关于日本去年全国启用的地震预警系统

melbren

日本去年全国启用的地震预警系统  
文章技术性强一些，但是有一点物理基础的人均可读懂，只需耐心一点。）

日本在地震预报上花费人力财力最多，最终采取的却是这么一个预警系统。其基本出发点是利用地震波传播的速度和时间赛跑，在地震发生后几秒钟内，破坏性最强的剪切波和面波还未到达之前，给人们发出警报，有机会逃生。强震面前，一秒之差是生死之差。当然有其局限性，不知是否可以借鉴？

Earthquake Early Warning Starts Nationwide in Japan

By M. Hoshiba, O. Kamigaichi, M. Saito, S. Tsukada, and N. Hamada

EOS, Transaction, American Geophysical Union, Vol 89, pp 73-74

When an earthquake occurs, a certain amount of time elapses before destructive seismic energy hits nearby population centers. Though this time is measured on the order of seconds, depending on the proximity of the rupture to a given city or town, a new public safety program in Japan is taking advantage of the fact that seismic energy travels slower than electronic communication.

In this program, the Japan Meteorological Agency (JMA) rapidly determines the hypocenter (earthquake epicenter and focal depth) and magnitude of the earthquake by using real-time data from stations near the hypocenter. The distribution of strong ground shaking is anticipated quickly, and then the information is delivered immediately to government officials, representatives from various industries, members of the news media, and individuals before strong ground shaking reaches them. For example, on receiving the warning, the control room of a railway company can send an emergency notice to all train drivers to stop their trains immediately, elevators in buildings can be triggered to stop at the nearest floor and open their doors automatically, and surgeons can temporarily suspend their surgical operations to avoid risk to patients on operating tables.

This innovative new service, called Earthquake Early Warning (EEW), started nationwide in Japan and became fully operational in October 2007. This service is definitely different from earthquake prediction. Although it is currently impossible to be aware of earthquakes before their occurrence (earthquake prediction), EEW operates with the assumption that it is possible to warn people located at a certain distance from the hypocenter before strong ground shaking reaches them.

Even though the interval between the delivery of EEWs and the time when strong shaking reaches people is relatively short (counted in seconds), EEWs can be a useful and powerful tool for mitigating an earthquake disaster by giving people enough time to take appropriate safety measures in advance of strong shaking.

Determining Hypocentral Parameters and Anticipating Seismic Intensity

Earthquakes occur when stressed rock moves through brittle rupture. Two types of seismic waves are radiated from the hypocenter: One is the P wave, which travels at about 7 kilometers per second, and the other is the S wave, which travels at about 4 kilometers per second.

EEW technology not only takes advantage of the relatively slow velocity of the seismic waves as compared with instantaneous electronic communication, but it also uses the difference in arrival time between P and S waves. The S wave is slower than the P wave, but the amplitude of the S wave is usually 3–10 times larger than that of the P wave. This generally means that stronger shaking is observed along the S wave.

The hypocenter and magnitude of an earthquake are determined as quickly as possible using only early parts of the P waves at a few stations close to the hypocenter. Using information about the hypocenter and magnitude, the arrival time of the S waves and seismic intensities (that is, intensity of strong ground shaking) at each place can be rapidly anticipated. If predicted seismic intensities surpass a certain threshold, a warning is disseminated and broadcast.

It is important to rapidly determine earthquake parameters so that EEWs can inform users about an earthquake before the arrival of the larger-amplitude S waves. The technique for quickly determining the hypocenter and magnitude is based on a combination of several methods developed by a joint research project between JMA and Japan’s Railway Technical Research Institute (RTRI) [Odaka et al., 2003; Tsukada et al., 2004; Kamigaichi, 2004], and by Japan’s National Research Institute for Earth Science and Disaster Prevention (NIED) [Horiuchi et al., 2005], all of which aim to determine, within a few seconds, the hypocentral parameters using records of a single or a few stations.

