全国5个地震重点预警区将实现“秒级预警”

　　速度和准确度的“博弈”

　　在地震预警系统研发的同时，“国家地震烈度速报和预警工程”项目孕育诞生。2015年6月，项目获得国家发改委批准，并于2018年6月完成初步设计，进入实施阶段。

　　根据“国家地震烈度速报和预警工程”项目计划，到2023年，将在全国范围形成地震预警能力。但要形成完善的地震预警能力，还有很多难点待解决。

　　“对预警来说，速度和准确度永远是矛盾的统一。”李山有解释，地震预警系统要在数秒内，利用少量台站和地震初期观测数据来估算地震参数和影响场，技术难度极大，强调速度就会使处理结果存在较大误差，强调准确度就会使处理时间加长。

　　李山有介绍，目前地震震中位置比较可靠的测定，需要纵波到达并触发3个以上台站，震级估算则通常需要至少1个台站3秒以上的纵波波形数据。根据我国大量数据试验的结果，仅用纵波3秒的数据发出的第一报往往不准确，小地震往往估计地震震级偏大，中等强度地震基本接近实际震级，而对于大地震往往估计的震级偏小。

　　“即使在实时、持续的数据处理中，触发的台站和记录的信息也是有限的，且对大震来说，这个时候地震的破裂还没有停止，这都是技术上需要进一步解决的难题。”李山有说。

　　同时他指出，第一报处理结果在首个台站触发后至少4秒才能发出，在此时横波已经从震中向外传播了20多公里。所以，预警警报发出时，地震破坏性横波已经覆盖了一片区域，就是地震预警的盲区。“尽管我们在努力尽量缩短数据处理的时间，但是震中及附近地震破坏最强的区域恰好就处于地震预警盲区之内，减灾效果有限。”

　　解决速度和准确度之间矛盾的一个重要手段，就是加大台网密度。福建省地震局计划在“十三五”期间，通过新建、改造和升级台站等方式，建设120个基准站、85个基本站和1100个一般站，将台网密度缩小至10公里左右。

　　根据“国家地震烈度速报与预警工程”计划，全国将在五年（2018年-2023年）内建设15391个台站，重点区内台站之间的平均间距缩短为约12.5公里。

　　“地震预警系统是个庞大复杂的全自动化系统，保证全系统百分之百正常率是十分困难的。”李山有说。

　　“国家地震烈度速报与预警工程”实施负责人、中国地震台网中心项目管理部主任王松介绍，后期系统将进一步加大包括软件平台、信息网络建设在内的大数据处理和发布中心建设力度。

　　推进中的信息发布立法

　　相对于技术来说，更难突破的，是如何让地震预警真正在社会上发挥作用。

　　“地震预警从原理上具有技术本身的局限性，具有引起社会问题的风险，地震预警技术和软硬件问题目前已经初步解决，其减灾实效的发挥不再单纯是技术问题，而成为了一项社会问题。”李山有说。

　　向社会发布地震预警信息，不仅仅是“发”的问题，更需要解决的是发布主体法律授权和社会协作等诸多问题，要完善配套规章和标准体系，要对信息受体进行宣传和培训。

　　在预警信息发布的主体权方面，中国地震局认为，地震预警信息发布适用于《防震减灾法》第二十九条的规定，即“国家对地震预报意见实行统一发布制度……任何单位和个人不得向社会散布地震预测意见。任何单位和个人不得向社会散布地震预报意见及其评审结果”。

　　“地震预警的最终目的是减轻人员伤亡和财产损失。近期，有社会公司利用自建简易台网，对外无限制、无规则发布所谓的‘预警信息’，把‘误报’诡辩为‘演习’，把对不具有破坏性区域的提醒变为‘预警’，这些都是与地震预警的概念和目的相背离的，而对民众本身，也只能起到‘狼来了’的效果。”李山有指出，地震预警信息是公益性的，其信息的发布主体、发布内容等需要进一步规范。

