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來源：互聯網

地震預警（Earthquake Early Warning）是指在破壞性地震發生以后，在某些區域可以利用電磁波搶在地震波之前發出避險警報信息，以減小相關預警區域的災害損失。使距離地震較遠的地方在破壞性地震波還沒有到達之前可以避險和逃生。

地震預警通常是利用觀測儀器，盡可能獲取震源附近先傳播到的地震波來偵測地震，并搶在攜帶更多能量的s波，甚至P波到達并造成破壞前，以警報的形式告知地震動的可能大小或潛在破壞，預警系統主要由臺站觀測系統、通信網絡系統、數據梳理系統等子部分組成。

中國地震局主導建設的“國家地震烈度速報與預警工程”于 2018年正式實施，于 2023 年全面完成。微電子機械系統（MEMS）在地震預警方面的應用也越來越普及。截至2021年，地震預警系統在實際建設方面取得了很多進展，但從第一個運行的系統起，在傳感器和算法方面，大部分預警系統很大程度上沒有較大變化。2023年12月18日23時59分，甘肅臨夏回族自治州積石山保安族東鄉族撒拉族自治縣發生6.2級地震，成都高新減災研究所（減災所）與中國地震局聯合建設的中國地震預警網成功預警此次地震。

概念界定

地震預警

“地震預警”是從英文“Earthquake Early Warning”翻譯過來的。準確的中文應譯為 “地震報警或地震警報”，而不應譯為“地震預警”。地震預警容易和地震預報混淆起來。在日本稱“地震預警”為“地震緊急速報”，美國在加利福尼亞州新建立的地震預警試驗系統就稱為 “Shake Alert”系統，即震動警報。

地震預報

地震預報是指地震發生之前發出的預測。需要強調的是，由于地震是發生在地殼的內部，人類現在還無法動態觀測和探測到地球深部的環境變化和地震發生的過程，因此目前還無法科學驗證地震發生的原因及準確預測地震的發生。

工作原理

地震預警就是利用觀測器，盡可能獲取震源附近先傳播到的地震波來偵測地震，并搶在攜帶更多能量的s波，甚至P波到達并造成破壞前，以警報的形式告知地震動的可能大小或潛在破壞，則公眾可獲取緊急逃生避險時間，而高鐵、危化企業、醫院手術室等則可提早采取地震應急處置措施，進而減少人員傷亡和社會財產損失。這就是所說的地震預警。

地震預警技術的基本原理是利用電磁波與地震波的傳播速度差異，在地震發生后根據最初記錄到波形的地震觀測臺站數據，由計算機自動快速估算出震級、震中距及震中位置等震源參數，然后對地震波尚未傳播到的預警目標區發出地震預警信號。地震發生時，首先出現的是上下震動的P波，震動幅度較小，要過大約10秒到1分鐘時間，水平運動的S波才會到來，造成嚴重破壞。地震預警就是利用地震發生后，P波與S波之間的時間差。原理上，在距離震源50公里內的地區，會在地震前10秒收到預警信息；90-100公里內的地區，能提前20多秒收到預警信息。前者是通過整個地震監測臺網記錄到的首個非破壞性地震波（P波）與破壞性地震波（s波或面波）到達預警目標區的時間差實現預警。后者則是根據 P 波達到后最初幾秒的信息來實現預警，它利用的也是 P 波與 S 波或面波的速度差，根據傳播速度較快的P波估算地震震級大小，并估計震中位置發出預警信息。

以2008年5·12汶川地震為例，在地震發生之后，以已有臺網密度，我們能在震后10秒內第一次估計出地震發生的位置和震級大小，此時 s波以震中為中心，傳播了約33公里，此區域S波已經到達，無地震預警時間，稱之為“預警盲區”。而盲區外的可能破壞地區能在 S 波到達前，甚至在P波到達前數秒獲知地震波即將到來的信息，如地震烈度為11度的北川羌族自治縣在S波到來前有接近20秒的時間，地震烈度為10度的青川縣時間可達1分鐘，而地震烈度為6度的西安獲取的預警時間甚至接近3分鐘。而其他地區，如武漢、北京、上海等有震感地區，可在感受到震感數分鐘前得到地震信息，這將減少地震帶來的恐慌理系統、多渠道的緊急信息發布系統和有效的緊急避險及緊急處置措施。