For this quick determination, JMA collects waveform data from more than 1000 stations not only of its own seismic observation network but also of NIED’s High Sensitivity Seismograph Network (Hi-net [see Okada et al., 2004]). This combination provides a spacing of approximately 20 kilometers between each seismic station throughout Japan, greatly aiding in the rapid determination of earthquake parameters. The anticipation of seismic intensity is based on the empirical methods of Si and Midorikawa [1999], Matsuoka and Midorikawa [1994], and Midorikawa et al. [1999], in which peak ground velocity at the surface is predicted at first using the hypocentral distance, focal depth, magnitude, and amplification of seismic wave amplitude at a given site estimated from geological conditions. From the peak ground velocity, the seismic intensity is empirically estimated. A step-by-step procedure is adopted to improve the accuracy of the estimation as available data increase with elapsed time. Accordingly, EEWs are issued repeatedly with improved reliability.

Dissemination and Broadcast of EEWs

After the estimations of seismic intensity are made, EEWs are disseminated automatically to EEW users. Information disseminated includes updated warnings and occasional cancellation reports. EEW users are divided into two categories: online limited users and other general users. Online limited users are organizations that obtain EEWs by computer communication technology to control automatically something related to their businesses. These users are assumed to understand adequately the characteristics and limitations of EEW technology. Online limited users include railway companies, elevator companies, and manufacturing industries. By contrast, general users comprise most individuals and organizations who receive the warnings and then decide how best to mitigate their risk.

For online limited users, an EEW describes information on the hypocentral parameters (latitude, longitude, focal depth, origin time, and magnitude), anticipated maximum seismic intensity, and earliest arrival time of S waves for districts where seismic intensity is predicted to be equal to 4 or greater on the JMA scale (http://www.jma.go.jp/jma/kishou/know/shindo/explane.html). Seismic intensity 4 on the JMA scale approximately corresponds to VI or VII on the modified Mercalli scale.

EEWs are disseminated to the limited users based on a specific pattern. At first, an initial warning is disseminated when the estimated earthquake magnitude exceeds a specific threshold. The threshold currently is 3.5. To avoid a false alarm, these estimations are performed after noise discrimination using the first 2 seconds of the waveform data.

Next, the warnings are updated if further calculations suggest different earthquake parameters. As of now, updates will be issued if new data differ from information in previous warnings by 0.2 degrees for latitude and longitude or 20 kilometers for the depth of the hypocenter. Updates will also be issued if estimations of the earthquake’s magnitude or estimations of seismic intensity are raised by 0.5 or lowered by 1.0.

Ultimately, a final warning is disseminated either when a certain time has passed after the first detection of the P wave, or when the estimated value of magnitude becomes stable.

For general users, EEWs include information on an epicenter location name, such as the name of the prefecture for inland earthquakes or the name of the sea area for offshore earthquakes, the origin time of the event, and the locations of districts with predicted seismic intensity equal to 4 or greater on the JMA scale.

EEWs will be delivered to general users through various methods such as television, radio, e-mail via cellular telephone, and Internet. Using the Internet, a Japanese electronics company even developed a tissue-boxsized EEW device that sounds an alarm, indicates the anticipated intensity, and counts down the seconds to the S wave arrival. The method of issuing warnings to general users is based on a pattern similar to that used for limited users.

First warnings are disseminated when the seismic signals are detected at two or more stations and the anticipated maximum seismic intensity is equal to or exceeds “5Lower” (seismic intensity “5Lower” on the JMA scale approximately corresponds to VII–VIII on the modified Mercalli scale).

Warnings are updated when the seismic intensity is anticipated to be equal to 5Lower or greater at districts where the intensity was less than 4 in the first warning. In the updated warnings, the newly added districts are described.

A cancel report is disseminated to all users in the case of false alarm. For example, it is automatically disseminated to the online limited users when there is no P wave detection at stations other than the first station, indicating that the detection of a P wave at the first station is false.

This information dissemination system was tested for 29 months between February 2004 and June 2006. During that time, thresholds of magnitude and seismic intensity were tentatively 3.5 and 3, respectively, for issuing the first warning. In total, EEWs were issued 855 times, including 26 false alarms due to mechanical troubles, lightning strikes, and human error. All of the false alarms occurred when estimations of seismic parameters were made using only a single station.

Application of EEWs

EEWs are useful and powerful tools for reducing the risk of a major disaster in the event of an earthquake, by making people aware that strong ground shaking will soon occur. EEWs are expected to be effective for online control of traffic and lifeline systems, and for emergency action.

