文 | Roxie Paella 圖 | 四象設計部
01
無法預報地震，但可以預警？
魚亂跳、雞不下蛋、老鼠集體離城、天上出現“地震云”……這些傳說中能預報地震的手段都沒有嚴謹的科學依據，而地震預警與之不同。
需要明確的是，所謂的“地震預警”并非預報地震——即在地震之前就預判到即將發生——這種技術，目前地球上任何國家都無法做到。
地震預警指的是在地震發生之后，盡快通知到可能受影響的人。就像在雷雨天總是先看到閃電、后聽到雷聲，是因為光速遠比聲速要快，地震預警的原理同樣和時間差有關。
地震時主要會產生兩種地震波，一種是破壞性弱但跑得快的縱波，一種是破壞力強但走得慢的橫波，在破壞力較強的橫波到來之前，地震傳感器可以先捕捉到縱波并發出預警信號。
02
地震預警是如何做到的？
1985年“墨西哥城大地震”發生后，墨西哥建設了世界上第一套地震預警系統，于1991年投入使用。
想要實現地震預警，首先要在地震多發區域安裝相對密集的地震檢測臺站，一旦檢測到地震，臺站會將信息以電磁波的形式傳到信息處理中心，再由處理中心分發至電視、手機等終端，整個流程幾乎在瞬間完成。
目前墨西哥、日本、土耳其、羅馬尼亞、中國、意大利、美國等地都建起了全國或局部的地震預警系統，它的基礎是龐大而密集的地震臺網，其數量越多，對震中和震級的計算越準確，預警也就越迅速可靠。
汶川地震發生時，中國僅有1000多個地震臺。國家地震預警系統建設項目“國家地震烈度速報與預警工程”計劃至2022年底，在全國建設15391個臺站，地震重點預警區臺站間距可縮小至10~15公里。
圖片來源：張晁軍, 陳會忠, 沈萍, 黎明, 趙國峰. 地震預警實質的探討[J]. 地震科學進展, 2022, (4):檢測和發布地震預警所需的時間主要取決于震源與監測儀器的距離，以及向處理中心傳輸信息的延遲，而對于接受預警的公眾來說，所處位置離震源越遠，地震波傳遞過來的時間越久，相對的預警時間就越長。
03
地震預警到底有多大作用？
以目前的技術無法預測地震，但趕在地震橫波到來前收到預警，也能降低損傷。
面對撼天動地的強震，地震預警能夠為人們爭取的時間通常以秒計算：3秒的時間，在室內可以避險到堅固物體旁，室外可以遠離建筑物；5秒鐘能從平房疏散到空曠地帶；而10秒鐘就可以從樓房一、二層逃出生天......
一項發表于《地震工程學報》的研究指出，短暫的預警時間即可大幅減少地震導致的傷亡，例如，提前5秒預警可使平均人員傷亡減少22%，提前20秒能讓這個數字降低63%。
然而，現在的地震預警系統并非完美無缺，它有一個先天短板，就是存在預警盲區，而盲區往往是地震破壞最嚴重的區域。
在地震發生后，信息處理中心至少需要3~5秒來處理距震中最近的地震臺站傳來的信息，再向公眾發布預警信息，而這段時間內，震中產生的橫波已經傳至附近20~30公里的范圍，因此地震預警對破壞最嚴重的極震區基本是無效的。
由于6級以下地震的破壞區域主要集中在盲區內，地震預警系統的減災效果并不明顯，反而是震級越高的地震，才顯出地震預警的必要。
當強震來臨，地震預警除了直接提醒人們疏散或避險，還能幫助重大工程或企業采取緊急措施，避免發生次生災害。例如，高速列車緊急制動以防脫軌，核反應堆緊急關閉以避免泄漏，燃氣管線及時關閉以減少火災風險，消防站能在斷電或結構變形之前打開車庫門等等。
每一秒鐘的提前預警，都是無數人生還的機會，地震預警系統的使用在現實生活中拯救了許多生命。
在9月5日四川瀘定地震期間，有成都居民提前近1分鐘收到地震預警，立刻帶一家老小下樓避險。雅安某幼兒園用2分鐘疏散127名兒童，也是幼兒園老師在看到地震預警信息之后做出的及時反應。
然而，有了地震預警并不等于一勞永逸。為了將預警信息的價值利用最大化，我們還需要在平時培養防災意識，學習避險知識。
千百年前，一場地震、海嘯或火山噴發，便足以毀滅一個文明。幸而科技的進步，帶來了能夠抗震8級的房屋，和逐漸完善的地震預警系統，但不管時代如何變遷，人類在天災面前仍然渺小。敬畏自然，尊重科學，仍是永恒的課題。