系統組成

地震預警系統為實時、全自動、高時效，且 24 小時連續運行處理的技術系統，其實現和減災效果的發揮需要高密度的地震觀測臺網、低時延的通信網絡、高可靠的自動化處理系統、多渠道的緊急信息發布系統和有效的緊急避險及緊急處置措施，地震預警系統主要由臺站觀測系統、通信網絡系統、數據處理系統、緊急信息發布系統組成，然后在信息接收及緊急處理后分發給用戶。

主要功能

地震預警可以通過多種通信渠道以最小的延遲和簡單易懂的消息傳播給用戶，在建立了自動接收與處置裝置后將能確保關鍵基礎設施、生命線和運輸系統的安全，大大降低震后火災等次生災害的誘發風險；研究表明，如果預警時間為3秒，可使傷亡率減少14%；如果預警時間為10秒和60秒，則可使人員傷亡分別減少39%和95%。可以預見，地震預警的收益將會超過一次重要地震的直接損失。

發展現狀

國內

1994年，中國大亞灣核電站建立了用于地震報警的地震儀表系統；2001年10月，遼寧省地震局為中國石油天然氣股份有限公司大連分公司建立了大型石化企業地震預警系統投入使用。

2011年8月7日，成都高新減災研究所、成都市美幻科技有限公司與服務于海地的美國I.Trade公司簽署戰略合作協議。I.Trade公司將向美幻科技分批采購地震預警系統，并逐步在海地進行建設，這標志著中國的地震預警技術將首次走出國門。

2009年開始，中國地震局在科技部支持下，開始啟動“地震預警與烈度速報系統的研究與示范應用”項目。2013年，據中國地震局相關人員介紹，“國家地震烈度速報與預警工程”已經進入發改委立項程序，計劃投入20億元，用五年時間建設覆蓋中國的由5000多個臺站組成的國家地震烈度速報與預警系統。

2014年8月，“成都高新減災研究所”的民間機構成功預警云南魯甸6.5級地震，成立于5·12汶川地震后，研究所通過自主研發的ICL地震預警技術系統對民眾進行地震預警。據研究所所長王暾介紹，與日本的預警系統相比，ICL系統的響應時間快25%，可靠性更高。此次云南省的地震是成都高新減災研究所的地震預警系統預警的第14次造成了破壞的地震，第一次預警破壞性地震是2013年2月19日巧家縣4.9級地震，迄今中國最大的被預警的地震為2013年4月20日的蘆山7級強震。

中國的國家地震烈度速報與預警系統是由中國地震局主導建設，“國家地震烈度速報與預警工程”于2018年正式實施， 2023年全面完成，該工程在中國范圍內建設超過 1.5 萬個觀測站點。工程竣工后，會在華北、南北地震帶、東南沿海、新疆天山中段以及拉薩周邊地區等重點地區形成秒級地震預警能力，在中國范圍內形成分鐘級地震烈度速報能力。并且，按照“中國一張網、一套處理系統、一套處理結果以及一套發布平臺、多級信息服務”的技術架構開展建設。根據預測地震烈度的不同，將地震預警等級由強到弱分為四級，并采用紅、橙、黃、藍等四種顏色分別表示，紅色表示Ⅰ級預警，橙色表示Ⅱ級預警，黃色表示Ⅲ級預警，藍色表示Ⅳ級預警。在地震預警信息發布過程中，根據各省實際情況，綜合當地建（構）筑物抗震設防能力、地震活動性、社會對地震預警的接收程度以及地方法律法規等因素，確定本省地震預警信的發布條件和閾值。發布渠道包括：專用信息終端、應急廣播、廣播電視、網絡平臺以及新媒體等。截至2021年，在云南、四川、京津冀等地區已基本具備地震預警服務能力。此外，在中國臺灣地區也有三套地震預警系統。一是交通部中央氣象局使用區域地震臺網檢測地震并使用基于P波的點源方法來發布警報。該系統產出預警警報信息一般需要15s左右，通過手機可以接收到警報。二是臺灣大學開發的預警系統，使用低成本的微電子機械系統（MEMS）傳感器，可為震中附近地區提供更快速的現地預警。它使用P波位移閥值來發布警報，傳感器布設在大約600棟建筑物內，大部分是學校，截至2021年，在安裝的是P ‐ alert 設備。臺灣地震工程研究中心也開發了一種現地方法，它也使用幾秒P波數據來預測即將到來的峰值震動，但它使用六個提取的特征參數和一個支持向量機模型來決定何時發出預警，觀測設備主要安裝在學校。