In addition to triggering trains to slow down, elevators to stop, or hospitals to suspend surgical operations, other examples of the application of EEW include transferring important data from computers to disks immediately and shutting down electronics automatically. Further, people receiving general EEWs can choose to take emergency precautions (for example, taking shelter under a desk, or keeping away from glass windows) at homes, schools, offices, halls, and shopping malls.

In addition, this technique can be directly applied at JMA to quicken the dissemination of tsunami warnings, potentially allowing such warnings to be issued within 2 minutes of an offshore earthquake.

Technical Limits of EEWs

Though EEWs are expected to be a powerful tool for mitigating earthquake disasters, the system has several technical limitations.

For inland shallow earthquakes, EEWs are too slow for places near the epicenter, where the S wave arrives less than a few seconds after the occurrence of the earthquake. For earthquakes of more than a magnitude of 7, rupture usually continues for more than 10 seconds, with a first warning possibly being disseminated in the middle of the rupture. In the case of such large earthquakes, the estimation of magnitude and seismic intensity may be underestimated in some cases.

Additionally, when more than two earthquakes occur repeatedly at short intervals, it is difficult to separate them automatically. The estimation of the hypocenter and magnitude is not processed appropriately, so the error in the anticipation of seismic intensity becomes large.

Case Study: A 7.2 Earthquake off Miyagi Prefecture

During the testing period, an M = 7.2 earthquake occurred off the coast of Miyagi prefecture, Japan, on 16 August 2005. The first warning was disseminated 4.5 seconds after the first detection of the P wave at the closest seismic station. The dissemination was earlier by 16 seconds than the arrival of the larger-amplitude S wave at the city of Sendai where seismic intensity of “5Upper” was observed (Figure 1). EEW users were aware of the strong shaking in advance of it reaching the city.

For the limited online users, EEW delivery service was started in August 2006; general users were able to receive warnings beginning in October 2007. Because EEW is a new and innovative service, JMA is making an effort to familiarize general users with it to avoid confusion caused by poor understanding. Though EEWs to general users have not been issued as of 25 November 2007, the effects of EEW on damage reduction will be evaluated in the near future.

Acknowledgments

The authors thank S. Horiuchi, K. Abe, O. Hiroi, and M. Kikuchi for their comments and contributions and the National Research Institute for Earth Science and Disaster Prevention for providing the waveform data to JMA’s EEW project. The work is supported by a joint research effort between JMA and RTRI, and also the project entitled “Research Project for the Practical Use of Real-Time Earthquake Information Networks” sponsored by Japan’s Ministry of Education, Culture, Sports, Science and Technology.

References

Horiuchi, S., H. Negishi, K. Abe, A. Kaminuma, and Y. Fujinawa (2005), An automatic processing system for broadcasting earthquake alarms,
Bull. Seismol. Soc. Am., 95, 708–718.
Kamigaichi, O. (2004), JMA Earthquake Early Warning, J. Jpn. Assoc. Earthquake Eng., 4, 134–137.
Matsuoka, M., and S. Midorikawa (1994), The digital national land information and seismic microzoning (in Japanese), in Proceedings of the 22nd Symposium of Earthquake Ground Motion, pp. 23–24, Archit. Inst. of Jpn., Tokyo.
Midorikawa, S., K. Fujimoto, and I. Muramatsu (1999), Correlation of new J.M.A. instrumental seismic intensity with former J.M.A. seismic intensity and ground motion parameters (in Japanese), J. Inst. Social Safety Sci., 1, 51–56.
Odaka, T., K. Ashiya, S. Tsukada, S. Sato, K. Ohtake, and D. Nozaka (2003), A new method of quickly estimating epicentral distance and magnitude from a single seismic record, Bull. Seismol. Soc. Am., 93, 526–532.
Okada, Y., K. Kasahara, S. Hori, K. Obara, S. Sekiguchi, H. Fujiwara, and A. Yamamoto (2004), Recent progress of seismic observation networks in Japan: Hi-net, F-net, K-NET and KiK-net, Earth Planets Space, 56, xv–xxviii.
Si, H., and S. Midorikawa (1999), Attenuation relationships of peak ground acceleration and velocity considering effects of fault type and site condition (in Japanese), J. Struct. Constr. Eng., Trans. Archit. Inst. Jpn., 523, 63–70.
Tsukada, S., S. Odaka, K. Ashiya, K. Ohtake, and D. Nozaka (2004), Analysis of the envelope waveform of the initial part of P waves and its application to quickly estimating the epicentral distance and magnitude (in Japanese), J. Seismol. Soc. Jpn., 56, 351–361.

