河北省唐山市古冶區發生了5.1級地震，震源深度10千米，河北、天津、北京、遼寧等地均有震感。“地震橫波將在33秒後到達，天津市震感輕微，請合理避險。”天津市有居民表示，自己是從電視中彈出來預警信號第一時間得知地震信息的，還有人從手機App上得到預警。

社交媒體上，預警信息獲得不少點贊，也引發熱議：全國范圍內，都能做到像天津這樣的地震預警信號發布嗎？目前我國的預警能力如何？地震預警的時間還能再早一點嗎？對此，《中國科學報》採訪了相關專家。

預警信息如何發布

此次唐山市古冶區發生地震，成都高新減災研究所（以下簡稱減災所）與應急管理部門聯合而建的大陸地震預警網，提前3秒給距震中26千米的唐山市發布了“烈度4.2度、強烈震感”的預警信號，提前33秒給距震中131千米的天津市發布了“烈度2.1度、輕微震感”的預警信號，在電視上以倒計時的方式提醒公眾。

減災所是2008年汶川地震後組建的，專注於災害預警技術研發、成果轉化及應用。

減災所所長、四川省地震預警重點實驗室主任王暾告訴《中國科學報》：“我們向公眾發布預警信息主要是通過電視、手機，我們與小米、TCL、長虹、vivo等生產廠商合作，內置相關軟件，根據設備位置信息提供相應的預警信息。其它手機品牌用戶可以通過App’地震預警’體驗相關服務。”

他表示，在日本，除了手機內置的地震預警App外，也利用基於運營商網絡的小區廣播協議進行信息發布，但缺點是無法進行倒計時。

據了解，2014年，我國已建成延伸至31個省市區的大陸地震預警網，覆蓋國土面積220萬平方公里，覆蓋地震預警一線區（即人員密集的地震區）約6.6億人口。

王暾說：“2008年汶川地震時我國並沒有預警能力，如果以現在的水平估計，可以提前7秒給汶川縣城發出預警，分別提前18秒、31秒給成都、北川預警，這將會大大減少地震帶來的損失。”

不同用戶不同需求

地震發生時，主要產生兩種地震波：一種是速度較快但破壞較弱的縱波（6.0km/s），另一種是速度較慢但破壞較大的橫波（3.5km/s）。縱波比橫波傳播速度快，電磁波（300000km/s）遠比地震波傳播速度快，之間會產生幾秒到幾十秒不等的“時間差”，這為震中區周邊目標區域的預警、響應帶來了可能。

研究表明，預警時間為3秒，可使人員傷亡比減少14%；如果為10秒，人員傷亡比減少39%；如果為20秒，可使人員傷亡比減少63%。

中國地震台網中心工程項目管理處處長王松介紹，目前，在地震發生的幾秒內，震中附近的地震台站能夠捕捉到縱波，預警中心能夠利用地震波信息快速計算出時間、地點、強度等地震參數，搶在具有更大破壞性的橫波到達之前，對可能遭受破壞和影響的地區發出警報。

根據“國家地震烈度速報與預警工程”項目計劃，全國將在五年（2018年—2022年）內建設15391個台站，在華北、南北地震帶，東南沿海等重點預警區內，台站之間的平均間距縮短為約12.5公里。到2023年，將在全國范圍形成地震預警能力。

有了預警能力後，如何有效地向預警終端提供信息服務則是更需要重視的問題。

不同用戶對預警信息的需求不同：對於高鐵、化工等行業來說，需要建立獨特的行業應用，與生產調度系統對接；對於政府管理部門，則需設計相應的預警終端，提供給應急管理部門、交通部門，幫助其進行決策；對於中小學校來說，預警信息可能以警報、鈴聲的形式發布。

“地震台網中心與高鐵行業的合作已有十多年的歷史，預警信息在高鐵中的應用問題已經解決。行進中的列車收到預警信號後，會立即減速。目前部分線路已經作為試點，逐漸會推廣到所有線路。”王松說。

中國地震局地殼應力研究所所長、研究員徐錫偉介紹說，除了地震本身造成的破壞，由地震帶來的管道洩漏、工廠爆炸、火災、滑坡、泥石流等次生災害甚至比前者更嚴重。

“比如城市中，得到預警信息的數秒內，如果能迅速關閉管道閥門、切斷電源，控制列車減速，就可以大大減少次生災害。”

中國科學技術大學地球和空間科學學院教授王寶善認為，從全國范圍來說，目前我們已經具備了相應的預警技術和能力，“但如何能將不同行業、不同震中距對信息的需求、軟硬件設施，不同省份的規劃結合起來，是尚待解決的問題。”

縮小預警盲區的面積

通常來說，距離震中最近的地區是受地震影響最嚴重的地區，但這里和震中地區同時震動，很難進行預警，即存在預警盲區。

王暾介紹，“以震源深度為10千米的地震為例，從地震發生到預警中心發布信息的理論極限是3~3.5秒，其中包括了縱波從地下傳至地面所需的1.5~2秒。”目前，大陸地震預警網平均預警時間是6.2秒，預警盲區半徑為21千米。在四川省部分地區可以達到4.5秒，半徑15千米。

如何盡可能減少預警時間延遲、縮小預警盲區的面積，是地震預警領域的重點攻關方向。王暾認為，一方面要靠信息技術的優化，不斷提高信息從傳感器到監測台站、預警中心的傳輸速度，增強計算處理能力；另一方面要加密傳感器網絡。

公眾所期盼的“像天氣預報那樣提前獲知地震信息”是世界性難題。王暾曾提出“地下云圖”的概念，即實時監測地下應力和能量變化，勾畫出這一動態演化過程。目前，減災所正在四川、雲南建設地下傳感網絡，包含2000多個傳感器，預計今年建成。

而在預警和預報之外，“合理規劃，科學避震”也是有效減輕地震災害的重要途徑。

“參考一般建築物50~70年的壽命，地震區劃圖以50年為周期，給出了我國大陸各地區的地震動參數預測，即某地在未來50年內有多大的概率發生多強的地震動。”王寶善告訴《中國科學報》，建築規劃時期，應盡量避開高風險地區，實在無法避開的，要提前進行規劃，採取一定的減、隔震措施。