地震預(yù)警系統(tǒng)是指實(shí)現(xiàn)地震預(yù)警的配套設(shè)施，其特點(diǎn)是高度集成、實(shí)時(shí)監(jiān)控、飛速響應(yīng)。按照響應(yīng)的順序，該系統(tǒng)可包括地震監(jiān)測(cè)臺(tái)網(wǎng)、地震參數(shù)快速判測(cè)系統(tǒng)、警報(bào)信息快速發(fā)布系統(tǒng)和預(yù)警信息接受終端四部分。
2012年9月2日，由成都高新減災(zāi)研究所自主研發(fā)的“ICL地震預(yù)警技術(shù)系統(tǒng)”通過四川省科學(xué)技術(shù)廳組織的科技成果鑒定，這也是中國首個(gè)通過科技成果鑒定的地震預(yù)警技術(shù)系統(tǒng)。
研發(fā)背景
2008年5月12日14時(shí)28分，5·12汶川地震爆發(fā)，截至2008年9月18日12時(shí)，地震共造成69227人死亡，374643人受傷，17923人失蹤。地震發(fā)生時(shí)，家鄉(xiāng)位于四川達(dá)州的王暾正在奧地利科學(xué)院從事理論物理博士后研究。地震發(fā)生后，他決定回國，成立了成都高新減災(zāi)研究所，開發(fā)中國自己的地震預(yù)警系統(tǒng)。
系統(tǒng)概念
“地震預(yù)警”是指突發(fā)性大震已發(fā)生、搶在嚴(yán)重災(zāi)害尚未形成之前發(fā)出警告并采取措施的行動(dòng)，搶在地震波傳播到設(shè)防地區(qū)前，向設(shè)防地區(qū)提前幾秒至數(shù)十秒發(fā)出警報(bào)，以減小當(dāng)?shù)氐膿p失， 也稱作“震時(shí)預(yù)警”。地震預(yù)警是震中正在發(fā)生地震時(shí)，基于秒級(jí)響應(yīng)的地震監(jiān)測(cè)預(yù)警網(wǎng)絡(luò)，利用電波比地震波快的原理，對(duì)地震還未波及的區(qū)域提前幾秒到幾十秒發(fā)出的警報(bào)。而地震預(yù)測(cè)，是對(duì)還未發(fā)生的地震，通過一定的方法預(yù)計(jì)某地將來會(huì)發(fā)生一定級(jí)別的地震。
地震預(yù)警系統(tǒng)是指實(shí)現(xiàn)地震預(yù)警的配套設(shè)施，包括地震監(jiān)測(cè)臺(tái)網(wǎng)、地震參數(shù)快速判測(cè)系統(tǒng)、警報(bào)信息快速發(fā)布系統(tǒng)和預(yù)警信息接受終端。地震預(yù)警系統(tǒng)具有高度集成、實(shí)時(shí)監(jiān)控、飛速響應(yīng)特點(diǎn)；尤其是飛速響應(yīng)這一點(diǎn)至關(guān)重要。
也就是說當(dāng)?shù)卣鸢l(fā)生后，離震中最近的幾個(gè)預(yù)警臺(tái)站會(huì)陸續(xù)接收到地震信號(hào)，觸發(fā)地震參數(shù)快速判測(cè)系統(tǒng)；在收到信號(hào)的幾秒至十幾秒內(nèi)，快速判測(cè)系統(tǒng)將估算出地震的發(fā)震時(shí)刻，發(fā)震位置，震源的類型和震級(jí)的大小；然后利用這些參數(shù)模擬出相關(guān)區(qū)域內(nèi)地面運(yùn)動(dòng)的強(qiáng)烈程度；根據(jù)模擬的結(jié)果，搶在相應(yīng)地震波以前，向不同地區(qū)發(fā)出相應(yīng)的預(yù)警信息。
系統(tǒng)原理
地震的成因是由于地下幾公里至數(shù)百公里的巖體發(fā)生突然破裂和錯(cuò)動(dòng)。而這些破裂和錯(cuò)動(dòng)釋放的能量又以地震波的形式向四周輻射出去，就像往平靜的水面投入一塊石頭，石頭運(yùn)動(dòng)的能量會(huì)以水波的形式向四周輻射。地震波是一種機(jī)械波，具有一定的傳播速度，也就是說，當(dāng)?shù)卣鸢l(fā)生后，大家不會(huì)立刻感覺到地面的震動(dòng)，而是要等相應(yīng)的地震波傳播到人所在的位置。這個(gè)時(shí)間差給地震預(yù)警留下了時(shí)間差的可能。
事實(shí)上地震預(yù)警系統(tǒng)其實(shí)就是在和地震波賽跑。地震預(yù)警系統(tǒng)的工作原理就在于可以探測(cè)到地震發(fā)生最初時(shí)發(fā)射出來的無破壞性的地震波，而破壞性的地震波由于傳播速度相對(duì)較慢則會(huì)延后10～30秒到達(dá)地表。深入地下的地震探測(cè)儀器檢測(cè)到縱波（P-波）后傳給計(jì)算機(jī)，即刻計(jì)算出震級(jí)、烈度、震源、震中位，于是預(yù)警系統(tǒng)搶先在橫波到達(dá)地面前10～30秒通過電視和廣播發(fā)出警報(bào)。并且，由于電磁波比地震波傳播得更快，預(yù)警也可能趕在P波之前到達(dá)。
