“四川长宁正发生6.1级左右地震,地震横波还有31秒到达!”17日23时左右,知乎网友BiuBiu正在看电视,突然小区广播响起了女声播报,电视上几乎同时跳出地震预警的弹窗。
“30、28、26……3、2、1。”开始是2秒一报、最后10秒是一秒一报,倒数结束,地面立刻摇晃了起来。
对许多四川人民来说,这不是第一次经历地震,但与以往不同的是,这一次震感来临前,许多地区的居民提前收到了预警,时间还相当精准!
什么是地震预警?它的作用究竟有多大?地震预警技术的成功应用,是否意味着我们离地震预报越来越近了呢?
记者就此采访了地震研究专家。
地震预警:地震波打“时间差”
地震发生时,一般是破坏力较小但速度较快的初至波(P波)率先达到地面,然后才是破坏力较大的第二波(S波)到来,地震预警的一种思路就是利用这两种地震波传播的“时间差”来实现。
“上世纪80年代,这一技术就在日本得到广泛应用。”曾任上海市地震局首席科学家的上海大学教授尹京苑告诉记者,假如2008年汶川地震时引入地震预警,成都将有3到6秒的预警时间,而这宝贵的几秒钟能使高速飞驰的列车完成刹车制动,让重症病房和手术室的医生确保呼吸机等关键仪器连续运行。
据了解,此次四川长宁地震使用的是地震预警的另一种技术。简单来说,就是当P波被检测到后,利用通信网络提前通知地震波尚未到达的地方。P波在地壳处的速度在每秒7000米以下,S波速度通常在每秒3000至4000米左右,两种波都比通信网络中的电磁波速度慢得多,因此利用这种方法可快速传递预警信息,留出避难时间。
▲地震预警示意图(来源:中国地震局)
此次地震中,成都、乐山、广元、凉山等震中周围地区都收到了地震预警信息。尹京苑说,由于地震发生的时间、地点确切,地震波的传播速度稳定,周边各地与震中之间的距离固定,因此能够精准计算出地震波到达各地的时间,地震预警甚至可精确到小于1秒。
尽管如此,地震预警仍有其“先天不足”,即一定要等地震发生后,人们才能把消息告诉地震波尚未波及的地方,因此离震中越远,预警时间越长。比如,成都距离宜宾200多公里,因此得到了61秒的预警时间。
尹京苑也表示,不宜夸大地震预警的作用,地震中受灾最严重的是距离震中20公里的地区,但这个距离中,两种地震波之间的时间差非常短,地震预警效果有限。
地震预报:人工智能有望解决“万年难题”
相比于对业已发生事情的“广而告之”,地震专家们更期望实现“未卜先知”,也就是我们常说的地震预报,即在地震还未发生时就能预测出来,真正实现未雨绸缪。
长久以来,地震预报都被认为是不可能实现的“万年难题”。不过,人工智能的出现开辟了地震预警的“第三条路”,让预警时间的“关口”不断前移,也让科学家看到了地震预报的曙光。
目前,在上海市科委的支持下,尹京苑正利用星载红外、电磁波、雷达波等数据开展地球物理场的观测研究,希望通过观察地下空间的各种物理场信息,来预测地震发生的概率。“一般情况下,一个地区的地球物理场的变化是有规律可循的,当我们观测到这一规律出现紊乱,该地很有可能发生地震。”尹京苑告诉记者,临震前,地球物体场的异常变化非常之小,必须借助人工智能才可能分辨出来。
人工智能能观测到人类很难察觉的某些变化,日本京都大学科学家利用算法组合分析大数据,发现大地震发生前,震源区域上空60公里以上、电离圈电子数量会异常增加。造成福岛核泄漏的2011年东日本大地震前,就出现了这样的现象。京都大学团队表示,该研究有望提前1小时到20分钟预报7级以上大地震。
尽管目前人类还无法准确预报地震,但通过科学家的不懈努力和探索,也许终有一天可以实现严格意义上的地震预报,尤其是最难的短期地震预报和临震预报。再加上防震基础设施和公民抗震救灾知识的普及,未来,人们有望把地震造成的灾害减小到最低。
作者:沈湫莎
编辑:沈湫莎
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