“四川長寧6·17地震”發(fā)生后不到一天，成都高新減災(zāi)研究所的“地震預(yù)警”火了。但鮮為人知的是，福建省作為“國家地震烈度速報與預(yù)警工程”的先行示范區(qū)，已逐漸形成官方推廣樣本的“福建經(jīng)驗”，并自2018年起，正式對外發(fā)布預(yù)警信息。

　　今年4月18日，臺灣花蓮縣海域發(fā)生6.7級地震，福建省地震預(yù)警系統(tǒng)在震后26秒發(fā)布地震預(yù)警第一報，為福建各地贏得45至96秒不等的預(yù)警時間。

　　目前，我國已建立具有自主知識產(chǎn)權(quán)的地震預(yù)警技術(shù)系統(tǒng)，并陸續(xù)在京津冀、福建、蘭州和川滇交界地區(qū)建成預(yù)警示范系統(tǒng)上線運行。但僅福建地區(qū)初步建起覆蓋全省、具有明確規(guī)范的地震預(yù)警信息服務(wù)體系，并向社會實際提供服務(wù)。

　　一個廣受關(guān)注的問題是，地震預(yù)警服務(wù)何時能覆蓋全國？距離全面的地震預(yù)警能力，我們還有多少路要走？

　　“令人安心”的警報聲

　　臺灣花蓮6.7級地震發(fā)生時，福建省晉江市新僑中學(xué)的初一學(xué)生柯靖怡正趴在教室課桌上午睡。這是期中考的第二天，大家像往常一樣午休，為下午的考試做準(zhǔn)備。

　　突然，教學(xué)樓的4個高音喇叭同時響起一陣急促的警報聲，伴隨著“請注意避震”的語音提示。聲音來自安裝在校門口和教學(xué)樓入口處的定制化地震預(yù)警信息發(fā)布終端。此刻，終端機頂部的警報燈亮起，屏幕彈出破壞性地震波達(dá)到此地的倒計時，下方注有發(fā)震時間、地點、震級、本地烈度、震中距等信息。老師立即組織學(xué)生避震和疏散。

　　由于學(xué)校常年組織避震疏散演練，大家對這套流程“已經(jīng)很熟練”：根據(jù)應(yīng)急預(yù)案，一樓師生直接疏散，柯靖怡所在的二層及更高樓層的人則留在教室，躲進(jìn)課桌邊上的“三角區(qū)”，用書包頂在頭上，待喇叭發(fā)出“警報解除”的聲響，再疏散到操場上。

　　震感來襲。在這座抗震設(shè)防烈度為7度的教學(xué)樓內(nèi)，二樓的感受并不明顯，四樓的學(xué)生感到些許搖晃?！爱?dāng)時有一點怕，但是不慌?！笨戮糕f，收到預(yù)警信息后，比較安心。

　　她回憶，在學(xué)校安裝預(yù)警終端前，因為不知道何時有地震、震級多大，大家只能“憑感覺”。有一次樓上搬桌子，有同學(xué)以為發(fā)生了地震，立刻躲到桌子底下。

　　“地震預(yù)警信息發(fā)布終端內(nèi)置有智能芯片，與福建地震臺網(wǎng)的大數(shù)據(jù)庫連接，預(yù)警觸發(fā)后就自動發(fā)出警報?！痹摻K端設(shè)備的開發(fā)、維護(hù)商，廈門帝嘉科技有限公司副總經(jīng)理黃基礎(chǔ)介紹，終端機頂部共有紅、橙、黃、藍(lán)四個預(yù)警燈，對應(yīng)本地預(yù)估烈度的四個警報級別。預(yù)警時機器會同步播放語音，通過外接擴音設(shè)備和學(xué)校廣播系統(tǒng)等可擴大傳播效果。

　　福建省地震局震害防御處處長危福泉介紹，福建省建立的這套地震預(yù)警信息服務(wù)體系，可向全省單位和個人提供包括地震預(yù)警信息、地震速報信息、地震烈度速報信息在內(nèi)的地震預(yù)警服務(wù)。截至今年5月31日，福建已建成地震預(yù)警信息發(fā)布終端8976處，累計移動客戶端下載用戶36000個。