當(dāng)?shù)卣鸢l(fā)生后，離震中最近的幾個(gè)預(yù)警臺(tái)站會(huì)陸續(xù)接收到地震信號(hào)，觸發(fā)地震參數(shù)快速判測(cè)系統(tǒng)；在收到信號(hào)的幾秒至十幾秒內(nèi)，快速判測(cè)系統(tǒng)將估算出地震的發(fā)震時(shí)刻，發(fā)震位置，震源的類型和震級(jí)的大小；然后利用這些參數(shù)模擬出相關(guān)區(qū)域內(nèi)地面運(yùn)動(dòng)的強(qiáng)烈程度；根據(jù)模擬的結(jié)果，搶在相應(yīng)地震波以前，向不同地區(qū)發(fā)出相應(yīng)的預(yù)警信息。
拿5·12汶川地震舉例：地震波從震中傳到北川羌族自治縣縣城大概需要25秒。如果預(yù)警系統(tǒng)在發(fā)震5秒后感受到了地震波，并花了15秒鐘打電話告訴北川地區(qū)地震波即將來臨，那么北川的群眾將會(huì)獲得5秒的應(yīng)急時(shí)間。
系統(tǒng)效果
美國
預(yù)警系統(tǒng)的原理決定了地震預(yù)警系統(tǒng)能夠提供的應(yīng)急時(shí)間是有上限的。美國雖然沒有部署地震預(yù)警系統(tǒng)，但相關(guān)研究已經(jīng)開展了很多年，其中包括一個(gè)在舊金山灣區(qū)進(jìn)行研究的名為ElarmS的地震預(yù)警系統(tǒng)。結(jié)果表明，這套ElarmS預(yù)警系統(tǒng)，對(duì)于不到一半的地震，能夠提供10秒以上的預(yù)警時(shí)間；對(duì)于絕大多數(shù)地震，能夠提供的有效預(yù)警時(shí)間不超過30秒。在幾秒至數(shù)十秒的時(shí)間內(nèi)，我們能夠采取什么樣的措施減少損傷——停止高速列車、從電梯撤離、終止或保護(hù)關(guān)鍵儀器和設(shè)備、人員撤離到安全地帶等等。我們可以做的很多，但是我們不能做的卻更多。
此外，預(yù)警系統(tǒng)面臨一個(gè)尷尬的規(guī)律：越是地面運(yùn)動(dòng)強(qiáng)烈的極震區(qū)，能提供預(yù)警的時(shí)間就越短；對(duì)預(yù)警系統(tǒng)依賴越弱的地區(qū)，能提供的預(yù)警時(shí)間反而越長。再拿5·12汶川地震舉兩個(gè)極端的例子：離震中不到20公里的映秀鎮(zhèn)，處于預(yù)警系統(tǒng)的響應(yīng)盲區(qū)，基本沒有可能獲得提前預(yù)警；而距離震中約1500公里的北京，可獲得大約3分鐘的提前預(yù)警，但又幾乎沒有意義。
日本
日本國土交通省所屬的日本氣象廳于2006年8月1日啟用高度利用向緊急地震速報(bào)系統(tǒng)，并于次年10月1日上午9時(shí)開始向全國的一般大眾發(fā)布警報(bào)。日本緊急地震速報(bào)分為“預(yù)報(bào)”和“警報(bào)”，“預(yù)報(bào)”向高度利用者提供，警報(bào)的發(fā)報(bào)條件為“預(yù)測(cè)震度5弱以上”。在其預(yù)警系統(tǒng)的宣傳手冊(cè)中提到，如果您距離震中太近，預(yù)警信息和地震波可能同時(shí)到達(dá)。
2008年6月14日，日本發(fā)生的里氏7.2級(jí)地震中，距離震中30公里的鷗州，在3.5秒后收到了預(yù)警信息，但此時(shí)破壞性的S波已經(jīng)到達(dá)。在遭受嚴(yán)重沖擊的栗原市，地震預(yù)警信息只提供了0.3秒的應(yīng)急時(shí)間。對(duì)應(yīng)于距離震中50公里和80公里的居民，則分別獲得了5秒和15秒的應(yīng)急時(shí)間。
2011年3月11日的東北太平洋沖9.0級(jí)地震中，系統(tǒng)分別在地震發(fā)生后5.4秒和8.6秒向高度利用者和一般民眾發(fā)布了地震預(yù)警，幾乎是在地震波到達(dá)陸地的一瞬間，在警報(bào)地域居住的居民都收到了警報(bào)。其中距離震源較近的巖手縣大船渡市縣（觀測(cè)震度6弱）獲得了12秒的預(yù)警時(shí)間，搖晃最劇烈的極震區(qū)宮城縣栗原市（觀測(cè)震度7，最大加速度約3.8個(gè)重力加速度）則獲得了18秒的預(yù)警時(shí)間，而東京（震度5強(qiáng)）在警報(bào)發(fā)出1分鐘后也感受到了劇烈的搖晃。
