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九寨沟7级地震提前71秒预警:提前20秒伤亡可降63%

[日期:2017-08-18] 来源:互联网  作者:szcgw [字体: ]

“提前20秒预警可降63%伤亡人数”

8月8日晚,四川阿坝州九寨沟县发生7.0级地震,我国提前逾一分钟发出预警。

这不是预警系统第一次发挥作用。

2011年4月,ICL系统首次成功预警,意味着中国继墨西哥、日本后,成为第三个有能力向公众发布地震预警的国家。彼时至今,该系统已成功预警38次破坏性地震,6年来无一误报、漏报。

此次,北京青年报记者专访ICL预警系统设计者——成都市高新区减灾研究所所长王暾博士,为你揭开地震预警乃至预报的神秘面纱。

对话人:王暾

成都市高新区减灾研究所所长、ICL预警系统设计者

时效 距离震中越远可“越早”接到预警

北青报:此次九寨沟地震,预警系统提前了多长时间预警?

王暾:针对九寨沟7.0级地震,ICL预警系统提前71秒通过手机及专用终端为成都市发出预警信息,提前40秒通过汶川县电视台发出预警,提前19秒为甘肃陇南市发出预警。

北青报:为什么向不同地区发送的预警时间不同?

王暾:预警均是系统在同一时间自动向外发出,只是不同地区距震中距离不同,因此收到预警后的反应时间会有差别,这和预警原理有关。

北青报:什么是预警原理?目前只能对地震进行预警,而不是预报吗?

王暾:是的,目前只能做到预警。预警是指在地震发生后,传感器可以及时探测到,并赶在地震波传来之前将预警信号发出。实际上是利用电信号的速度比地震波快,用这个优势来打“时间差”。

举个例子,地震波的速度是3.5公里每秒,我在成都,如果这里现在发生地震,要差不多20分钟才能传到北京。因此,距震中越远的地方,接收到预警后的反应时间也越长。

北青报:数据显示反应时间平均为几十秒,这么短的时间对于震区有可能受到危害的群众有什么用?意义有多大?

王暾:说一个极端情况,如果只有5秒钟,其实住在一楼的居民还是可以跑到室外的。假设住在高楼层,这个时间也足够移动到卫生间、厨房进行躲避。

此外,除人员避险外,一些机构设施也能实现避险。比如,核电设施、化工厂可在几秒钟内实现关停或安全运行。一些大公司的数据中心,也有这方面的需求。

如果有更多时间,那相应能做的事情就更多。比如,运行中的高铁可以减速停车等。有这样一个研究数据:如果在地震波到达时提前3秒收到预警,伤亡人数可降低14%;提前10秒,伤亡人数可降低39%;提前20秒,伤亡人数可降低63%。

北青报:有没有收到预警并采取措施后给你们反馈的用户?

王暾:有很多。云南鲁甸地震时有一个群众正在开车,收到预警后靠边停车,只花费了几秒钟。这类用户很愿意给我们反馈,因为觉得在生死攸关的事情上得到了帮助。

便捷 手机软件即可第一时间接收预警

北青报:群众可以通过什么方式收到系统预警?

王暾:最便捷的方式是我们的软件,名字就叫“地震预警”,安卓、苹果手机都能下载,可用来接收警报。另外,在一些特定场合,如成都地铁上,会及时播报我们的预警;地震多发地区的县乡,会通过电视、广播等形式发出预警。

总结来说,预警发出除了我们的软件,还有众多分发平台,如我们的官方微博以及二十几个政务微博等。

北青报:不同的发布平台会有时间上的延迟么?为什么不能通过短信通知?

王暾:首先,短信形式我们以前采用过,但效果很差。原因在于短信途径有不可控的延迟,比如我们春节发祝福短信往往都会延迟,这对于预警而言是致命的。我们的数据显示庐山地震时,有的用户甚至在震后几小时才收到短信,造成了一些误解。其次,我们所有发布平台,都是在第一时间自动发布,无需人工干预,不同平台之间没有时间上的延迟。

北青报:数据显示,目前系统覆盖的监测面积为220万平方公里、覆盖人口为6.5亿。这么大的覆盖范围,整套系统是如何运行的?

王暾:整个预警系统大体可分为两个环节,一是地震预警网,二是接收终端。其中,预警网也分为两部分,一个是传感器,负责探测;另一个是预警中心,负责接收传感器传递的数据。如果中心判断出接收的数据是地震信号,会自动向接收终端发布预警。整个系统可以被理解为一个全自动秒级响应的物联网。

目前,我们有5600个传感器,两两间距约在18公里左右,一些人烟稀少的地方间隔大一些,折算下来是220万平方公里。

技术 系统全自动秒级响应已领先全球

北青报:怎么理解全自动秒级响应?接收的数据是否为地震信号不需要人工来判断么?