　　根據(jù)計劃，到2020年，福建共將在全省18400個學(xué)校、社區(qū)（村）建設(shè)地震預(yù)警信息專用接收終端。同時，該終端將作為全省預(yù)警信息發(fā)布“一張網(wǎng)”的重要組成部分，為其他災(zāi)害預(yù)警信息的快速發(fā)布提供服務(wù)。

　　“從實驗室走出來”的技術(shù)系統(tǒng)

　　信息服務(wù)是地震預(yù)警系統(tǒng)到達(dá)公眾的“最后一公里”。一次預(yù)警的完成，需要地震監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)、地震數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)、信息發(fā)布系統(tǒng)等一系列環(huán)節(jié)組成的技術(shù)系統(tǒng)作為前端支撐。

　　長寧6·17地震發(fā)生后，“地震預(yù)警”引發(fā)前所未有的關(guān)注。

　　在福建地震監(jiān)測預(yù)警中心，福建省地震局監(jiān)測中心總設(shè)計師韋永祥站在一塊由波形圖、地圖和各類圖表組成的大屏幕前，讓技術(shù)人員在電腦中輸入模擬一次臺灣海峽地震的信息參數(shù)，來演示地震發(fā)生時，系統(tǒng)監(jiān)測并生成預(yù)警信息、在終端上發(fā)布的過程。

　　演示開始后，大屏幕上的參數(shù)和圖像急劇變化。在一旁的六塊小屏幕上，實時顯示著全省各臺站的監(jiān)控界面、預(yù)警發(fā)布界面等畫面。

　　這一系統(tǒng)于2012年9月在福建上線運行。此前，中國地震局從理論研究到實踐，進(jìn)行了長期的探索和準(zhǔn)備。

　　我國關(guān)于地震預(yù)警系統(tǒng)的研究工作，早自2001年就已開始。“國家地震烈度速報與預(yù)警工程”項目副總設(shè)計師、副總工程師，中國地震局工程力學(xué)研究所副所長李山有回憶，研究初期主要是進(jìn)行地震預(yù)警相關(guān)技術(shù)的探索性工作，例如地震預(yù)警的可行性研究，震級、震中位置、預(yù)測烈度等地震預(yù)警參數(shù)的實時快速估算研究，“主要集中在理論、方法層面”。

　　“2008年四川汶川地震后，中國地震局意識到我國在減災(zāi)手段方面還不夠豐富，尤其是災(zāi)情獲取時效性偏弱。”李山有介紹，中國地震局隨后組織實施了國家科技支撐計劃《地震預(yù)警與烈度速報系統(tǒng)的研究與示范應(yīng)用》項目，最早在福建省開展技術(shù)研究和示范運行。

　　項目于2010年3月在福建啟動，2012年9月依托福建省地震監(jiān)測臺網(wǎng)開始試運行，于2013年2月通過中國地震局組織的測試。

　　李山有說，通過這個項目，中國地震局掌握了地震預(yù)警系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)。在充分借鑒國外地震預(yù)警參數(shù)算法和墨西哥、日本系統(tǒng)建設(shè)經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，中國研發(fā)出了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的地震預(yù)警技術(shù)系統(tǒng)。

　　系統(tǒng)隨后在中國地震臺網(wǎng)中心、工程力學(xué)研究所的強震動臺網(wǎng)中心、地球物理研究所、甘肅、河北、北京、天津、上海、四川、云南、廣西和重慶等10余家地震臺網(wǎng)中心推廣應(yīng)用，陸續(xù)在京津冀、蘭州和川滇交界地區(qū)建成預(yù)警示范系統(tǒng)進(jìn)入試運行。

　　“走在前面”的福建省，則在經(jīng)歷了晉江預(yù)警信息發(fā)布試點、擴大試點范圍和全省范圍全面鋪開三個階段后，于2018年終于面向全省公眾正式提供地震預(yù)警信息服務(wù)。

　　速度和準(zhǔn)確度的“博弈”