Author Information
Mitsuyuki Hoshiba, Osamu Kamigaichi, Makoto Saito, Shin’ya Tsukada, and Nobuo Hamada, Japan Meteorological Agency, Tokyo; E-mail: mhoshiba@met.kishou.go.jp

melbren

《自然》：日本地震预警系统再次失败  
日本官员坚称该系统仍有价值，可预测较大地震




图片说明：东京可能没有得到足够的地震预警
（图片来源：NASA）


据《自然》杂志网站报道，5月8日，东京东北200公里处发生了一场6.7级地震，尽管此次地震造成的损失并不严重，但是大大动摇了日本公众对地震预警系统的信心。

在此次地震中大东京地区仅有数十人受轻伤，多是被掉落的花瓶、相框和喇叭砸伤的，尽管如此，日本去年10月份才投入使用的预警系统本应该发出警报。日本气象厅（JMA）的官员解释说，这套系统应该至少提前十秒钟发出警报，这次失败是因为此次地震的烈度恰好处在边界线上。

这套系统是基于日本的“地震烈度”划分法。地震震级测量的是震中释放的能量，烈度则表示地震在地表引起的破坏强度。

8号的这次地震发生在地下40公里处，受影响的大多数地区的烈度被定为4级或4级以下。而只有烈度到达了至少5级该系统才会发出警报。（5级的破坏强度是4级的30倍。）通常地震烈度在5级低端时，墙面会开裂，书架会翻倒。但是Chiba县北部的一些地区的烈度确实达到了5级。

对烈度的预估需要综合分析震级、震源的深浅以及震中到地表之间的地质特征等。通过探测地震产生的P波，这种预估在地震开始发生的几秒钟之内是可能的。所谓P波是指地震发生后的第一轮非破坏性波，它通常比第二轮破坏性波提前数十秒钟到达地表。

日本气象厅的地震探测仪将收集到的P波数据传给计算机，计算机自动分析震级和深度，并估测地表不同地点的烈度。第一轮计算完成后，计算机仍会源源不断地收到地震计发出的数据，并不断地计算更正估测结果。

5月8日，震后一分钟内计算机共得出了9套数据，其中震后最初9.3秒得出了第一套，震后58.3秒得出了第九套。这9套数据给出的估算结果各不相同，震级从6级到6.9级，深度则从地下10公里到70公里不等。

直到第9套数据，也就是地震发生后1分钟、Mito地区感受到地面震动后40秒钟的时候，这次地震的烈度才被确定为低5级。

后来通过对数十部地震计的数据的分析得出了更精确的结果：这是一次震级6.7级，深度为地下40公里的地震，御津和另一个城镇的烈度为低5级。

该预警系统已经不是第一次失败了。4月28日，日本南部的Miyakojima岛发生了烈度为5级的地震，而Miyakojima岛的居民在感受到地震后6秒钟才收到警报。日本气象厅的计算机还曾经低估了今年1月26日发生在日本海岸Ishikawa县的一次地震的烈度。

日本气象厅地震与海啸观测部副主任Akihiko Wakayama说，该机构收到了很多政府官员和民众的投诉，他说：“大家都说这套系统毫无帮助，但是关于这套系统的局限性我们一直说得再明白不过了。”

Wakayama说，这套系统对更大的地震会更有效一些，这样可以及时停运火车和电梯，避免灾难发生。他说：“较小的地震的数据更不明朗，而大地震会产生更多数据。震级越大，我们越能更快地发出警报。”中小型地震要远远多于毁灭性的大地震，这对日本民众来说是件好事，对那些希望证明该警报系统价值的人来说却不是。（科学网 何姣/编译）

melbren

简评两句：日本这套花大价钱建立的地震预警系统利用的原理是主要是利用地震发生时S波和P波的时间差，当检测到地震后，立刻传送到地震预警中心，而达到提前通知重要的相关部门，如运输（火车）控制部门等。这套系统对日本这个岛国，地震主要发生在海沟里，地震波是主要祸首的，可能有用，但对中国这种陆地大国，地震主要为 inland shallow earthquakes应该不适用。

