1976年7月28日,河北唐山发生7.8级地震,震中烈度Ⅺ度。遭受地震破坏的区域约21万平方公里。这次大震使唐山市夷为平地,死亡242769人,重伤164851人,直接经济损失54亿元。
如今,地震预警系统通过及时获取地震信息,利用电磁波与地震波的传递速度差,提前数秒至数十秒发出警报,为现代生活提供了宝贵的“黄金避险时间”。它能显著减少人员伤亡和财产损失,极大提升了社会应对突发地震灾害的能力和安全感。
一、现代地震预警信息系统
地震预警信息是一种集合声、光、图、文等形式的灾害警报,可以通过地震预警终端、广播、电视、手机等设备接收获取。地震预警是破坏性地震已经发生,利用近台纵波记录快速测定震中和震级,运用传输速度远超于地震波的电磁波,向可能造成灾害且地震波尚未到达的地区发出强烈地震波即将到达的预警信息。

图1. 部分地震预警设备
(一)如何看懂地震预报信息?
这里以地震预警信息发布终端为例,一般地震预报信息通常包括:预估烈度、震中位置、地震预警等级、预警倒计时、发震时间等信息。地震预警会在地震发震后数秒内,地震信息通过电磁波将监测设备监测到的地震信息传输数据处理中心,再通过电磁波传播到地震预警终端,为公众提供防震减灾信息。

图2. 地震预警信息发布终端
(二)地震预警信息等级分类
地震预警等级信息根据烈度信息,共分为了红、橙、黄、蓝四个地震预警等级,预警紧急程度依次由高向低逐级递减。

图3. 四类地震预警信号
1. 红色预警
红色,代表最高等级的地震预警信息,为警报性警告,预估有极重破坏,通常预估地震烈度为7度以上,需立即采取避险措施。此时,房屋摇晃剧烈,遭到严重破坏,行人行走困难。
通常红色预警时,地震预警终端报警声音为:20滴滴! 18滴滴!16滴滴!
2. 橙色预警
橙色,相较红色,烈度略微降低,为警报性警告,预估有严重破坏,通常预估地震烈度为5-7,需采取避险措施。对于不设防房屋,或抗震设防等级较低的房屋造成损坏,多数人震感强烈。
橙色预警时,地震预警终端报警声音为:20滴! 18滴!16滴!数字中间夹一声滴。
3. 黄色预警
黄色,烈度较低,为告知性地震警报,部分人对地震有感觉,会让门窗摇晃作响,应做好防止房屋中未固定物品掉落砸伤的风险。
黄色和蓝色预警时,地震预警终端报警声音为:20! 19!18!报时中间没有“滴”声。
4. 蓝色预警
蓝色,影响程度最低,为告知性性地震警报,少数人有感地震动,个别高楼层的人有震感。
(三)为什么有的时候发生了地震,但没有收到地震预警?
是因为地震对你所在区域的预估地震烈度低于预警信息触发阈值。四川省地震预警信息发布条件如下:
1. 四川省内及边界50km范围内发生的地震预警震级M≥4.0且震中预测地震烈度≥5度。
2. 全国范围内发生的地震在四川省边界最高预测地震烈度≥5度。
二、如何实现地震预警的?
光比波快,电信号传播与地震波抢时间
(一)地震预警,是通过在不同地区架设密集的监测台阵,监测到地震波后,通过网络、卫星等方式向数据处理中心发送信号。由于电磁波的传播速度远大于地震波,两者速度具有明显的速度差,所以越远的距离,就会产生越大的时间差,因此,可以通过布置台站,进行地震预警。

图4. 地震监测预警原理示意图(截取自 四川省防灾减灾馆)
(二)数据处理中心通过对多个台站数据进行处理,运用实时定位算法快速确定震中位置、震级大小等参数,通常在震后几秒内完成。

图5. 地震监测预警系统示意图
(三)数据处理中心根据计算出的震中位置、震级以及已知的地震波传播速度模型,预测破坏性地震波到达不同区域的时间和预估烈度,对预测超过地震烈度阈值的区域生成预警信息并向地震预警终端或设备发出预警信息。
三、地震预警也有盲区?
预警盲区就是离震中非常近的一片区域。由于距震中太近,在触发地震预警系统的同时,地震波已经到达震中附近地标,警报声可能和剧烈的晃动几乎同时发生,甚至震动先到,警报后响,这就是地震预警的盲区。一般在震中向外的20多千米,地震预警系统才能够起到防震减灾效果。

图6. 地震预警盲区示意图
撰 稿 | 刘 沛
一审一校 | 李定平
二审二校 | 江国茂
三审三校 | 聂泰民
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