　　在地震預(yù)警系統(tǒng)研發(fā)的同時，“國家地震烈度速報和預(yù)警工程”項目孕育誕生。2015年6月，項目獲得國家發(fā)改委批準(zhǔn)，并于2018年6月完成初步設(shè)計，進(jìn)入實施階段。

　　根據(jù)“國家地震烈度速報和預(yù)警工程”項目計劃，到2023年，將在全國范圍形成地震預(yù)警能力。但要形成完善的地震預(yù)警能力，還有很多難點待解決。

　　“對預(yù)警來說，速度和準(zhǔn)確度永遠(yuǎn)是矛盾的統(tǒng)一?！崩钌接薪忉?，地震預(yù)警系統(tǒng)要在數(shù)秒內(nèi)，利用少量臺站和地震初期觀測數(shù)據(jù)來估算地震參數(shù)和影響場，技術(shù)難度極大，強調(diào)速度就會使處理結(jié)果存在較大誤差，強調(diào)準(zhǔn)確度就會使處理時間加長。

　　李山有介紹，目前地震震中位置比較可靠的測定，需要縱波到達(dá)并觸發(fā)3個以上臺站，震級估算則通常需要至少1個臺站3秒以上的縱波波形數(shù)據(jù)。根據(jù)我國大量數(shù)據(jù)試驗的結(jié)果，僅用縱波3秒的數(shù)據(jù)發(fā)出的第一報往往不準(zhǔn)確，小地震往往估計地震震級偏大，中等強度地震基本接近實際震級，而對于大地震往往估計的震級偏小。

　　“即使在實時、持續(xù)的數(shù)據(jù)處理中，觸發(fā)的臺站和記錄的信息也是有限的，且對大震來說，這個時候地震的破裂還沒有停止，這都是技術(shù)上需要進(jìn)一步解決的難題。”李山有說。

　　同時他指出，第一報處理結(jié)果在首個臺站觸發(fā)后至少4秒才能發(fā)出，在此時橫波已經(jīng)從震中向外傳播了20多公里。所以，預(yù)警警報發(fā)出時，地震破壞性橫波已經(jīng)覆蓋了一片區(qū)域，就是地震預(yù)警的盲區(qū)?！氨M管我們在努力盡量縮短數(shù)據(jù)處理的時間，但是震中及附近地震破壞最強的區(qū)域恰好就處于地震預(yù)警盲區(qū)之內(nèi)，減災(zāi)效果有限?！?/p>

　　解決速度和準(zhǔn)確度之間矛盾的一個重要手段，就是加大臺網(wǎng)密度。福建省地震局計劃在“十三五”期間，通過新建、改造和升級臺站等方式，建設(shè)120個基準(zhǔn)站、85個基本站和1100個一般站，將臺網(wǎng)密度縮小至10公里左右。

　　根據(jù)“國家地震烈度速報與預(yù)警工程”計劃，全國將在五年（2018年-2023年）內(nèi)建設(shè)15391個臺站，重點區(qū)內(nèi)臺站之間的平均間距縮短為約12.5公里。

　　“地震預(yù)警系統(tǒng)是個龐大復(fù)雜的全自動化系統(tǒng)，保證全系統(tǒng)百分之百正常率是十分困難的。”李山有說。

　　“國家地震烈度速報與預(yù)警工程”實施負(fù)責(zé)人、中國地震臺網(wǎng)中心項目管理部主任王松介紹，后期系統(tǒng)將進(jìn)一步加大包括軟件平臺、信息網(wǎng)絡(luò)建設(shè)在內(nèi)的大數(shù)據(jù)處理和發(fā)布中心建設(shè)力度。

　　推進(jìn)中的信息發(fā)布立法

　　相對于技術(shù)來說，更難突破的，是如何讓地震預(yù)警真正在社會上發(fā)揮作用。

　　“地震預(yù)警從原理上具有技術(shù)本身的局限性，具有引起社會問題的風(fēng)險，地震預(yù)警技術(shù)和軟硬件問題目前已經(jīng)初步解決，其減災(zāi)實效的發(fā)揮不再單純是技術(shù)問題，而成為了一項社會問題。”李山有說。