由此联想到前两天谈及的日本基本放弃地震预报的问题。日本尽管是地震大国，但其地震主要是发生在日本东面的太平洋海底，想在那里观察水文动物异常现象是不可能的。中国地震却主要发生在大陆上，因此研究方向和手段，和日本都会而且也都应该有很大的不同。

[ 本帖最后由 melbren 于 2008-5-30 14:02 编辑 ]

OneLeaf

正是一直想问问，纵波和横波之间一般间隔多久，比如这次汶川地震，比较潜，应该是多久？

还有，纵波能传很远吗，比如这次，一开始的地震，北京能感觉到纵波吗？

再有，人能凭感觉区分纵波和横波吗？

OneLeaf

第一问题上面有答案，十秒钟。看贴不仔细。

melbren

财经杂志：建立地震预警系统，比追求准确的地震预报更为现实和有效 标签： 地震预报  财经杂志：地震预报云翳 作者：戴维  [2006-10-02 00:00:00 ]  

建立地震预警系统，比追求准确的地震预报更为现实和有效

　　无论对于全球还是中国的地震学界，2006年堪称一个“纪念之年”。
　　整整100年前，一场8.3级的大地震造成美国旧金山6万多人死亡，同时也催生了现代地震学的萌芽；40年前的1966年，中国河北邢台相继发生6.8级、7.2级两次地震，38万人受灾，此后中国开始了大规模的地震预测研究。
　　更灰暗和惨痛的一页，发生在整整30年前。1976年7月28日，河北省唐山市发生7.8级地震，超过24万人罹难，直接经济损失逾200亿元人民币。
　　但2006年也不是简单的“纪念之年”。新的地震仍在我们身边不断发生。截止到9月底，仅在中国发生的震级达到5级的地震就达到了18次。其中，7月的河北文安地震，以及一个多月后在云南盐津先后发生的两次地震，都给公众留下了深刻印象——尽管其震级难与上述大地震相提并论，但仍在提醒我们，危险并未成为过去。
　　如何应对随时可能降临的地震的威胁，仍然是一个世界性的难题。对地震预报成败的反思充斥于各种媒体，但在地震学家看来，中国面临的最迫切的任务要复杂和艰巨得多。

