现今地震预警技术及其在国内发展状况的探讨精选

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1、现今地震预警技术及其在国内发展状况的探讨殷海涛1，2)刘希强1)李杰1)徐长朋1)1)山东省地震局，济南市文化东路20号2500142)中国地震局地质研究所地震动力学国家重点实验室，北京德外祁家豁子100029摘要本文首先从地震预警的概念、系统构成和技术方法等方面入手，对目前国际上地震预警技术的最新研究进展和热点问题进行了全面的论述。继而通过对国内发展现状的系统分析，认为地震预警系统的开展在政府、社会、台网建设和研究基础等方面都已经具备了基本的条件。结合当前国内的实际情况，对地震预警系统在实施过

2、程中可能遇到的技术问题和非技术性挑战进行了估计，并建议加强法律措施、公众教育、震害防御等方面的配套工作，最大限度地发挥地震预警系统在防震减灾工作中的作用。关键词:地震预警地震波震级估计发展探讨［文章编号］1001-4683(2012)01-001-09［中图分类号］P315［文献标识码］A0引言中国位于世界两大地震带———环太平洋地震带与欧亚地震带之间，受太平洋板块、印度板块和菲律宾海板块的挤压，地震断裂带十分发育，是一个地震多发的国家，其地震具有分布范围广、频次高、强度大、灾害重的特点。仅19

3、76年唐山7.8级和2008年汶川8.0级大地震就造成了超过百万人的伤亡，经济损失近万亿元人民币，这都给世人留下了挥之不去的沉痛记忆。在每次大地震后，人们在悲痛之余总会期盼地震可以事先预测，人们有时间采取措施，从而能极大地减少生命伤亡和财产损失。然而地震究竟能否预测，这一直是科学界具有争议的问题(Hamada，1991;Gelleretal，1997)。但一个不争的事实是，由于地震的发生机制太过复杂，到目前为止，地震预测仍是一个世界级的难题。本文的目的不是讨论地震预测是否可能，而是在当前的科技背

4、景下，将视线放到了地震发生后短短的几秒至几十秒的时间内，能够及时提供地震报警信息且具有部分成功经验的地震预警技术上。国内学者夏玉胜等(2000)给出了地震预警时间和人员伤亡关系的理论预测:如果提前［收稿日期］2012-03-01［项目类别］国家重大科技支撑项目(2012BAK19B04)、国家自然科学基金项目(41104023)、山东省科技发展项目(2011GSF12004)共同资助［作者简介］殷海涛，男，1980年生，博士，副研究员，主要从事地球动力学和地壳形变分析研究。E-mail:yinh

5、aitao121@163．com亡人数可减少25%;提前5s，死亡人数能减少80%。所以，在目前地震预测还很不成熟的情况下，为了应对突发性和毁灭性的地震灾害，最大限度地降低损失，进行地震早期预警(EarthquakeEarlyWarning，以下简称EEW)非常必要，且具有十分重要的现实意义。1地震早期预警的概念及系统构成1.1地震预警、预测和预报EEW的概念是在1868年10月21日美国旧金山港湾区M7.0地震发生两周后，由医师Cooper(1868)最先提出来的。其最基本的思路是，由于电磁波

6、的速度(300，000km/s)远大于地震波在地壳中的传播速度(通常＜10km/s)，因此，如果在发震区安装监测系统，当地震发生时，可利用速度差在地震波到来之前将地震警报发布给离震中一定距离的区域，达到降低损失的目的。因为“地震预警”和人们常提到的“地震预测”、“地震预报”只有一字之差，所以公众经常会对其概念进行混淆。而对于地震预测(EarthquakePrediction)或预报(Forecast)的概念，地震学家已经给出了明确的定义(Wyss，1991)。在我国，习惯于把科学家和研究单位对未

7、来地震发生的地点、时间和大小所做的相关研究的结果称作“地震预测”，而把由政府主管部门依法发布的有关未来地震的警报称作“地震预报”(陈运泰，2009)。在国际上两者也没有严格的或统一的界限，但与“地震预警”相比，却有着本质的区别。中国地震局局长陈建民已经对媒体做了准确的描述:预测是通过活动规律来判断在什么时期什么地方可能发生几级地震，而预警是通过电信号和地震波传播速度的差值，对可能被地震波及区域做出提前通知的体系②。换言之，它们之间最根本的区别就是，地震预测或预报是在地震发生之前做出的，而地震预警

8、是在地震后发布的。所有的EEW系统都只有在检测出破坏性地震后才能发出有效的警报信息。1.2EEW原理及系统构成地震是由地下几千米至几百千米的岩体发生突然的破裂或错动而释放能量的过程，这些能量是以地震波的形式向四周进行传播。地震波为机械波，具有一定的传播速度，约为几千米每秒，当地震波到达某地后才会对当地造成影响。而EEW就是利用这个时间差，在强烈的地震波动发生前快速精确地估计地震潜在的破坏性，并发出预警信息。目前，通过科学家们和政府机构不断地探索和努力，已经发展了多套地震预警系统，如日本UrEDA