　　向社會發(fā)布地震預(yù)警信息，不僅僅是“發(fā)”的問題，更需要解決的是發(fā)布主體法律授權(quán)和社會協(xié)作等諸多問題，要完善配套規(guī)章和標(biāo)準(zhǔn)體系，要對信息受體進(jìn)行宣傳和培訓(xùn)。

　　在預(yù)警信息發(fā)布的主體權(quán)方面，中國地震局認(rèn)為，地震預(yù)警信息發(fā)布適用于《防震減災(zāi)法》第二十九條的規(guī)定，即“國家對地震預(yù)報意見實行統(tǒng)一發(fā)布制度……任何單位和個人不得向社會散布地震預(yù)測意見。任何單位和個人不得向社會散布地震預(yù)報意見及其評審結(jié)果”。

　　“地震預(yù)警的最終目的是減輕人員傷亡和財產(chǎn)損失。近期，有社會公司利用自建簡易臺網(wǎng)，對外無限制、無規(guī)則發(fā)布所謂的‘預(yù)警信息’，把‘誤報’詭辯為‘演習(xí)’，把對不具有破壞性區(qū)域的提醒變?yōu)椤A(yù)警’，這些都是與地震預(yù)警的概念和目的相背離的，而對民眾本身，也只能起到‘狼來了’的效果?！崩钌接兄赋觯卣痤A(yù)警信息是公益性的，其信息的發(fā)布主體、發(fā)布內(nèi)容等需要進(jìn)一步規(guī)范。

　　發(fā)布范圍也是需要考慮的因素。“大地震發(fā)生時，如果不加區(qū)別地向全國海量用戶發(fā)布預(yù)警信息，一方面技術(shù)上難以實現(xiàn)秒級發(fā)布，另一方面容易造成社會恐慌等問題。”李山有說，因此，地震預(yù)警系統(tǒng)在監(jiān)測到地震后會估算出可能遭受破壞的區(qū)域，然后精準(zhǔn)地率先向這些區(qū)域的用戶發(fā)布預(yù)警信息。當(dāng)然，為了穩(wěn)定距離震中較遠(yuǎn)但震感強烈而無破壞可能區(qū)域的人心，可以在震后1-2分鐘發(fā)布比地震預(yù)警結(jié)果更準(zhǔn)確的自動地震速報結(jié)果。

　　王松介紹，目前地震預(yù)警信息發(fā)布相關(guān)的立法工作正在推進(jìn)中，各省在陸續(xù)推進(jìn)地方法規(guī)且已有五省予以發(fā)布，中國地震局也正從全國層面推動相關(guān)立法，“《防震減災(zāi)法》應(yīng)該是這項立法的依據(jù)，會在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步作規(guī)范?！?/p>

　　從2015年開始，福建、甘肅、云南、陜西、遼寧五省陸續(xù)出臺省級地震預(yù)警管理辦法，均明確規(guī)定地震預(yù)警信息由省政府通過全省地震預(yù)警系統(tǒng)統(tǒng)一發(fā)布。

　　地震預(yù)警信息由省級地震部門統(tǒng)一發(fā)布的重要原因是，破壞性地震的影響范圍往往涉及多個地市級甚至省級行政區(qū)域。

　　李山有解釋，強震影響區(qū)域可能包括鄰近行政區(qū)域，但本地預(yù)警系統(tǒng)只有在地震波到達(dá)轄區(qū)臺站時才能開始處理，會耽誤時間使預(yù)警效果打折。同時，本地臺網(wǎng)處理網(wǎng)外地震，定位和震級估算的誤差都相對較大，與鄰近地區(qū)臺網(wǎng)確定的參數(shù)可能不同。如果多地臺網(wǎng)確定了不同的預(yù)警參數(shù)同時向社會發(fā)布，不僅會讓民眾感到迷茫，也給政府應(yīng)急救援處置帶來影響。