預(yù)警系統(tǒng)在關(guān)鍵技術(shù)上還沒能做到十全十美，尤其是地震參數(shù)的快速判定，以及復(fù)數(shù)個(gè)地震同時(shí)發(fā)生時(shí)，震源參數(shù)分離獨(dú)立判定。作為5個(gè)部署了地震預(yù)警系統(tǒng)的國家地區(qū)之一，日本的投入最大，性能也是最好的。然而2008年1月27日，日本時(shí)報(bào)（The Japan Times）一則標(biāo)題為“地震預(yù)警系統(tǒng)再次失效”的新聞，從一個(gè)側(cè)面反映出了地震預(yù)警系統(tǒng)的現(xiàn)狀。
中國
2023年8月6日33分，中國地震臺(tái)網(wǎng)正式測(cè)定：在山東德州市平原縣（北緯37.16度，東京116.34度）發(fā)生5.5級(jí)地震，震源深度10千米。
2022年5月20日8時(shí)36分在四川雅安市漢源縣發(fā)生4.8級(jí)地震，震源深度20千米，震中位于北緯29.67度，東經(jīng)102.48度，本次地震為2013年雅安7.0級(jí)地震的一次強(qiáng)余震。而在地震發(fā)生時(shí)，雅安市民提前14秒收到預(yù)警，成都市市民則提前47秒就已收到預(yù)警。同樣，在2017年8月8日阿壩縣九寨溝縣的7.0級(jí)地震中，ICL地震預(yù)警系統(tǒng)成功提前71秒通過手機(jī)終端為成都市發(fā)出預(yù)警信息，提前19秒為甘肅省隴南市發(fā)出預(yù)警。
2014年5月，中國首都圈地震預(yù)警系統(tǒng)經(jīng)過近1年半的建設(shè)，已建成并于投入運(yùn)行，為首都圈民眾和地鐵、化工等重大工程提供地震預(yù)警服務(wù)。此次系統(tǒng)覆蓋了北京、天津市、唐山、承德、張家口市、保定市、廊坊市、滄州、大同市等首都圈區(qū)域13萬平方公里范圍。當(dāng)首都圈及周邊區(qū)域發(fā)生地震時(shí)，預(yù)警系統(tǒng)可以在地震發(fā)生7秒內(nèi)為民眾和重大工程發(fā)出警報(bào)，減少人員傷亡和次生災(zāi)害。首都圈地震預(yù)警系統(tǒng)應(yīng)用了該所自主研發(fā)的ICL地震預(yù)警技術(shù)。該技術(shù)是2008年汶川地震后，在來自中國地震局等國內(nèi)外專家的支持下研發(fā)的，經(jīng)過大量汶川余震檢驗(yàn)而逐漸完善與成熟，形成了我國具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的地震預(yù)警技術(shù)。
截至2014年，中國已有15個(gè)省市開始應(yīng)用ICL地震預(yù)警技術(shù)建設(shè)地震預(yù)警系統(tǒng)，覆蓋區(qū)域近100萬平方公里，其中包括南北地震帶、郯廬地震帶等。其所建設(shè)的地震預(yù)警系統(tǒng)已經(jīng)成功預(yù)警包括蘆山7級(jí)強(qiáng)震等破壞性地震，并通過手機(jī)、電視、新浪微博和專用接收終端等發(fā)布預(yù)警信息。首都圈中的一些學(xué)校、社區(qū)、科普館已經(jīng)應(yīng)用了地震預(yù)警信息。
系統(tǒng)部署
地震預(yù)警系統(tǒng)的部署，是一個(gè)整體的社會(huì)工程，并非一個(gè)簡單的技術(shù)問題，需要綜合考慮科技因素、經(jīng)濟(jì)因素和社會(huì)因素。截至2014年，全世界僅有中國、羅馬尼亞、土耳其、墨西哥和日本擁有投入使用的地震預(yù)警系統(tǒng)。據(jù)2004年《科學(xué)》雜志報(bào)道，日本2004年花費(fèi)9000萬美元完成的地震預(yù)警系統(tǒng)是迄今最為全面的預(yù)警系統(tǒng)。
一般來說，開發(fā)地震預(yù)警系統(tǒng)的地區(qū)，有如下特點(diǎn)：
1.地震發(fā)生頻繁
如日本、中國臺(tái)灣、墨西哥和加利福尼亞州都位于環(huán)太平洋地震帶上，地震活動(dòng)頻繁。只有頻繁的地震活動(dòng)才需要頻繁的地震預(yù)警，來減輕地震造成的損失。如果不能減少一定的損失，那么部署這套昂貴的系統(tǒng)本身就是一筆損失。
2.有較強(qiáng)的經(jīng)濟(jì)實(shí)力
地震預(yù)警系統(tǒng)由于整合度高，對(duì)地震臺(tái)站密度有要求且需要長期不間斷運(yùn)作。地震預(yù)警系統(tǒng)的警報(bào)終端還需要與相關(guān)行業(yè)和部門合作開發(fā)，如電視臺(tái)、鐵道部門、工廠、醫(yī)院等等，都需要裝備相應(yīng)的警報(bào)終端才能發(fā)揮預(yù)警系統(tǒng)的功效。因此預(yù)警系統(tǒng)的部署成本并不算是低廉，對(duì)當(dāng)?shù)乜赡苡幸粋€(gè)長期的經(jīng)濟(jì)壓力。
3.設(shè)防區(qū)域小，預(yù)警價(jià)值高