王暾:软件自动识别、发布预警,不需要人工干预判断。因全程都是通过网络信号传输,因此是秒级响应。

北青报:软件识别率高吗?精度怎样保证?

王暾:这正是我们在技术上研究的核心。探测到震动不难,难的是判断其是不是地震、是多大程度的地震、震中位置在哪里。从2011年运行以来,我们成功预警了38次破坏性地震,没有一次误报或漏报。这方面,我们做到了世界领先,优于墨西哥和日本。

北青报:为什么提到墨西哥和日本?核心技术是咱们自己研发的,还是向墨西哥、日本引进的?

王暾:因墨西哥、日本地震多发,有预警需求,率先其他国家拥有了地震预警整套系统。同时部分解决了可靠性问题,即精度问题。但上述两国在过去一年均发生过误报,我国预警系统运行6年以来却从未误报过。在预警盲区半径方面,我国也全面优于两国。可以说,我们是最好的。

同时,我们的整套技术拥有完全的自主知识产权,为自主研发。当然,这的确借鉴了前人的积累,加上了我们自己的创新。

北青报:预警盲区是什么?我们领先日本多少?

王暾:意思是说我们的响应时间更短。举例来说,我们探测到地震发生,传输数据发出预警是需要时间的,这个时间越短越好。而在几秒钟的响应时间里,地震波以3.5公里每秒的速度已经传播了一定范围。当我们发出预警后,这个范围里的灾区已经受到侵害,这一范围就叫预警盲区。

目前,我们的系统响应时间为6秒,日本的技术是9秒。对应的盲区半径我们是21公里,他们是30公里。

现在全世界只有墨西哥、日本、尼泊尔和我国具有地震预警服务能力,尼泊尔是由我国提供技术支持的。这就意味着我们已经做到了全球最优,又快又准。

北青报:为尼泊尔提供技术支持意味着我们的系统已经开始“走出去”了吗?

王暾:的确。除尼泊尔外,我国和其他国家也都有接触,美国就有引进我国系统的愿望。

困境 研发之初经费紧张半年没发工资

北青报:您从国外毕业后,怎样想到回国做这一预警系统?

王暾:我从浙江大学本科毕业后,分别在中国科学院、美国康涅狄格大学拿到力学、理论物理学博士学位。2008年发生汶川大地震时,我正在奥地利科学院进行博士后相关工作。那时我在想,自己作为一个科学工作者,能在地震中发挥什么作用。地震预警需要力学研究、理论分析,以及软硬件结合等能力,虽然我不是地震研究专家,但我的学科背景刚好符合研究条件,因此我做出这个决定。

北青报:在研发该系统的过程中遇到什么困难?

王暾:当时,我拿了50万元积蓄,又和老师同学们借了些钱,一共凑了300万元回国,这个项目就这样开始了。

研发是很烧钱的,一年多钱就用完了,而成果还没出来,也就没人认可。更重要的是,大家觉得这是个世界难题。好在我们员工大多单身,没有家庭压力,也都怀着做成这件事的信念。他们在半年没发工资的情况下,透支信用卡凑钱安装了20多个传感器,终于在2011年4月底成功预警一次地震,这才逐渐受到认可。我们被列入四川省“百人计划”、国家“千人计划”,相应的科研经费、扶持经费陆续到位。经历过经费乃至生存困境后,技术困难对我们来说已不算什么。

未来 突破地震预报难题的可能性很大

北青报:地震预警系统未来的研发方向是什么?

王暾:第一,争取响应时间更短甚至消除盲区;第二,保证更高的可靠性,虽然我们过去6年没有误报,但还是要把这个零出错率保持下去;第三,我们要在地震预报领域有所突破。

北青报:目前有国家实现地震预报吗?

 

 

王暾:目前是没有的,这是全世界面临的共同难题。地震预报区别于地震预警,是要在地震发生前就进行预报。在这方面我们进行了5年研究,已取得相应积累、突破。我认为我们已经找到了一把钥匙,突破这个难题的可能性很大。

北青报:如果限定一个时间,多久后能有成果?

王暾:可以这样讲,对于前人而言,地震预报意味着大海捞针,但通过我们的努力,已经把大海缩小成了一个碗,甚至看到了这颗“针”。在时间方面,我认为要到三四年以后,可能会有重要突破。

北青报:重要突破是指什么?

王暾:打个比方,三四年后,我们有效预测一两个地震是有可能的。顺利的话,在这之后就能稳定地提供预报服务了。

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