地震预警系统引发预警作用之争

8月3日16时30分在云南昭通鲁甸县发生6.5级地震,成都高新减灾研究所利用一套名为ICL的地震预警系统,为昭通和昆明分别提供了10秒、57秒的预警,26所学校收到并及时发出了警报。

8月5日,加拿大蒙特利尔大学工学院教授、中国科学院海外评审专家嵇少丞在其博客撰文《谈谈地震预警》,对此事提出不同的看法。他认为6.5级以下地震,预警的作用并不明显,不如花力气提高国内建筑质量。

嵇少丞在博客中写道:对不了解地震预警系统原理的人来说,上述报道振奋人心,但是对于相关专家来说,还有深究的空间。

中国青年报记者就此争议采访了嵇少丞和成都高新减灾研究所所长王暾。

预警和不预警,哪个会造成恐慌

地震预警指的是利用电磁波和地震波的走时差,力争提前几秒到几十秒预报地震波到达震中周围各地的时间,最大程度地保护生命。

嵇少丞介绍道,一次6.0到6.5级地震的全部遇难者几乎都在离震中50至60公里以内,然而该区正是地震预警盲区,不可能在地震波到来之前收到预警。“这是理论和技术不可能突破的局限,在距震中的50公里之内地震预警系统的响应速度与地震波赛跑无法获胜。”

相反,离同震破裂太远(>100公里),则无需收到地震预警,因为地震强度不具有太大破坏性。

嵇少丞认为,距离震中过远地方的预警往往只会造成恐慌和不必要的损失。他举例称,正在进行手术的外科医生收到地震预警后停下手术,有可能会导致病人死亡。再如,在距离震中较远的学校或者大型商场,收到预警后很容易发生踩踏事故。

国外的消防部门对人员密集的影剧院的紧急疏散速度做过研究,即使训练有素,每分钟通过疏散通道断面的人数也只有37到43人,
而地震预警的时间差一般只有几秒到十几秒。

因此,嵇少丞认为,此次鲁甸发生地震,对云南昆明与丽江以及四川成都发出预警是没有必要的。对于6.5级以下地震,预警的作用并不明显。

除此之外,预警也无需发给预估烈度小于5.0的地区。嵇少丞解释道,烈度小于5.0时,一般人刚刚感觉到,“绝无生命危险”。

王暾却认为,不预警才会造成不必要的恐慌。他讲述了一次亲身经历。

2013年4月20日,雅安市芦山县发生7.0级地震,当时王暾正在四川成都。“虽然我收到了4.5度烈度的地震预警,但4.5烈度的震动让我真的受不了。”
王暾描绘当时就像是楼房漂在水面上一样。

同样在雅安地震的时候,雅安有多人在强震发生时因惊吓跳楼死亡,四川某大学多名学生因为强烈晃动造成的恐惧从楼上跳下,导致多人死伤。

王暾表示,成都市防震减灾局的研究表明,地震预警对民众有四个作用:逃生、避险、安定人心、告知。

他进一步解释,烈度在6度或者以上的区域,预警加大了逃生的机率;烈度在4.5到6度之间,房子未必倒,但是房屋会晃动,成功的预警就起到了避险的作用;烈度3到4.5度,房屋也不会摇晃,不太需要避险,预警能起定心的作用;烈度2到3度时,则告知大家远处有一个地震,但不必太关注。

地震横波到达,房子才开始剧烈摇晃,且并不会立刻倒塌。“就算差的房子平均倒塌时间都需要12秒。”那么这一段时间,预警就为逃生挤出了时间。

地震预警能否兼顾“快”和“准”

嵇少丞认为,地震预警在目前技术条件下误报概率相当高,太强调“快速响应”往往不可避免地出现错误。这也是为何日本相关的技术人员感叹:“地震预警技术难度太大了。”而民众则抱怨地震预警“没有任何帮助”的原因。

