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    日本:緊急地震速報系統(tǒng)的工作原理
    
                                  
                    
    作者：建筑鋼結構網    					
    
					時間：2009-12-22 20:26:03					[收藏]
    
               
    
                
    				
    				
    

               
    
               
      
				耗時7年開發(fā)運行已2年
      

      
　　東方早報：日本的緊急地震速報系統(tǒng)是從何時開始研究的？
      

      
　　中村洋光：我們研究所從2001年開始研究開發(fā)這個系統(tǒng)，到現(xiàn)在為止已經7年了，但研究仍然在繼續(xù)。
      

      
　　東方早報：該系統(tǒng)何時開始投入運行？
      

      
　　中村洋光：從2006年8月1日起，這套系統(tǒng)被運用于一些特殊領域，比如火車、飛機、電梯等。安裝了信號接收裝置的系統(tǒng)在接收到預警信號后，可以迅速自動停止運行。而從去年10月1日開始，提供預警的范圍擴大到普通國民，他們可以通過電視、廣播等接收警報。
      

      
　　不過為了不給普通人的正常生活帶來不必要的混亂，我們提供給普通國民的預警是有要求的，即必須在兩個以上觀測點探知到地震，且預測震級在弱5級以上。之所以要求兩個以上觀測點探知到，是因為有時候一個觀測點有所反應，有可能是該觀測點遭雷擊或附近發(fā)生大的事故等，所以要求兩個以上，這樣數據比較可靠。之所以要求弱5級以上，是因為一般弱5級以上地震才會產生顯著的損害，有必要進行事先的防備。
      

      
　　東方早報：該系統(tǒng)的特征和工作原理是什么？
      

      
　　中村洋光：緊急地震速報系統(tǒng)與迄今為止的地震預報的區(qū)別就是它的迅速性。氣象廳通過震源附近的觀測點檢測到地震后，在數秒到一分鐘之內可以發(fā)布多次（5至10次）地震信息。其中，第一次預報速度優(yōu)先，之后提供的信息則是利用多個觀測點提供的數據加以分析，逐步提高精確性。在觀測精度漸漸穩(wěn)定下來后發(fā)表最后一個預報并結束此次地震緊急地震速報。
      

      
　　它的工作原理簡而言之就是，利用P波與S波的傳播速度的差異打時間差。地震時，會產生兩種波，即P波與S波。其中，P波的破壞力小但傳播速度快，它的速度在每秒6-7公里，而S波破壞力大但傳播速度慢，速度在每秒3-3.5公里。地震發(fā)生時，兩種震波從震源傳播到地震地存在幾秒到幾十秒的時間差。地震地離震源越遠，時間差就越大。我們正是利用這個時間差，使用儀器探測出P波后迅速發(fā)出預警。使得地震地點能夠在破壞力大的S波來臨之前作出反應。
      

      
　　在這套系統(tǒng)當中，遍布于日本境內的觀測點顯得至關重要，因為正是它們第一個感知地震的。目前，我們研究所在全國擁有800個觀測點，而氣象廳擁有200個。
      


      
　仍有誤報慢報出現(xiàn)
      

      
　　東方早報：目前對普通國民的預警運行過幾次？運行狀況怎么樣？
      

      
　　中村洋光：第一次向普通市民發(fā)布預警是在2008年4月28日，那次地震發(fā)生在沖繩縣宮古島近海，時間是凌晨2時32分，但是預報比地震發(fā)生遲了5秒。第二次是5月8日，我們研究所所在的茨城縣發(fā)生5級地震，氣象廳的預報比震中的搖晃遲了40秒。這次是第三次。從效果來看，這次地震發(fā)生情況和預想的一樣，達到了預期效果。
      

      
　　東方早報：現(xiàn)在這套系統(tǒng)有何局限性？
      

      
　　中村洋光：仍然有不少局限性。首先是時間方面。從發(fā)布預警到強烈地震到達的時間間隔最長也不過十幾秒到幾十秒。因此，在離震源近的地區(qū)，在地震達到之前我們來不及預報。其次是誤報。只使用一個觀測點的數據時，可能會受周邊地區(qū)的一些非地震因素干擾而發(fā)布錯誤信息，比如事故、打雷等。第三，在推斷震級方面仍然有所不足。它受制于統(tǒng)計型距離減衰式震級推斷方法的局限性。第四，在推斷地震規(guī)模方面仍有不少課題。如在應對大規(guī)模地震時的預測精度存在局限性，因為很可能在地下斷層正在破壞途中發(fā)布信息，而此時斷層的大小和位置還沒有確定。此外，當多個地震的發(fā)生時間和空間相近時，該系統(tǒng)不能夠做到將地震適當分離并提供正確信息。最后就是安裝成本比較高。
      

      
　　東方早報：這次日本東北部地震中，仙臺市在接收到預警后10秒地震才襲來。10秒對于地震逃生來說意味著什么？
      

      
　　中村洋光：確實，10秒在我們日常的普通生活中顯得非常短。但是在地震襲來之前，10秒對于人們完成自我保護工作來說則是非常充裕的時間。在10秒之內，我們應當可以順利地找到藏身之處，當然這個前提是在平時有專門訓練的基礎之上，即當地震即將來臨之時，可以頭腦冷靜地思考并選擇藏身之地。如果平時沒有這方面的訓練的話，會感到非常恐慌，手忙腳亂，在這種情況下，10秒就顯得不夠了。所以我想強調的是，平時的訓練也是非常重要的。
      

      
　　中國太大觀測點難密集
      

      
　　東方早報：目前世界上其他國家和地區(qū)是否有類似的地震預警系統(tǒng)？
      

      
　　中村洋光：有。比如美國的加利福尼亞州、墨西哥以及中國的臺灣，他們都有類似的地震預警系統(tǒng)，此外歐洲也有引入。但是他們的系統(tǒng)和日本的區(qū)別在于，我們的預警是由政府提供的，而且誤報很少，系統(tǒng)性能很穩(wěn)定。而且，我們的觀測點多，覆蓋面廣。
      

      
　　東方早報：中國四川此前也發(fā)生了特大地震，您認為該系統(tǒng)有可能推廣到中國嗎？能夠發(fā)揮出同樣的功效嗎？
      

      
　　中村洋光：從技術上來說，如果中國能夠引進該系統(tǒng)，那么照樣可以發(fā)揮相同的功效。但是從可行性方面來講，可能性則比較小，因為這套系統(tǒng)的基礎是遍布各地的觀測點，這樣才能快速而精確地探知到各地發(fā)生的地震。如前面提到的，現(xiàn)在日本有1000個觀測點。但是中國的國土面積太大了，如果沒有足夠的觀測點，觀測點分布過于稀疏的話，就不能穩(wěn)定而快速地探知地震了。
      

      

      
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