少課題。如在應(yīng)對(duì)大規(guī)模地震時(shí)的預(yù)測(cè)精度存在局限性，因?yàn)楹芸赡茉诘叵聰鄬诱谄茐耐局邪l(fā)布信息，而此時(shí)斷層的大小和位置還沒(méi)有確定。此外，當(dāng)多個(gè)地震的發(fā)生時(shí)間和空間相近時(shí)，該系統(tǒng)不能夠做到將地震適當(dāng)分離并提供正確信息。最后就是安裝成本比較高。
          

          
　　東方早報(bào)：這次日本東北部地震中，仙臺(tái)市在接收到預(yù)警后10秒地震才襲來(lái)。10秒對(duì)于地震逃生來(lái)說(shuō)意味著什么？
          

          
　　中村洋光：確實(shí)，10秒在我們?nèi)粘５钠胀ㄉ钪酗@得非常短。但是在地震襲來(lái)之前，10秒對(duì)于人們完成自我保護(hù)工作來(lái)說(shuō)則是非常充裕的時(shí)間。在10秒之內(nèi)，我們應(yīng)當(dāng)可以順利地找到藏身之處，當(dāng)然這個(gè)前提是在平時(shí)有專(zhuān)門(mén)訓(xùn)練的基礎(chǔ)之上，即當(dāng)?shù)卣鸺磳?lái)臨之時(shí)，可以頭腦冷靜地思考并選擇藏身之地。如果平時(shí)沒(méi)有這方面的訓(xùn)練的話，會(huì)感到非常恐慌，手忙腳亂，在這種情況下，10秒就顯得不夠了。所以我想強(qiáng)調(diào)的是，平時(shí)的訓(xùn)練也是非常重要的。
          

          
　　中國(guó)太大觀測(cè)點(diǎn)難密集
          

          
　　東方早報(bào)：目前世界上其他國(guó)家和地區(qū)是否有類(lèi)似的地震預(yù)警系統(tǒng)？
          

          
　　中村洋光：有。比如美國(guó)的加利福尼亞州、墨西哥以及中國(guó)的臺(tái)灣，他們都有類(lèi)似的地震預(yù)警系統(tǒng)，此外歐洲也有引入。但是他們的系統(tǒng)和日本的區(qū)別在于，我們的預(yù)警是由政府提供的，而且誤報(bào)很少，系統(tǒng)性能很穩(wěn)定。而且，我們的觀測(cè)點(diǎn)多，覆蓋面廣。
          

          
　　東方早報(bào)：中國(guó)四川此前也發(fā)生了特大地震，您認(rèn)為該系統(tǒng)有可能推廣到中國(guó)嗎？能夠發(fā)揮出同樣的功效嗎？
          

          
　　中村洋光：從技術(shù)上來(lái)說(shuō)，如果中國(guó)能夠引進(jìn)該系統(tǒng)，那么照樣可以發(fā)揮相同的功效。但是從可行性方面來(lái)講，可能性則比較小，因?yàn)檫@套系統(tǒng)的基礎(chǔ)是遍布各地的觀測(cè)點(diǎn)，這樣才能快速而精確地探知到各地發(fā)生的地震。如前面提到的，現(xiàn)在日本有1000個(gè)觀測(cè)點(diǎn)。但是中國(guó)的國(guó)土面積太大了，如果沒(méi)有足夠的觀測(cè)點(diǎn)，觀測(cè)點(diǎn)分布過(guò)于稀疏的話，就不能穩(wěn)定而快速地探知地震了。
          

          

          
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