日本，中國臺(tái)灣均為整體設(shè)防，因?yàn)樗麄冃枰烙目偯娣e偏小，美國的地震預(yù)警系統(tǒng)主要也是針對(duì)舊金山周邊區(qū)域。同時(shí)，這些防御區(qū)域經(jīng)濟(jì)相對(duì)發(fā)達(dá)，高科技產(chǎn)業(yè)密集，人口密度大，長期預(yù)警的經(jīng)濟(jì)社會(huì)價(jià)值可觀。
綜合上述的情況，對(duì)于是否需要地震預(yù)警系統(tǒng)，科學(xué)界內(nèi)仍未能形成一致的看法。支持的學(xué)者認(rèn)為這是一個(gè)很棒的想法，可以減少地震災(zāi)害的損傷；不支持的學(xué)者認(rèn)為這套系統(tǒng)成本高昂、功能有限，前途并不光明。2004年《科學(xué)》雜志有文章標(biāo)題用“打賭”來形容各個(gè)國家對(duì)于地震預(yù)警系統(tǒng)的態(tài)度。
地震預(yù)警
2013年2月，中國地震局“國家地震烈度速報(bào)與預(yù)警工程”已經(jīng)進(jìn)入發(fā)改委立項(xiàng)程序，計(jì)劃投入20億元，用五年時(shí)間建設(shè)覆蓋全國的由5000多個(gè)臺(tái)站組成的國家地震烈度速報(bào)與預(yù)警系統(tǒng)。
云南省省昭通市巧家縣、四川省涼山彝族自治州寧南縣交界2013年2月19日10時(shí)46分58秒發(fā)生4.9級(jí)地震，有媒體報(bào)道稱，成都高新減災(zāi)研究所與云南昭通市防震減災(zāi)局聯(lián)合建設(shè)的地震預(yù)警系統(tǒng)對(duì)該次地震進(jìn)行了成功預(yù)警。
中國地震局在科技部的支持下，從2009年開始啟動(dòng)“地震預(yù)警與烈度速報(bào)系統(tǒng)的研究與示范應(yīng)用”項(xiàng)目，項(xiàng)目進(jìn)展順利，即將在今年3月份進(jìn)行正式驗(yàn)收。通過這個(gè)項(xiàng)目，中國地震局已經(jīng)掌握了地震預(yù)警系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)，將來會(huì)直接應(yīng)用到國家地震預(yù)警系統(tǒng)工程里去。
現(xiàn)狀
中國雖然是個(gè)多地震國家，由地震造成的人員傷亡與經(jīng)濟(jì)損失巨大，但除大亞灣核電站在法國人承建時(shí)建立了一個(gè)由地震監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)和人工決策相結(jié)合的地震預(yù)警系統(tǒng)外，中國尚未自主建設(shè)過其他重大工程地震預(yù)警系統(tǒng)，有關(guān)研究工作也僅是剛剛在個(gè)別高校和研究所興起。盡管地震預(yù)警在國外已有近50年的實(shí)踐歷史，但在中國無論從理論還是實(shí)踐上都是一片空白。強(qiáng)震動(dòng)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)處理與地震三要素的快速確定；地震動(dòng)場(chǎng)的生成；基于地震動(dòng)參數(shù)的震害快速評(píng)估等都是我們需要進(jìn)一步研究的科學(xué)和技術(shù)問題。
中國從上世紀(jì)末開始開展地震預(yù)警技術(shù)先期研究，已在測(cè)震臺(tái)網(wǎng)和強(qiáng)震動(dòng)臺(tái)網(wǎng)觀測(cè)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)處理、地震事件的實(shí)時(shí)檢測(cè)、基于有限臺(tái)站記錄的實(shí)時(shí)地震定位、基于地震動(dòng)初期信息的震級(jí)測(cè)定以及和地震動(dòng)場(chǎng)實(shí)時(shí)預(yù)測(cè)等方面都取得了一些成果。但是由于地震本身是地質(zhì)問題，由于相關(guān)研究費(fèi)時(shí)費(fèi)力所以造成很多學(xué)者選擇其他研究方向。
方案
存在兩種地震預(yù)警方案，一是基于地震速報(bào)系統(tǒng)，即利用地震觀測(cè)網(wǎng)中離震中最近的幾個(gè)監(jiān)測(cè)臺(tái)，快速確定地震的三要素（時(shí)間、地點(diǎn)、震級(jí)），然后利用現(xiàn)代通訊和破壞性地震波的傳播時(shí)間，讓離震中較遠(yuǎn)的人們有一定的時(shí)間采取措施。此方案（網(wǎng)絡(luò)預(yù)警）確定了地震的基本要素，可以向比較遠(yuǎn)的區(qū)域發(fā)布預(yù)警。但該方案有比較大的盲區(qū)，需要幾個(gè)監(jiān)測(cè)臺(tái)才能確定地震的信息。
