陈根:和地震抢时间,地震预警是怎么做到的?

陈根谈科技 2023-12-20 09:29:26

文/陈根

18号晚上,甘肃临夏州积石山县发生了6.2级地震,牵动着大家的心。目前救灾仍在继续,希望后续救灾顺利,一切平安。

对于这场地震,除了关注受灾和救灾情况外,很多人也关注到了地震预警。没错,今天的科技和十年前相比已经有了一个非常大的飞跃,在这场地震时,很多人的手机都收到了地震预警的消息。

首先,我们要区分两个概念,地震预警和地震预报。地震预警不等于地震预报。地震预报,是说地震还没发生,只是预测可能会有地震,而以目前的技术,暂时还不能实现地震预报。

地震预警就不一样了,一旦手机发出地震预警的消息,你唯一要做的,就是——快跑。因为,地震预警意味着地震已经发生了,只不过是赶在震感传来之前通知你。可以说地震预警的消息,直接就等于逃跑消息,告诉你要和地震抢时间。

那么,地震预警究竟是怎么做到的?

很多人都知道,我们的地球,从里到外,大概是分成三层,地核、地幔和地壳。而地壳,也就是地球最外层,并不是完整的 一块,而是由不同的板块拼接起来的,所以当不同板块之间发生摩擦碰撞后,就有可能发生地震。

而在地震时,地球内部产生两种体波,一种是P波,也叫压缩波,P波会像音波一样的振动,迅速传播并引起物体的轻微振动,P波到来时,我们人的感觉接近于上下晃动;另一种是S波,也叫剪切波,这是一种垂直振动的波,传播较慢但振幅更大,S波到来时人的感觉接近于水平晃动。

对于这两种波来说,P波跑得更快,每秒传播约6千米,S波跑得更慢,每秒传播约3.5千米。但S波振动幅值更大,携带的能量是P波的几倍到几十倍,正是S波的水平向剪切作用,才是造成地壳结构破坏的重要因素。

这就是说,如果通过高灵敏的地震监测设备,我们能够在地震初期迅速探测到这两种波。一旦P波被探测到,地震预警系统就可以发出警报,因为P波的传播速度相对较快,这就为人们争取了宝贵的紧急逃生避险的时间,而高铁、危化企业、医院手术室等则可以提早采取地震应急处置措施,进而减少人员伤亡和社会财产损失。

当然,探测到P波并测定地震参数,只是地震预警的核心技术。除此之外,地震预警还需要进一步预测尚未传播开来的地震动大小、烈度分布、影响范围和影响程度。技术环节包括从地震监测数据的噪声和干扰中准确判别地震信号,实时估计地震发生的位置和大小,实时预测地震波的传播和地震烈度场的分布,实时预测可能的灾害。而地震预警系统则是一整套涉及多个环节的复杂自动化系统,需要监测、传输、处理、发布、接收等各子系统的实时、协调、可靠运行,系统的复杂性也决定了其实现的难度。

在这次地震中,华为手机和安卓手机的地震预警功能发挥了重要作用,为许多用户提供了宝贵的逃生时间。因为国内的安卓和鸿蒙手机都已经内置了地震预警功能。其中,华为手机也是国内首批接入地震预警功能的手机之一,当地震即将到来时,手机会通过系统级弹窗和倒计时警报音,提醒用户保持冷静,并提供紧急避难所、紧急联系人和个人紧急信息等快捷入口。而苹果手机的用户则需要第三方app来开启地震预警功能。

2008年,15年前,汶川地震,近7万人遇难。在当时,国内的地震预警几乎是空白的。正是这一场地震,让成都高新减灾研究所开始研发地震预警系统,并于2011年投入使用,实现国内首次手机短信接收地震预警信息,证实技术基本成功。这套预警系统在接下来的12年里,直到今天,多次成功预警破坏性地震。

当然,越是在这种生死一瞬间的灾难面前,我们也越能体会到科技发展的重要意义。目前伤亡的人数还在增加,也希望后续救灾顺利,一切平安。

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简介:知名科技作家为你解读科技与生活的方方面面