世界性难题
　　中国的陆地面积仅占全球的7％，但在过去的百年里，全球发生的三次八级以上地震有两次在中国；整个20世纪，全球七级以上的强震中国占了35％，死亡人数更占到55％。
　　来自中国地震局的统计数据也显示，上世纪50年代以来，中国死于地震的人数高达28万人，伤残76万多人，房屋倒塌600多万间，直接经济损失数百亿元；在各类自然灾害死亡人口统计中，死于地震者占54％。
　　也许全球没有任何一个国家像中国这样憧憬地震预报。1966年3月，在邢台地震现场，时任国务院总理周恩来提出了“希望在你们这一代搞出地震预报”的期盼。然而40年过去，横亘在地震预报面前的仍然是重重迷雾。
　　邢台地震之后，中国采取了“专群结合”（专业预测和群众观测相结合）、“边观测，边研究，边预报”的道路，逐步形成了一套与之相匹配的体系，比如地震预报会商机制等。1975年的辽宁海城地震预报取得了巨大的成功，但整体而言，专家普遍的看法是，中国基于“经验主义”的地震预报，成功率也仅处于略高于随机预测的水平，即比“抛硬币”略强一些。
　　这或许是一个有些残酷的结论。但如中国科学院地球科学学院史保平教授在接受《财经》记者采访时所言：“迄今为止，地震预报依然是世界性难题。”
　　上世纪60年代开始，世界上一些地震比较频繁的国家，如美国、日本、前苏联等相继开展有计划的地震预报研究。多年来的地震预报研究让科学家意识到，地震预报的科学难度，远比预料的要困难得多。
　　在国际地震学界，部分学者对地震的准确预报充满悲观情绪。1996年11月，英国皇家天文学会地球物理联合会在伦敦召开“地震预报体制评估研讨会”。会后，三位著名的科学家盖勒（GELLER）、杰克森（JAKSON）、卡甘（KAGAN）联名在美国《科学》 杂志上发表论文，标题就“让人沮丧”——“地震不能预测”。他们认为，在对地震预测进行了近30年的苦心研究以及对各国地震预测考察后，结论是：目前还不可能在几小时、几天或几周前预测出地震，只能做到中长期预测。
　　“目前科学家还不能像气象学家预报天气一样，准确地预报地震的时间、地点和强度。”美国密苏里大学地球科学系刘勉教授告诉《财经》记者，“其中主要原因就是我们无法深入地下‘看清’断层如何运动，我们对地震发生的机理还没有完全理解。”
　　以中国为例，目前地震预报研究主要集中在地震前兆上。在中国地震局地质研究所李志强研究员看来，是“有地震一定会有前兆，但是有前兆不一定有地震”。“现在我们监测的前兆项目很多，但是对这些前兆和地震之间的具体关系还需要探索。”他强调。
　　30年前的唐山大地震曾被普遍批评为“漏报”的典型，但科学上对此仍存有争议；因为有着与那次大地震相同或相似的前兆、最终并未引发大地震的例子并不鲜见。最为代表性的，是1998年春天在北京周边一度沸沸扬扬的地震传言。
　　知情人士告诉《财经》记者，当时北京的所有地震监测台都测量出了包括水温、水氡（水中的氡气含量）、二氧化碳以及地磁在内的多项指标异常。当时国家地震局也有专家上书时任国务院总理的李鹏，时任国家科学技术委员会主任的宋健也参与协调此事，最终大部分专家的意见都倾向于认为地震的可能性不大。
　　后来事实证明，上述指标异常或许与气候有关；而一旦贸然下达“疏散令”，造成的经济、社会震荡是可以想像的。
　　
预警先行
　　或许正因认识到地震预报的艰巨性和不确定性，迄今为止，全世界大概只有中国把地震预报作为政府的常规职责。其它国家则更多地诉诸类似地震预警系统（EEW，earthquake early warning system），来应对地震的威胁。
　　今年8月1日，日本刚刚启用了一个新的地震预警系统。该系统能够探测到地震发生时最初的微弱震波，并在地震波传到地表以前评估地震的威力，从而在破坏性的地震来袭前提前10秒－20秒向铁路公司、发电厂和其他相关部门发出警报——就理论而言，哪怕只有几十秒的预警，也可以挽留无数的生命。
　　地震预警系统的工作原理，主要是利用地震发生时S波和P波的时间差。地震时从震源发出的地震波分为S波（横波，shear waves）和P波（纵波，primary waves）。前者传播速度较慢，每秒4公里；后者传播速度较快，每秒7公里。真正具有毁灭性、摧毁建筑物的是S波。因此，如果我们能准确探测到先到达的P波，并据此迅速计算出地震的最终强度，那么地震预警系统就可以迅速关闭煤气管道、向居民发布疏散警告等等，以减少地震损失。
　　预警时间的长短，依地震发生地点至预警地区的距离远近而定。地震发生地点愈靠近预警地区，则预警时间愈短。根据近年来对旧金山地震的研究，加州大学伯克利分校地学系助理教授理查德艾伦（Richard Allen）对《财经》记者指出：“预警系统在大地震到来之前提前发出预报的时间，完全可以超过20秒。”
　　艾伦是地震预警方面的专家，他设计的预警系统目前在加州接受测试。今年夏天，美国地质调查局（USGS）在加州也启动了一项为期三年的测试项目，共有三套新型地震预警系统接受监测。除了艾伦设计的一套，其他两套都来自加州理工大学。
　　在前期测试中，科研人员利用三套预警系统对历史数据分析比对，检验它们是否能够准确估算出地震量级。艾伦设计的系统在接收数据4秒后，就准确测算出地震的大小。
　　“在加州，我们有着全美最完备的地震监测台网。预警系统将嵌入台网中实地检测，让我们了解预警系统的实际益处和局限。”美国地质调查局地震学家戴维沃德（David Wald）告诉《财经》记者。如果新型地震预警系统检测合格，美国将投入数年时间和数千万美元，用于升级地震检测网络以及建立完整的国内地震预警体系。
　　“地震预警系统确实能够有效地减轻地震灾害，但‘误报’是这项技术的主要挑战之一。” 沃德说。
　　日本从2004年开始试验最新研制的地震预警系统。但该系统当年2月至次年8月一共发布的245条警报中，有10％被确定为“假情报”。
　　“减少‘误报’的办法是必须让更多的数据互相检验，需要有充分的强地动观测数据及相关研究。”艾伦说。
　　墨西哥城近年也在试验这种预警系统。根据该城市与附近主要地震海岸的距离，墨西哥城的预警系统可以提前60秒发出预警。
　　《财经》记者从中国地震局获悉，中国也准备开始研制类似的地震预警系统。但由于对预警的准确性没有确切把握，这一系统的实际运行尚没有时间表。
　　
捕捉“地壳的伤口”
　　“其实，地震台网的建设是建立地震预警系统的基础。对中国来说，这项基础工作还有待完善。”中国科学院地球科学学院史保平教授告诉《财经》记者。
　　中国地震局的统计资料显示，“九五”期间，中国建立起由47个国家基本数字地震台和全国台网中心组成的国家数字地震台网，近30个区域遥测地震台网中的三分之二实施了数字化改造。
　　但与国际水平相比，中国数字台网建设依然不足。以强震台覆盖密度为例，日本为1323台/万平方公里，美国为53台/万平方公里，中国只有0.3台/万平方公里。“当务之急应该是基础资料的观测，把地下的每条断层的位置都尽量探测清楚，把每条断层历史活动资料研究清楚。”史保平教授说。
　　地震发生的时间和强度很难预测，但发生地点都无一例外地位于断层——“地壳的伤口”之上。去年11月26日，江西九江瑞昌间发生了5.7级地震。该地区地处郯庐大断裂的南段，长期以来被认为是一个相对稳定的地区。
　　这次地震让中国地震局的专家深感意外，他们不得不重新回到该地区，对地下断层资料进行细致研究。
　　普遍的看法是，对于地震断层的了解和观测，中国所做的还远远不够。一位知情人士接受《财经》记者采访时直言不讳地批评说，中国的地震学界理论风气比较浓厚，实际操作却比较弱。
　　更尖锐的批评认为，一些地震学家热衷于地震预报这样可以获得影响的项目，对于基础性的研究不够深入，使得中国的地震预报一直局限在“经验主义”范畴。
　　著名地震学家、中国科学院陈颙院士正在推进一项庞大的研究计划，其核心是利用天然地震和发展人工震源组成的系列震源，通过400个固定数字化的地震观测台站、800至1000个宽频带地震仪组成的流动地震观测台阵进行研究，从而获得地球内部不同深度不同尺度的图像。这些图像是新型的地球内部“三维地图”，它将完善和改变对大陆动力学、岩石圈结构和状态的认识。
　　迄今为止，关于地球内部的结构、组成、过程和状态等知识多来自地震波的信息，因此，这项计划被取名为“地下明灯计划”，并“正在等待中国国家自然科学基金委员会的批准”。陈颙院士对《财经》记者表示，“这个计划将明显促进地球科学的整体发展，为认识地球、环境、减灾、能源服务。”
　　更为庞大的图景，则来自“十五”规划中的“中国数字地震观测网络”的建设。这项总投资将超过25亿元的工程，被普遍认为是中国地震局成立40年来最庞大、最重要的项目。由于立项花了近两年时间，这项规划实际从2003年正式实施，截止时间也被顺延到2008年。
　　根据这一计划，中国将对包括北京、上海、成都在内的25个城市及其周边开展活跃断层探测工作，以确定其潜在的危险及危害程度。
　　实际上，如果建筑处在活断层的上方，不仅根本没有时间预警，即使再好的防震设计恐怕也难以抵挡。不少国家都规定，建筑物的规划必须远离活断层。美国在1994年出台的《地震活断层划定法案》规定，建筑物距离活断层必须在15米以上。