另一方案是單點(diǎn)地震預(yù)警，此方案利用地震縱波和橫波的特點(diǎn)，進(jìn)行地震預(yù)警。其工作流程是，該點(diǎn)的地震儀連續(xù)監(jiān)測(cè)震動(dòng)，如果檢測(cè)到很強(qiáng)的縱波，則產(chǎn)生預(yù)警，警告破壞性地震波即將到達(dá)。該方案只需要一個(gè)監(jiān)測(cè)臺(tái)，所以盲區(qū)小。但只能對(duì)該地點(diǎn)進(jìn)行預(yù)警，其應(yīng)用有一定的局限性。比較好的方案是把網(wǎng)絡(luò)預(yù)警和單點(diǎn)預(yù)警結(jié)合起來，以減少盲區(qū)和增加預(yù)警范圍。
5·12汶川地震發(fā)生后，國家地震監(jiān)測(cè)部門在5分鐘左右確定了地震位置及強(qiáng)度，十幾分鐘后上報(bào)地震信息。而在地震發(fā)生十幾分鐘后，地震面波基本上已經(jīng)離開中國，所有的地震直接災(zāi)害及影響已經(jīng)形成，達(dá)不到地震預(yù)警的效果。而確定地震何時(shí)結(jié)束、何地結(jié)束及通過地震破裂模型評(píng)估地震災(zāi)害，做出地震震動(dòng)圖，則是地震一天后的事情了。
福建省地震局和中國地震局工程力學(xué)研究所在2007年合作研發(fā)了“區(qū)域數(shù)字地震臺(tái)網(wǎng)實(shí)時(shí)速報(bào)系統(tǒng)”，實(shí)現(xiàn)了震后一分鐘自動(dòng)測(cè)定地震基本參數(shù)，已經(jīng)成功應(yīng)用于地震的自動(dòng)速報(bào)，并解決了與地震預(yù)警系統(tǒng)相關(guān)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)流傳輸、地震數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)處理和地震基本參數(shù)自動(dòng)速報(bào)等基礎(chǔ)問題。
中國《國家中長期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要（2006-2020年）》和《地震科學(xué)技術(shù)發(fā)展規(guī)劃（2006-2020年）》都明確提出了應(yīng)該在中國建設(shè)地震預(yù)警系統(tǒng)。但是，當(dāng)《科學(xué)新聞》問道“中國應(yīng)該如何加強(qiáng)地震極早期預(yù)警系統(tǒng)？”時(shí)，倪四道糾正，“現(xiàn)在，我們要做的不是加強(qiáng)地震極早期預(yù)警系統(tǒng)，而是建立！中國沒有極早期預(yù)警系統(tǒng)！”
困難
地震預(yù)警系統(tǒng)面臨三個(gè)困難：
一是硬件條件的限制。
二是技術(shù)上的困難——地震發(fā)生后，只能用到近震源有限臺(tái)站的初期信息來確定地震基本參數(shù)，并實(shí)時(shí)預(yù)測(cè)尚未到達(dá)的破壞性地震波的強(qiáng)弱。信息的有限性會(huì)影響地震事件自動(dòng)判別的可靠性和地震基本參數(shù)的測(cè)定的準(zhǔn)確性。
三是地震預(yù)警的局限性——地震預(yù)警系統(tǒng)并不是萬能的，其應(yīng)用受到臺(tái)網(wǎng)條件、技術(shù)發(fā)展及震源所處位置等客觀條件的限制。
地震預(yù)警系統(tǒng)建立的阻礙在于思路、體制和科技三方面。同時(shí)由于部門利益分割嚴(yán)重致使地震相關(guān)工作大多是地震局在負(fù)責(zé)，打破部門分割，少一些“本位主義”；發(fā)動(dòng)多部門參與研究，避免思路僵化，引入競爭機(jī)制也是地震預(yù)警系統(tǒng)建立中需要克服的困難。
進(jìn)展
速報(bào)系統(tǒng)
中國在“九五”期間，在首都圈建立了由72臺(tái)衛(wèi)星傳輸、80臺(tái)電話撥號(hào)傳輸?shù)臄?shù)字強(qiáng)震臺(tái)站組成的地震烈度速報(bào)系統(tǒng)，目標(biāo)是當(dāng)首都圈內(nèi)發(fā)生里氏3.5級(jí)以上地震時(shí)，在5分鐘內(nèi)提供初步地震位置、10分鐘內(nèi)給出地震參數(shù)與地震烈度分布。在“十五”期間，還計(jì)劃在北京、天津市、蘭州市、昆明市、烏魯木齊市五大都市建設(shè)以強(qiáng)震動(dòng)觀測(cè)臺(tái)網(wǎng)為基礎(chǔ)的地震動(dòng)強(qiáng)度速報(bào)系統(tǒng)。但是這一系列的成果都不足以說明中國預(yù)警機(jī)制的進(jìn)展。