2018年起，廣東省開工建設國家地震烈度速報與預警工程廣東子項目。通過該子項目，國家地震烈度速報與預警工程廣東團隊在廣東設置1172個地震監測站點、1個省級預警中心、1463個地震預警專用終端。

2020年小米與成都高新減災研究所合作，使小米手機、電視都具備了地震預警功能，截至2021年，小米手機的地震預警已經支持中國 25 個省份（含直轄市、自治區）的大部分地區。截至2022年9月，小米科技有限責任公司、華為、OPPO、vivo等多款國產手機都已接入地震預警功能。手機操作系統接入地震預警，可以使手機用戶無需安裝地震預警App就可以享用地震預警功能，解決了民眾平時難以專門下載災害預警App的問題。2023年6月8日，國務院新聞辦公室舉行“權威部門話開局”系列主題新聞發布會。發布會介紹，中國建成15391個地震預警站、3個國家級中心、31個省級中心和173個地市級信息發布中心。全球規模最大的地震預警網主體工程已經完工，并在京津冀、川滇閩等地區開展試點服務。2024年1月1日起，國家地震烈度速報與預警工程廣東省子項目正式對外服務。廣東地區的用戶，可以通過關注微信小程序“中國地震臺網”，以及“南粵地震預警”，接收官方發布的地震預警信息。2024年5月12日，5·12汶川地震16周年，第16個全國防災減災日，騰訊微信和QQ雙平臺地震預警功能上線，覆蓋四川省全省。四川已實現全省5級以上地震在震后5-15秒發布地震預警的能力。

國外

美國

19世紀中葉，美國舊金山地區頻繁發生地震，于是Cooper博士提出了一個設想，在經常發生地震的地區布置地震監測儀，當地震發生的時候地震監測儀發出預警，在地震波還沒到達的地區給人們提供一定的逃生時間。這個設想一經提出，在社會上引起了廣泛的關注，加之計算機科學的快速發展，使地震預測預警技術很快從設想變為現實。

1985年墨西哥城 8.1級地震后，科學家們通過模擬發現，從沿海岸地震臺站檢測到地震至墨西哥城感到震動存在超過 1 min 的時間間隔。之后，墨西哥政府開始建設地震預警系統，并于1991年投入運行，截至2021年，已覆蓋多個州和城市。該系統通過部署在學校和政府辦公室的數千個專用無線電接收器發布警報，在墨西哥城，大多數居民都能聽到。該系統當檢測到兩個地震臺站的有效地震動時，就會在可能遭受震動的城市內發布警報。以墨西哥城為例，發布警報的閾值是海岸南面 300 km 遠的 2 個臺站檢測到 5 級以上地震。使用較少的數據即可快速發出警報，只需要3sP波數據。同時，還有兩個獨立的私營部門地震預警系統也在運行，分別是Sky Alert和Grillo，各自運行自己的監測臺網，并主要通過智能手機應用程序和專用聯網設備來播送警報。

美國西海岸地區的公共地震預警系統“ShakeAlert”從2021年開始在分階段實施。由美國地質調查局和加利福尼亞大學伯克利分校、加州理工學院等機構合作運行。地震臺網的傳感器數量在未來幾年將達到1500 個。該系統采用經過廣泛測試的多種方法，并使用 EPIC 單個點源算法和有限斷層檢測器（FinDer）線源算法，點源算法主要基于ElarmS‐3 。結合大地測量學數據，改進大型破裂的震級和有限尺度估計結果的多種算法也正在進行測試。2018年分階段推出了部分公共服務，包括停止列車運行、為部分學校報警以及自動的供水管理等。2019年初，洛杉磯向公眾提供了 ShakeAlert‐ LA 應用程序，目的是在洛杉磯縣發布警報。此外，智利、瑞士、哥斯達黎加、薩爾瓦多和尼加拉瓜等也一直在建設地震預警網，系統采用虛擬地震學家（VS）、ElarmS 和 FinDer等算法。

日本

日本氣象廳（JMA）的公共預警系統，在1995年神戶6.9級地震后觀測臺站的密度得以大幅提高，系統于2007年開始發布地震預警信息，該系統基于P 波到時進行地震定位、由P波前幾秒數據進行震級估計。2011 年日本東北 9 級大地震，系統向受影響最嚴重的仙臺市地區發布了警報，該區預期的地震動超過發布公共警報的閾值‐JMA 烈度 5L（5 度弱，相當于 MMI VII）。然而，這次特大地震在更廣區域產生了顯著震動，遠超出地震預警算法預測的震動范圍，震級估算在 8.1 級處飽和，也沒有產出破裂斷層面有限尺度的有關信息。此外，在強烈余震序列中，系統錯誤地將來自不同地點、同時發生的地震波至進行了關聯。此外，日本新干線高速鐵路中還建設了 UrEDAS 系統，采用沿鐵路線布設臺站觸發后的 P 波信息對地震的震級和震中位置快速進行判定和預警。

