“跑”在地震波的前面——解析日本地震速报系统

　　本月14日，日本东北部发生里氏7.2级地震，此次地震虽然震级较高，但由于烈度远低于我国四川汶川地震，且灾区人口较少，因此造成的人员和财产损失并不太大。而在此次地震中，吸引人们眼球的却是世界上第一个地震速报系统发挥了作用，使用这个系统的日本气象厅在最强地震波到来前10秒钟就通过电视等途径向公众发布了地震预警信息。

　　性命攸关的“时间差”

　　俗话说水火无情，而地震造成的损失很多时候要远远大于水火。由于地震是由地壳运动所引起的，人类目前还无法控制，因此准确地预报地震，减轻地震灾害损失，就成为人们一直努力的方向。目前，对地震的预报主要分震前预报和震后预警两种。震前预报是指根据地壳运动规律、气候变化以及一些特异的生物反应在地震发生之前预报地震的发生时间、范围、震级。而受技术水平的限制，目前震前预报的准确度还远远达不到人们的期望，经常是“事后诸葛亮”。

　　那么人们对地震的发生就真的束手无策了吗？深受地震灾害之苦的日本想出了另一个方法———震后预警。在研究地震规律时人们发现，当地震发生时，会发出两种地震波———横波（S波）和纵波（P波）。其中横波的传播比较慢，但会引起大幅的晃动，是引起灾害的祸首。而纵波的传播速度快，大约是横波的两倍，但震动幅度较小，相对危害也比较小。震后预警就是利用地震波传播速度的不同，在最强的横波地震波到达之前，向离震中较远的地区发布地震预警，使这些地区能够利用横纵波之间的“时间差”进行防震。而此次日本使用的地震速报系统采用的就是震后预警的方式。

　　一触即发的“神经”网

　　打开日本气象厅提供的地图，可以看到整个日本国土都覆盖着密密麻麻的观测点符号，足有几千个。这些观测点主要隶属于气象厅、大学、防灾科学技术研究所和国土交通省等机构，平时分散管理，但发生地震时可以立刻形成一个完整的网络。各个观测点在所负责的地区设置大量的地震仪，地震仪一般都埋在地下，每几百米一个，这些地震仪就仿佛是速报系统的一个个感觉细胞。当地震发生时，第一个感受到地震波的地震仪能立刻发出观测到的数据，通过系统向中枢———气象厅报告，而气象厅则会迅速利用超级计算机初步算出此次地震的震源、规模和强度，当地震烈度达到一定标准时，系统会马上向电视台、交通部门等单位传达，由其发出第一次紧急地震速报。日本科学家称，整个过程最快只需要约3秒左右的时间。

　　此外，由于仅由一个地震仪提供的数据十分有限，该项系统还会接连接收第二、第三个观测点的报告，随着观测点的增加，可供利用的数据也迅速增多，超级计算机计算与分析的精度也会随之提高。因此，速报系统还会每隔10秒左右发出第二次速报和第三次速报，内容也越来越精确。这样，除了保证第一次速报在时间上的迅速性之外，速报系统还最大限度地保证了速报的准确性。

　　日本的地震速报系统2004年开始试运行，面向的对象主要是新干线、公路、机场、航运等交通部门。自2007年10月开始，开始面向公众开放，主要是通过电视、广播、网络、手机等途径发布信息。除了发布信息，伴随着这套系统的应用，与之相配套的产业也发展起来。如在交通领域，很多高速列车上都安装了速报感应系统，正在运行的列车一接到地震速报就会立刻刹车减速。而在一些城市的高楼电梯里也安装了此类感应系统，接到地震速报后就停止运行。此外，在煤气、防洪、防火等领域，一些与速报系统关联的防范设备也开始被大量开放、使用。

　　与成功同在的无奈

　　虽然日本的地震速报系统看起来完备有效，但实际应用中却没少被人诟病。这是因为，首先对地震灾害的预报并不全面。这套系统只能为离震中较远的地区提供地震速报信息，对震中和离震中较近地区却依然无能为力，而这些地区恰恰是受灾最重，最需要预报信息的地方。其次，在预测的灵敏度方面还不尽人意。由于是震后预警，一开始就使自己处于被动的位置。而地震发生的情况千差万别，一些特殊情况经常会大大降低系统的反应时间。如在今年5月8日发生在东京地区的6.7级地震中，由于烈度处于系统反应标准的临界线上，系统判断是否应发出速报耗费了时间，结果直到接到报告9秒多后才发出第一份速报，完全没有起到速报的作用。最后，是速报系统的配套设施并不完备。如在2004年，虽然接到速报，一列正在行驶的高速列车依然没有刹住车，造成出轨。此外，在一些重要基础设施中，也需要更多的速报感应系统。

　　地震速报系统在以往屡屡出错，导致日本气象厅经常收到来自民众的电话，抱怨其是一个中看不中用的“摆设”。此次预报的成功，终于可以让气象厅长出一口气了。实际上，地震速报系统毕竟是人类在防震防灾方面的有益尝试，只要在关键时发挥了哪怕一次作用，也就证明其使用价值。

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