臺(tái)站密度
地震預(yù)警系統(tǒng)可以通過增加地震監(jiān)測(cè)網(wǎng)點(diǎn)、完善信息傳播機(jī)制來建立，硬件上，在中國只需兩年就可建成。中國非常有必要把中國的相關(guān)地震學(xué)研究力量組織起來，形成有效的應(yīng)急地震學(xué)研究體系，使中國盡快建立起強(qiáng)地震早期預(yù)警系統(tǒng)。中國要建立預(yù)警系統(tǒng)，地震監(jiān)測(cè)臺(tái)站密度還不太夠。中國西部地區(qū)臺(tái)站密度比較小，做起來難度大，需要再加密。首都圈臺(tái)站密度比較大，做起來容易些。
手機(jī)預(yù)警
2021年5月，小米手機(jī)地震預(yù)警現(xiàn)已經(jīng)支持全國 25 個(gè)省份（含直轄市、自治區(qū)）的大部分地區(qū)。
小米、華為、OPPO、vivo等多款國產(chǎn)手機(jī)已支持地震預(yù)警功能。其中，小米手機(jī)的地震預(yù)警功能設(shè)置路徑為：進(jìn)入“手機(jī)管家”→選擇“家人關(guān)懷”→開啟“地震預(yù)警”。手機(jī)操作系統(tǒng)接入地震預(yù)警，可以使手機(jī)用戶無需安裝地震預(yù)警App就可以享用地震預(yù)警功能，解決了民眾平時(shí)難以專門下載災(zāi)害預(yù)警App的問題。手機(jī)操作系統(tǒng)級(jí)接入，還可使得地震預(yù)警信息按最高優(yōu)先級(jí)傳遞，最大限度降低通信延遲。智能手機(jī)內(nèi)置的加速度傳感器可以感應(yīng)震動(dòng)，一旦手機(jī)監(jiān)測(cè)到地震信息，就會(huì)向預(yù)警中心服務(wù)器發(fā)送信息。而預(yù)警中心服務(wù)器，則會(huì)結(jié)合眾多手機(jī)信息判定是否發(fā)生了地震，并在判定后秒級(jí)測(cè)算地震預(yù)警震級(jí)、震中位置、發(fā)震時(shí)刻，并向震中周邊受影響人群發(fā)出預(yù)警信息。
完善系統(tǒng)
建立和完善地震預(yù)警機(jī)制已成為當(dāng)務(wù)之急。地震預(yù)測(cè)、預(yù)報(bào)、預(yù)警是三個(gè)不同的概念。地震預(yù)測(cè)是通過資料分析、規(guī)律研究提前判斷地震發(fā)生信息，預(yù)報(bào)是把預(yù)測(cè)結(jié)果進(jìn)行發(fā)布；而預(yù)警是指在地震發(fā)生后，搶在地震波傳播到設(shè)防地區(qū)前，向設(shè)防地區(qū)提前幾秒至數(shù)十秒發(fā)出警報(bào)，以減小當(dāng)?shù)氐膿p失。
研究成果
2011年8月，美國發(fā)生一場(chǎng)地震并導(dǎo)致一座核電站關(guān)閉。一個(gè)月后，加利福尼亞州的地震學(xué)家成功測(cè)試了一個(gè)地震預(yù)警系統(tǒng)。這一系統(tǒng)能夠在探測(cè)到斷層斷裂產(chǎn)生的第一個(gè)能量脈沖時(shí)發(fā)出早期預(yù)警。
評(píng)審專家認(rèn)為該系統(tǒng)處于國內(nèi)先進(jìn)水平，部分技術(shù)具有國內(nèi)領(lǐng)先和國際先進(jìn)水平。這是中國首個(gè)通過省部級(jí)科技成果鑒定的地震預(yù)警技術(shù)系統(tǒng)。該系統(tǒng)通過對(duì)地震波波形的監(jiān)測(cè)、分析、匯總、綜合分析，實(shí)現(xiàn)地震預(yù)警的有關(guān)參數(shù)計(jì)算和估算，生成地震預(yù)警警報(bào)，實(shí)現(xiàn)了地震預(yù)警信息的秒級(jí)響應(yīng)發(fā)布。同時(shí)，該系統(tǒng)還實(shí)現(xiàn)了地震預(yù)警的多途徑發(fā)布，預(yù)警信息可以通過手機(jī)、計(jì)算機(jī)、廣播、電視及地震預(yù)警信息專用接收終端等途徑進(jìn)行發(fā)布。
2013年3月14日，美國地震學(xué)家凱特·哈頓14日接受新華社采訪時(shí)說，加利福尼亞州正在測(cè)試的地震預(yù)警系統(tǒng)11日在南加州發(fā)生地震前30秒成功發(fā)出警報(bào)。據(jù)哈頓介紹，這一地震預(yù)警系統(tǒng)通過設(shè)置在各地的感應(yīng)器，將破壞力較小但速度較快的P波信息傳遞到與之相連的電腦，進(jìn)而對(duì)地震位置、震級(jí)、時(shí)間等進(jìn)行預(yù)測(cè)和報(bào)警。