不过,嵇少丞认为对于汶川地震那样8.0级的地震,地震预警的效果会特别明显。“因为震级大,能量释放多,波及范围广”。

嵇少丞将地震比作撕布,波源沿着破裂带往前“撕裂”。断裂带越长,撕的时间越长,地震持续时间越长,震级也就越高。2008年汶川地震,地震断裂带从西南的映秀走向东北的青川花了近80秒才完成整个撕裂过程,“若有地震预警系统,四川省北川、青川与甘肃文县等极震区的居民完全可以在地震到来之前有足够的时间走出楼房,免遭灭顶之灾。”

王暾并不赞同嵇少丞关于预警存在过多误差的评价。去年芦山地震,成都高新减灾研究所的系统也成功发出预警,给雅安市主城区提前5秒预警,给成都市提前28秒预警。据王暾所言,ICL地震预警技术系统已经在国内超过100万平方公里应用并成功预警14次造成了破坏的地震。

王暾称,研究所经过计算得出盲区半径应约为21公里,而非嵇少丞所言的50公里,“换算成盲区面积,整整相差六倍。”

如何达到准确预警?需要全国地震区密集安置地震预警监测仪。

地震仪分为永久性地震仪和手提式地震仪。永久性地震仪固定安置在某一地区,例如四川成都有很多台永久性地震仪。手提式地震仪体积小,便于携带,往往为了特殊的研究项目临时安装在某处。

永利皇宫,嵇少丞表示,2010年日本就有4235个永久性地震仪,中国的永久性地震仪密度远少于此,每100~200公里才有一台。

嵇少丞认为,要做到全国范围内的精确预警,地震仪密度越高越好,最佳的情况是每15到20公里一个永久性地震仪。“这样会大大减少盲区”。

然而,960万平方公里国土面积,每隔20公里一个也就意味着需要2.4万个固定的地震仪。“再加上每个地震仪要雇佣组装工人、维护人员,建设配备的地震台,这需要一笔很大的开销。”嵇少丞承认成本过大。

王暾介绍,研究所目前已经在全国18个省市安置了3200个地震仪,此次成功预警昭通地震,也是因为研究所提前在昭通地区安置了58个监测点。

先抓建筑质量还是先发展预警

同一个震级的地震在不同的国家其破坏程度却不一样。“在北美和日本,同样一次7级左右的地震,一般只会死几人到几十人”。

房子抗震,地震来了百姓也比较从容。嵇少丞感慨道,我们国家一直不太重视建筑的质量,小城市、乡镇的房子的抗震能力十分欠缺。“云南地震的伤亡人数多,很大程度是因为‘脆弱’的土坯与砖混结构搭预制板的房子”。

嵇少丞介绍道,国外的房子寿命可以长达几百年,审核建筑设计,保证建筑材料,核查施工质量。然而,由于种种原因,一些人口稠密的发展中国家并不重视建筑物抗震质量。

嵇少丞称,20世纪初至今,在我国发生的地震约占全球陆地地震的33%,但我国占全球因地震死亡总人数的60%以上。“造成这样状况的主要原因是,长期以来人们对建筑物抗震设防缺少应有的重视和应该改善的有力措施”。

因此,在嵇少丞看来,与其投入大量人力、物力在地震预警上,不如花力气提高国内建筑质量,杜绝豆腐渣工程。

2014年7月9日,中国地震局监测司下发了《关于加强地震预警管理的通知》,宣布启动覆盖全国的“国家地震烈度速报与预警工程”建设。

有关文件称,基于地震预警的复杂性等因素,要求各地方地震局对未获得政府授权的地震预警信息发布行为“及时制止”和“责令整改”。

这可能会对成都高新减灾研究所造成一定的冲击,王暾坚持认为,不鼓励小地震预警的试验,就不可能有大地震预警的成功。

王暾称,去年国内就对地震预警有争议。“曾经也有论调称4级、5级以下的烈度不需要预警。现在我们成功预警了6.5级的,就又有论调称6.5级也不需要预警。”

王暾认为,想要中国地震研究的进步,就要勇于试错。

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