意義與作用

地震預警在減少地震災害方面發揮了它的作用。隨著科學技術的進步地震預警技術將不斷完善，從而更廣泛地服務于民眾服務于社會。

由于地震波的傳播速度每秒僅為幾公里，相對電磁波的傳播速度每秒 30 萬公里要慢得多，人們就將地震發生的消息用電磁波手段（電話、廣播、電視、網絡、手機）迅速地傳給遠方，在距發生地震較遠的地方地震波還未到達時收到警報，從而采取緊急措施進行逃生。地震預警可以減少地震造成的損失，避免次生災害的發生。

地震預警信息可為政府應急決策提供依據。社會公眾可以根據地震預警信息及時采取措施避震逃生，大幅度減少人員傷亡。地震預警還可為重大工程提供安全保障服務，城市供氣和供電系統、核電站、水庫大壩、大型變電站及輸油輸氣管線、高速鐵路等重大工程可以根據預警信息啟動相應的制動、關閉等處置系統，減輕直接地震災害及次生災害損失。

應用案例

2014年8月24日，加利福尼亞州舊金山北部地區發生了6.0級地震。此次地震是當地25年來最強烈的地震，導致至少170人受傷。值得注意的是，在舊金山地震發生前的10秒，美國伯克利地震學實驗室的一個地震警報系統成功探測到了這次地震，并向地震學家發出了預警。

根據成都高新減災研究所所長、地震預警四川省重點實驗室主任王暾的介紹，首都圈地震預警系統采用了該研究所自主研發的ICL地震預警技術。這項技術是在2008年汶川地震后，在中國地震局等中國外專家的支持下研發的。經過多次汶川縣余震的檢驗，該技術逐漸完善和成熟，并成為中國具有完全自主知識產權的地震預警技術。

2013年1月5日13時6分14秒，四川綿竹發生了3.0級地震。在發送此信息時（13時6分23秒），預計地震橫波還有15秒將到達成都市，預計烈度為0.0度。此次地震預警信息是由電腦自動發送的，該信息通過微博發布的同時，也通過計算機、手機、專用預警接收服務器、電視等實時同步發布。此次地震預警信息是由在汶川縣區域布設的預警試驗網發出，四川境內，儀器已覆蓋了包括汶川、青川縣、都江堰市、龍門山斷裂帶在內的廣大地震多發區域。

2023年12月18日23時59分，甘肅臨夏回族自治州積石山保安族東鄉族撒拉族自治縣發生6.2級地震，成都高新減災研究所（減災所）與中國地震局聯合建設的中國地震預警網成功預警此次地震，給臨夏回族自治州提前12秒預警、黃南藏族自治州提前22秒預警，給甘南藏族自治州提前25秒預警，給蘭州市提前29秒。該地震是中國地震預警網自2011年連續成功預警的第80次破壞性地震。初步統計表明，受地震影響區域內開啟了預警功能的國產手機、電視等都提前發出預警。

2025年6月23日，廣東清城區發生4.3級地震前10秒鐘，共有50.2萬微信用戶收到來自“中國地震預警”微信小程序推送預警信息。

參考資料 >

中國地震預警網成功預警甘肅積石山地震：給臨夏州提前12秒預警.百家號.2023-12-19

云南魯甸發生14年來最強震陜西西安亦有震感_新浪新聞.新浪新聞.2023-08-07

地震預警，中國拿的出手嗎？.www.chinagb.org.2019-07-08

廣東布設1172個地震監測站點，如何使用手機接收官方預警？快來學！.今日頭條.2025-06-24

小米：地震預警功能已支持全國25個省份的大部分地區|界面新聞 · 快訊.界面.2021-05-12

無需App 手機可接收地震預警信息.中新網.2022-09-08

我國建成全球規模最大地震預警網提供數秒至數十秒預警時間.中新網.2023-06-09

QQ微信上線地震預警功能，已覆蓋四川全省，全國范圍也快了.錢江晚報-今日頭條.2024-05-13

什么是地震預警.攀枝花市應急管理局 .2023-12-20

中國建成世界最大地震預警網覆蓋約6.5億人.news.ifeng.com.2019-07-08