2013年3月18日，成都高新減災(zāi)研究所，宣布該研究所在相關(guān)部門支持下，初步建成了覆蓋面積為40萬平方公里的地震預(yù)警系統(tǒng)。成都高新減災(zāi)研究所所建設(shè)的地震預(yù)警系統(tǒng)包括了布設(shè)在甘肅、陜西省、四川、云南等8個(gè)省市的部分區(qū)域的1213臺(tái)地震監(jiān)測(cè)儀器、預(yù)警中心和通過多種方式的預(yù)警信息實(shí)時(shí)發(fā)布和接收系統(tǒng)，總價(jià)值1.6億元，得到了科技部、中國地震局、四川省科技廳、四川省應(yīng)急辦和成都市高新區(qū)等相關(guān)部門的支持。
研究機(jī)構(gòu)
系統(tǒng)簡介
QuakeSolutionTM預(yù)警系統(tǒng)是王暾博士領(lǐng)導(dǎo)的成都高新減災(zāi)研究所在國內(nèi)外專家的支持下，自5·12汶川地震后，通過技術(shù)創(chuàng)新而實(shí)現(xiàn)的軟硬件一體化的、具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的地震預(yù)警系統(tǒng)。該系統(tǒng)的重要?jiǎng)?chuàng)新是其誤報(bào)率低、軟硬件一體化技術(shù)等。另外，該系統(tǒng)還可具備烈度速報(bào)功能。與無預(yù)警系統(tǒng)相比，地震預(yù)警系統(tǒng)可以在地震災(zāi)難到來前給出警告，縮短反應(yīng)時(shí)間、判斷時(shí)間、決策時(shí)間，減少人員傷亡。
成立于汶川地震后的成都高新減災(zāi)研究所，從2008年汶川地震后開始研制地震預(yù)警技術(shù)；在來自國內(nèi)外地震、應(yīng)急專家的幫助下，成都高新減災(zāi)研究所初步掌握了地震預(yù)警和烈度速報(bào)的核心技術(shù)，且已經(jīng)將這些技術(shù)融入到其開發(fā)的軟硬件一體化系統(tǒng)中，形成了自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)。
從2010年底開始，研究所已經(jīng)先后在2萬余平方公里的汶川余震區(qū)域包含18個(gè)縣市，覆蓋了四川省、甘肅省、陜西省三省交界區(qū)域）布設(shè)了預(yù)警試驗(yàn)網(wǎng)絡(luò)，自2011年4月15日起，已經(jīng)對(duì)試驗(yàn)區(qū)域內(nèi)發(fā)生的110次余震實(shí)現(xiàn)了預(yù)警，并在國內(nèi)首次實(shí)現(xiàn)了參試人員先收到預(yù)警短信，然后才感覺到地震。
自主研發(fā)
地震預(yù)警系統(tǒng)就是在一定地域布設(shè)相對(duì)密集（例如，臺(tái)站間距15公里）的地震觀測(cè)臺(tái)網(wǎng)，在地震發(fā)生時(shí)，利用地震波與無線電或計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)傳播的速度差，在破壞性地震波(橫波或面波)到達(dá)之前給預(yù)警目標(biāo)發(fā)出警告，以達(dá)到減少地震災(zāi)害和地震次生災(zāi)害的技術(shù)。地震預(yù)警的關(guān)鍵是利用地震波的前幾秒的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確估計(jì)震級(jí)、震中位置以及快速估計(jì)地震對(duì)預(yù)警目標(biāo)的影響等。
日本地震預(yù)警
1989年，日本的鐵道技術(shù)研究所開發(fā)出了實(shí)用性的地震預(yù)警系統(tǒng)，投入新干線列車運(yùn)營管理。
2004年8月1日，日本的全國性地震預(yù)警系統(tǒng)試運(yùn)行，2006年正式運(yùn)行。
該系統(tǒng)能夠在地震爆發(fā)后極短的時(shí)間內(nèi)，向相關(guān)地區(qū)的民眾傳達(dá)地震波將要到達(dá)的信息，并且盡可能地將各種特殊情況考慮在內(nèi)，使預(yù)警信息通知到人。
2007年10月1日，日本氣象廳推出了“緊急地震速報(bào)”，能夠在地震發(fā)生后幾秒到幾十秒的時(shí)間內(nèi)向公眾發(fā)出地震警報(bào)。
2007年11月26日，日本電報(bào)電話公司(NTT)出售的大部分手機(jī)都搭載了短信通知地震警報(bào)的功能，其它運(yùn)營商之后也紛紛效仿。用戶可以通過訂閱服務(wù)，免費(fèi)接收地震警報(bào)短信或電子郵件。智能手機(jī)通過設(shè)置或下載應(yīng)用軟件也可以實(shí)現(xiàn)接收警報(bào)。