系统性工程
　　如中国地震局地质研究所李志强研究员所言，一旦“数字地震”工程整套系统得以正式投入运行，对于中国地震工作的提升将是全方面的。
　　中国幅员辽阔，但目前仅有“首都圈”的二市一省（北京、天津及河北），在“九五”期间建立了初步的地震应急指挥框架，其他地区特别是沿海地区、西部地区、地震应急工作远远无法满足需要。
　　而正在规划中的数字地震观测网络，将保证全国各省、区、市和市县的地震信息网络连通，24小时地震信息共享；在烈度四度以上地震发生后，地震局将有能力在10分钟内向政府和社会报告震动强度和地震烈度分布。破坏性地震发生后，15分钟内作出地震灾害快速评估；45分钟内做好指挥场所准备；现场指挥系统两小时内出发，两小时内获得现场初步灾情信息。
　　但是，寄希望这一项目能解决所有问题也不现实，将地震威胁减到最低，是一个无比复杂的系统工程。比如，即使建立了地震预警系统，信息该通报给谁、如何通报、民众能否及时获得并有能力及时准确作出反应，都远非中国地震局一家可以掌控。
　　在中国，最大的挑战之一仍在于建筑物的安全性。唐山大地震后，中国逐渐开始重视建筑的抗震性，但由于建筑抗震性每提高一度，建筑成本也相应增加15％，一些地方政府为刺激房地产市场，有意默许其降低抗震性方面的要求，这在建筑业内已是公开的秘密。大部分城市的建筑能否实际上达到7度设防的要求，仍然存在疑问。
　　另外，从近些年来的统计看，地震死亡人数60％左右在农村。相对于城市，农民的房子基本上没有抗震能力，遇到地震往往伤亡惨重。专家警告，无论如何，绝不应让农村成为抗震减灾战略的“盲区”，“不把广大的农村纳入考虑之内，中国和地震的斗争根本难言真正成功。”■