　　基于此，“國家地震烈度速報與預(yù)警工程”建設(shè)了省級預(yù)警平臺及全國性預(yù)警平臺，采取兩級處理（國家級、省級兩級數(shù)據(jù)處理平臺）、三級發(fā)布（國家級、省級、重點預(yù)警區(qū)地市級發(fā)布平臺）的形式來處理發(fā)布地震預(yù)警信息，以確保預(yù)警信息的唯一性。

　　我們與“地震預(yù)警服務(wù)”的距離

　　國內(nèi)已有多個省正推進(jìn)“國家地震烈度速報與預(yù)警工程”省級子項目，開展地震預(yù)警系統(tǒng)建設(shè)工作。

　　據(jù)報道，四川作為“國家地震烈度速報與預(yù)警工程”的先行先試區(qū)，預(yù)計今年底基本實現(xiàn)地震預(yù)警服務(wù)能力。遼寧省、浙江省分別將于2020年、2021年試運行地震預(yù)警系統(tǒng)。甘肅、山西、山東、江西、湖北等省的子項目正在建設(shè)中，計劃于2022年完成建設(shè)。湖南將于2022年實現(xiàn)地震預(yù)警臺站全省覆蓋。安徽子項目將新建一個省級地震烈度速報與預(yù)警中心，安裝10個緊急地震信息服務(wù)終端，目前已完成項目招標(biāo)并確認(rèn)終端安裝地址。同時，安徽省地震局正會同省司法廳開展地震預(yù)警立法調(diào)研。

　　王松介紹，按照“國家地震烈度速報與預(yù)警工程”計劃，國內(nèi)設(shè)立了5個地震重點預(yù)警區(qū)，分別為華北地區(qū)、南北地震帶、東南沿海地區(qū)、新疆天山中段和拉薩周邊地區(qū)。“除新疆天山中段、拉薩周邊地區(qū)兩處重點預(yù)警區(qū)全部劃在其所在省內(nèi)外，其余均為跨省。”

　　這意味著，重點預(yù)警區(qū)內(nèi)各省需“協(xié)同作戰(zhàn)”。王松說，如南北地震帶從川滇、陜甘直到內(nèi)蒙古的一部分，跨度較大。這一片由于比較特殊的地質(zhì)構(gòu)造，歷史上大的破壞性地震較多，就需要統(tǒng)籌考慮。此外，華北地區(qū)也不僅僅是“首都圈”，東南沿海地區(qū)除了福建以外，還包括部分廣東和海南的地區(qū)。

　　項目完成后，這些地震重點預(yù)警區(qū)將達(dá)到“秒級預(yù)警”能力，即震中區(qū)域發(fā)生地震后幾秒到十幾秒之間，就能夠向目標(biāo)區(qū)域發(fā)布預(yù)警。其他地區(qū)將實現(xiàn)分鐘級的遠(yuǎn)場大震預(yù)警能力。

　　王松介紹，目前，項目建設(shè)處于第一階段。從正式實施到現(xiàn)在一年左右的時間內(nèi)，主要的精力放在臺站建設(shè)工作上，包括征租地、土建招標(biāo)等。目前約一萬個臺站的設(shè)備已經(jīng)完成招標(biāo)。

　　“建設(shè)完成后，地震預(yù)警要真正地發(fā)揮作用，還需要提升公眾意識?！蓖跛烧f，這包括收到預(yù)警后知道采取何種應(yīng)急措施，還包括對預(yù)警作用的正確認(rèn)知，“既要避免‘無用論’，也不能將它神化”。

　　未來，在實際應(yīng)用中，地震預(yù)警服務(wù)對象的范圍還將擴大。王松說，地震預(yù)警服務(wù)的潛在用戶非常廣泛：政府可以根據(jù)這些信息指揮救援力量、物資往哪投入；高科技企業(yè)因生產(chǎn)環(huán)節(jié)對穩(wěn)定性要求非常高，預(yù)警可以減少損失；醫(yī)療方面，提前幾秒收到預(yù)警，一些手術(shù)或許可以停一停，等晃動結(jié)束再繼續(xù)。這些在以往人們的認(rèn)識中是較少的，將來地震預(yù)警服務(wù)的覆蓋面非常廣泛。