重要事件
2011年4月25日，預(yù)警系統(tǒng)開始試運(yùn)行。
2011年7月和2011年12月，分別召開地震預(yù)警研討會(huì)。
2011年9月20日，公眾開始體驗(yàn)地震預(yù)警。
2011年11月1日，四川甘肅陜西的學(xué)校應(yīng)用地震預(yù)警系統(tǒng)進(jìn)行演習(xí)。
2011年12月6日，實(shí)際地震觸發(fā)學(xué)校的地震預(yù)警警報(bào)，師生安全有效疏散。
2012年2月12日，組織志愿者座談會(huì)。
2012年4月22日，多個(gè)智能手機(jī)平臺(tái)能夠接收地震預(yù)警信息等加入。
2012年5月10日，參加由四川省科學(xué)技術(shù)廳組織的中國首次過萬人地震預(yù)警演習(xí)。
2013年2月19日10時(shí)46分，云南省昭通市巧家縣附近發(fā)生4.9級(jí)地震，成都高新減災(zāi)研究所與云南昭通市防震減災(zāi)局聯(lián)合建設(shè)的地震預(yù)警系統(tǒng)對(duì)該次地震成功預(yù)警。這是國內(nèi)地震預(yù)警系統(tǒng)首次實(shí)現(xiàn)對(duì)破壞性地震成功預(yù)警。
參考資料 >
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中國地震預(yù)警技術(shù)已成熟，地震預(yù)測(cè)還有多遠(yuǎn)？.界面新聞.2023-08-07
地震預(yù)警系統(tǒng)行業(yè)現(xiàn)狀：地震活動(dòng)強(qiáng)度增強(qiáng) 加速推進(jìn)中國地震預(yù)警網(wǎng)建設(shè).觀研報(bào)告網(wǎng).2023-08-07
警報(bào)，警報(bào)！與地震賽跑的地震預(yù)警系統(tǒng).果殼網(wǎng).2023-08-07
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2024年，江蘇有望實(shí)現(xiàn)秒級(jí)地震預(yù)警.現(xiàn)代快報(bào)-今日頭條.2023-08-08
四川地震前超千萬人提前收到預(yù)警 天目新聞專訪預(yù)警系統(tǒng)開發(fā)者王暾.潮新聞.2023-08-07
九寨溝7級(jí)地震提前71秒預(yù)警:提前20秒傷亡可降63%.四川在線.2023-08-07
中國首都圈地震預(yù)警系統(tǒng)啟用.成都高新減災(zāi)難研究所網(wǎng)站.2023-08-07
地震預(yù)警技術(shù)獲重大突破 1秒內(nèi)鎖定震源.中國科大新聞網(wǎng).2023-08-07
我國計(jì)劃用五年時(shí)間建設(shè)國家地震預(yù)警系統(tǒng).中國政府網(wǎng).2023-08-07
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地震預(yù)警目前在中國處于什么狀態(tài)？.中荷人壽網(wǎng).2023-08-07
地震預(yù)警 我們等了半個(gè)世紀(jì).青海科技報(bào).2023-08-07
小米：地震預(yù)警功能已支持全國 25 個(gè)省份的大部分地區(qū).中國電子商會(huì).2023-08-07
無需App 手機(jī)可接收地震預(yù)警信息.新華網(wǎng).2023-08-07
應(yīng)盡快建立地震預(yù)警系統(tǒng) 把錢用在刀刃上.人民網(wǎng).2023-08-07
美成功測(cè)試地震預(yù)警系統(tǒng) 可提前數(shù)秒預(yù)警.科技時(shí)代官微.2023-08-07
我國自主研發(fā)的地震預(yù)警系統(tǒng)通過鑒定.中國科學(xué)院.2023-08-07
美地震預(yù)警系統(tǒng)震前30秒成功報(bào)警.中華龍都網(wǎng).2023-08-07
成都建成世界最大地震預(yù)警系統(tǒng) 總價(jià)值1.6億元.中國日?qǐng)?bào)網(wǎng).2023-08-07
地震預(yù)警系統(tǒng)的研究所.北京123.2023-08-07
地震預(yù)警原理.成都高新減災(zāi)研究所.2023-08-07
“無所不至”的日本地震預(yù)警.廣東省地震局.2023-08-07
我國首次實(shí)現(xiàn)對(duì)破壞性地震成功預(yù)警.人民網(wǎng).2023-08-07
中國首次過萬人地震預(yù)警演習(xí)在三省七校同步進(jìn)行.成都高新減災(zāi)研究所.2023-08-07