（本文刊于10月2日出版的2006年第20期《财经》杂志）

一炷香

问一下楼主的看法：

前两天看了凤凰卫视的关于唐山警示录的片子。里面有两个当时的地震专家一致认为中国的地震预报水平从76年之后不进反退。当初唐山地震发生前，有不少民间监测点成功地预报出了那场灾难。他们的根据是从对土地电等三项指标观测结果而来的（另外两项名字叫啥给忘了）。然而灾难之后，当国家地震局开始反思那次灾难时，竟然明确指出放弃对这三项指标的继续观测。所以这两个专家觉得这个决定导致了中国在地震预报预测方面进入了一个倒退的阶段。

我不是读物理出身的，所以不清楚这三项指标对于地震预测工作到底多重要。但是从一个外人来看，既然这些个东西曾经发挥过作用，现在被抛弃了，是不是真的意味着中国地震预报水平的下降？

OneLeaf

6楼的文章写得很好。

melbren

原帖由 一炷香 于 2008-5-30 14:05 发表
问一下楼主的看法：

前两天看了凤凰卫视的关于唐山警示录的片子。里面有两个当时的地震专家一致认为中国的地震预报水平从76年之后不进反退。当初唐山地震发生前，有不少民间监测点成功地预报出了那场灾难。他们的 ...

首先，我同意认为中国的地震预报水平从76年之后不进反退的说法。
不过，这里是有大环境的。70年代，中国仍然是计划经济，老百姓是完全可以充分调动的，这样，群防群测可以实现的。当时的情况，大家也没啥事可干，除了和人斗外，当然就是和天和地斗（战天斗地），况且，那段时间是地震多发期。 现在不同了，商品经济条件下，这种群防群测需要大量的人力物力和财力，很难再向以前那样了。加之，地震消停了几十年，搞地震的，由于饭碗问题、科研经费问题，不进反退是可以预料的。
看看我上面的有关于北京1998年监测到水文异样的一段报道，最后没敢预报。

一炷香

嗯，挺同意你的观点。

作为一个外行，看到在如今人类对于如何准确预报大震依然束手无策的时候，断然弃用这些“民间”技术实在有些痛心和惋惜。希望在将来对于汶川地震进行反思的时候，不会听到一些地方声音说我们曾经准确预报出来过。

当然，政治真的是一种无孔不入却又十分微妙的东西。中国的国情无疑让这层微妙变得越发捉摸不定。看了那段纪录片，对唐山旁边的青龙县领导狠是敬仰。他们觉得报了不震，大不了被老百姓大骂一顿；可是如果震了不报，那是对生命的不尊重。所以他们冒着丢官的风险，断然做出临震预报，从而报住了４５万人的性命。

中国在很多地方缺的不是技术而是一个环境。

sun_tina

我同意原文的观点，一套科学的地震预警和地震应对体系，从目前的技术水平看，比追求地震预报要现实的多。