　　发布范围也是需要考虑的因素。“大地震发生时，如果不加区别地向全国海量用户发布预警信息，一方面技术上难以实现秒级发布，另一方面容易造成社会恐慌等问题。”李山有说，因此，地震预警系统在监测到地震后会估算出可能遭受破坏的区域，然后精准地率先向这些区域的用户发布预警信息。当然，为了稳定距离震中较远但震感强烈而无破坏可能区域的人心，可以在震后1-2分钟发布比地震预警结果更准确的自动地震速报结果。

　　王松介绍，目前地震预警信息发布相关的立法工作正在推进中，各省在陆续推进地方法规且已有五省予以发布，中国地震局也正从全国层面推动相关立法，“《防震减灾法》应该是这项立法的依据，会在此基础上进一步作规范。”

　　从2015年开始，福建、甘肃、云南、陕西、辽宁五省陆续出台省级地震预警管理办法，均明确规定地震预警信息由省政府通过全省地震预警系统统一发布。

　　地震预警信息由省级地震部门统一发布的重要原因是，破坏性地震的影响范围往往涉及多个地市级甚至省级行政区域。

　　李山有解释，强震影响区域可能包括邻近行政区域，但本地预警系统只有在地震波到达辖区台站时才能开始处理，会耽误时间使预警效果打折。同时，本地台网处理网外地震，定位和震级估算的误差都相对较大，与邻近地区台网确定的参数可能不同。如果多地台网确定了不同的预警参数同时向社会发布，不仅会让民众感到迷茫，也给政府应急救援处置带来影响。

　　基于此，“国家地震烈度速报与预警工程”建设了省级预警平台及全国性预警平台，采取两级处理（国家级、省级两级数据处理平台）、三级发布（国家级、省级、重点预警区地市级发布平台）的形式来处理发布地震预警信息，以确保预警信息的唯一性。

　　我们与“地震预警服务”的距离

　　国内已有多个省正推进“国家地震烈度速报与预警工程”省级子项目，开展地震预警系统建设工作。

　　据报道，四川作为“国家地震烈度速报与预警工程”的先行先试区，预计今年底基本实现地震预警服务能力。辽宁省、浙江省分别将于2020年、2021年试运行地震预警系统。甘肃、山西、山东、江西、湖北等省的子项目正在建设中，计划于2022年完成建设。湖南将于2022年实现地震预警台站全省覆盖。安徽子项目将新建一个省级地震烈度速报与预警中心，安装10个紧急地震信息服务终端，目前已完成项目招标并确认终端安装地址。同时，安徽省地震局正会同省司法厅开展地震预警立法调研。

　　王松介绍，按照“国家地震烈度速报与预警工程”计划，国内设立了5个地震重点预警区，分别为华北地区、南北地震带、东南沿海地区、新疆天山中段和拉萨周边地区。“除新疆天山中段、拉萨周边地区两处重点预警区全部划在其所在省内外，其余均为跨省。”

　　这意味着，重点预警区内各省需“协同作战”。王松说，如南北地震带从川滇、陕甘直到内蒙古的一部分，跨度较大。这一片由于比较特殊的地质构造，历史上大的破坏性地震较多，就需要统筹考虑。此外，华北地区也不仅仅是“首都圈”，东南沿海地区除了福建以外，还包括部分广东和海南的地区。

　　项目完成后，这些地震重点预警区将达到“秒级预警”能力，即震中区域发生地震后几秒到十几秒之间，就能够向目标区域发布预警。其他地区将实现分钟级的远场大震预警能力。

　　王松介绍，目前，项目建设处于第一阶段。从正式实施到现在一年左右的时间内，主要的精力放在台站建设工作上，包括征租地、土建招标等。目前约一万个台站的设备已经完成招标。

　　“建设完成后，地震预警要真正地发挥作用，还需要提升公众意识。”王松说，这包括收到预警后知道采取何种应急措施，还包括对预警作用的正确认知，“既要避免‘无用论’，也不能将它神化”。

　　未来，在实际应用中，地震预警服务对象的范围还将扩大。王松说，地震预警服务的潜在用户非常广泛：政府可以根据这些信息指挥救援力量、物资往哪投入；高科技企业因生产环节对稳定性要求非常高，预警可以减少损失；医疗方面，提前几秒收到预警，一些手术或许可以停一停，等晃动结束再继续。这些在以往人们的认识中是较少的，将来地震预警服务的覆盖面非常广泛。