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有效减轻地震灾害的手段地震预警 [复制链接]

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地震预警是指快速检测和表征地震并发布地震动警报或警告,以便采取紧急处置或逃生措施。与地震预测不同,地震预警信息是在地震发生后才发布,当地震预警发布时,已经产生了可供检测的地震动。

用户从接收到预估地震动信息与实际地震动到达之间的时间差,称为可用的预警时间。

作为一种能够有效减轻地震灾害的新手段,地震预警越来越受重视,世界上多个国家和地区相继开始建设各自的地震预警系统,取得了明显的减灾效果。

地震预警模式

地震预警一般可分为异地预警、现地(原地)预警以及混合预警三种模式。

异地预警是指在距预警目标区一定距离外的潜在震源区布设高密度的观测台站,当观测到地震动后向其它地区发布警报信息。其原理是利用近震源台站的记录信息(P波)确定地震基本参数,估计预警目标区地震动,并发出警报。

现地(原地)预警是指在预警目标区布设台站,其主要方式为直接采用P波阈值方式,即当地震波幅值超过一定阈值时就发布地震警报。

随着台站密度的逐步增加,通信技术发展及实时地震学研究的深入,前面两种预警模式的限制目前已经逐步淡化,更多的是采用本地和异地混合的预警方式。混合模式既可以发挥本地预警和异地预警的各自优势,又能充分利用现有的台网资源。

国外主要地震预警系统

Mexico

#墨西哥#

预警系统

年墨西哥城8.1级地震后,科学家们通过模拟发现,从沿海岸地震台站检测到地震至墨西哥城感到震动存在超过1min的时间间隔。之后,墨西哥政府开始建设地震预警系统,并于年投入运行,目前已覆盖多个州和城市。

该系统通过部署在学校和政府办公室的数千个专用无线电接收器发布警报,在墨西哥城,大多数居民都能听到。

该系统当检测到两个地震台站的有效地震动时,就会在可能遭受震动的城市内发布警报。

同时,还有两个独立的私营部门地震预警系统也在运行,分别是SkyAlert和Grillo,各自运行自己的监测台网,并主要通过智能手机应用程序和专用联网设备来播送警报。

Japan

#日本#

预警系统

日本气象厅(JMA)的公共预警系统,在年神户6.9级地震后观测台站的密度得以大幅提高,系统于年开始发布地震预警信息,该系统基于P波到时进行地震定位、由P波前几秒数据进行震级估计。

年日本东北9级大地震,系统向受影响最严重的仙台地区发布了警报,该区预期的地震动超过发布公共警报的阈值JMA烈度5L(5度弱,相当于MMIVII)。

然而,这次特大地震在更广区域产生了显著震动,远超出地震预警算法预测的震动范围,震级估算在8.1级处饱和,也没有产出破裂断层面有限尺度的有关信息。此外,在强烈余震序列中,系统错误地将来自不同地点、同时发生的地震波进行了关联。

此外,日本新干线高速铁路中还建设了UrEDAS系统,采用沿铁路线布设台站触发后的P波信息对地震的震级和震中位置快速进行判定和预警。

America

#美国#

预警系统

美国西海岸地区的公共地震预警系统“ShakeAlert”目前正在分阶段实施。由美国地质调查局和加州大学伯克利分校、加州理工学院等机构合作运行。

地震台网的传感器数量在未来几年将达到个。该系统采用经过广泛测试的多种方法,并使用EPIC单个点源算法和有限断层检测器(FinDer)线源算法。结合大地测量数据,改进大型破裂的震级和有限尺度估计结果的多种算法也正在进行测试。

年分阶段推出了部分公共服务,包括停止列车运行、为部分学校报警以及自动的供水管理等。

年初,洛杉矶市向公众提供了ShakeAlertLA应用程序,目的是在洛杉矶县发布警报。

此外,智利、瑞士、哥斯达黎加、萨尔瓦多和尼加拉瓜等也一直在建设地震预警网,系统采用虚拟地震学家(VS)、ElarmS和FinDer等算法。

展望

我国的国家地震烈度速报与预警系统是由中国地震局主导建设,“国家地震烈度速报与预警工程”于年正式实施,预计年将全面完成,将在全国范围内建设超过1.5万个观测站点。

我国国家地震烈度速报与预警工程建设站点示意

未来的地震预警系统必然会在现有基础上继续演变,但可能会有很大不同。

系统可能将是两栖的和跨海岸线的。多种多样的地球物理观测手段将会出现,不仅包括高频GPS,还可能包括应变计和海底压力或声学传感器。专业级传感器将会形成一个骨干网络,并以主要断层线周围等关键区域的MEMS加速度计和城市环境中的数百万手机为补充。

资料参考:《地震预警技术的应用与展望》王俊,刘红桂,周昱辰。

来源:济震微讯

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