与地震“赛跑”的预警系统

今天（2024年5月12日）是第16个全国防灾减灾日，主题是“人人讲安全、个个会应急——着力提升基层防灾避险能力”，5月11日至17日为防灾减灾宣传周。

虽然人类至今未能攻克地震预报的难题，但建立地震预警系统是减轻地震灾害损失的有效手段之一。

文/上海地震台

2023年12月18日23时59分，甘肃省临夏回族自治州积石山县发生6.2级地震，中国地震预警网成功预警此次地震，给临夏回族自治州、黄南藏族自治州、兰州市分别提供了12秒、22秒、29秒的预警时间。作为中国地震预警网重要组成部分的国家地震烈度速报与预警工程上海子项目近期已完成竣工验收。

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利用“时间差”实现预警

地震预警是在地震发生后，依托震中附近的密集地震站点，根据地震台站观测到的地震波的初期信息，快速估计地震参数并预测对周边地区的影响，抢在破坏性地震波到达之前，提前几秒至几十秒发布地震强度和到达时间的预警信息。

地震预警系统利用两个时间差来实现地震预警：一是两种地震波传播速度的不同而形成的时间差；二是电磁波与地震波传播速度不同而形成的时间差。地震产生纵波（P波）和横波（S波），纵波传播速度快但能量较小，一般不会造成破坏；横波速度相对较慢但能量大，是造成地震破坏的主要因素。地震发生后，震中附近的地震台站自动检测到纵波，通过电磁波迅速传送到数据处理中心，系统快速估算地震参数，在具有破坏性的横波传到某地之前通过紧急地震信息接收终端、电视、广播、互联网、新媒体和国家突发事件预警信息发布系统等多种渠道，为政府机关、专业用户以及社会公众等各类用户提供地震预警信息服务，有效降低人员伤亡和减轻地震灾害损失。

地震预警时间的长短取决于震中地区监测站点密度、预警区距离震中的远近等。监测站点越密，预警信息产出的耗时越短，预警时间就会越长；距离震中越远，预警时间越长。根据预警原理，地震震中地区将是预警盲区。相对而言，震级越大，地震预警产生的减灾效果越明显。

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上海地震台能做什么

或许有人会说：“上海很少发生地震，即使发生了也非常微弱，在上海建设地震预警系统有什么用处呢？”实际上，上海每年都会经历数次地震，由于大多数地震的震级较小，并没有引起太多关注。然而，周边地区的地震和距离较远的强震仍然会对上海产生一定的影响。例如，1996年长江口发生的6.1级地震和2011年日本东北部太平洋海域发生的9.0级大地震，虽然距离较远，但上海仍有明显震感并受到了一定程度破坏。

20世纪70年代以来，对上海造成影响的地震共有20次之多，这些地震的震级从轻微的3级到严重的6级不等。幸运的是，由于震级较小或震源较远，这些地震并未对上海造成严重的破坏或人员伤亡。然而，这并不意味着我们可以忽视这些地震的风险。上海位于环太平洋地震带附近，地下覆盖着400米左右的软土层。不仅如此，上海高楼林立，人口密集，交通、供电、供水等生命线工程错综复杂，地震很可能对建筑物、桥梁等基础设施造成一定的损害，甚至影响市民的工作和生活。一旦上海发生破坏性地震，财产损失和社会影响会远远超过其他地区。因此，地震监测预报预警工作对维护城市的安全和稳定意义重大。

上海地震台在地震预报和地震监测预警等方面发挥着至关重要的作用。作为国内重要的地震监测机构之一，上海地震台致力于利用先进的设备和仪器，对上海行政区的地球物理异常以及地震活动进行实时监测和分析。上海地震台通过对地形变、地下流体、地磁地电等多个地球物理测项进行观测与分析，捕捉地球物理前兆异常，利用较密的地震台站，快速监测地震事件，通过人工审核，在地震发生后10分钟内产出准确的地震要素信息。

随着国家地震烈度速报与预警项目建设完成并正式运行，上海已具备了远场大震预警能力，上海地震台可通过预警系统的紧急信息发布平台为政府和社会提供及时、准确的地震预警信息，实现从分钟速报到秒级预警的跨越，起到稳定舆情、减轻震灾损失的作用。

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收到预警信息怎么办

地震发生后，在预警区域内，市民可以通过手机App、广播、电视、预警终端等收到预警信息。那么，收到地震预警信息后，市民应该如何应对？

地震预警由小至大分为蓝、黄、橙、红4个预警级别。红色、橙色属于灾害性地震预警，蓝色、黄色属于告示性地震预警。若收到蓝色或黄色的地震预警信息，说明该地震对我们所在区域影响不大，一般不需要采取避险逃生措施，只需要持续关注后续预警信息即可；若收到橙色或红色的地震预警信息，应立即应急避险。

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在家中，预警时间充足的前提下，立即撤离，并尽可能关闭电源、天然气等，避免发生火灾等次生灾害；若来不及撤离，则就近避震。打开入户门，选择开间小、有支撑物的房间躲避，或直接蹲在室内承重墙墙角、坚固的桌子下，保护好头部，等晃动过后再快速撤离。

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千万不要盲目外逃，不要跳楼，更不要坐电梯，如果不幸摔断腿或者被困在电梯里就更危险了。不要靠近阳台、玻璃窗和外墙边等抗震能力薄弱的地方。

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身处商场、影剧院、体育场等人员密集的公共场所收到预警信息时，应就近避震，避免发生踩踏事故，避开玻璃门窗、橱窗、货架等。震后，听从工作人员指挥，有序疏散。

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若开车时收到预警信息，保持冷静，不要紧急刹车，防止造成交通事故。选择合适的时机和地方停车避险。

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若是在地铁、公共汽车、火车上收到预警信息，千万不要跳车，应抓住座椅扶手，固定身体，降低重心，保护好头部，等车停稳再有序下车，听从工作人员指挥，先避险后撤离。

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《科学画报》2024年第5期