引言?

人類無論發展到何種階段，得到多少偉大的科技成果，都無法與自然的力量相抗衡。自然災害帶給人類的傷害不亞于任何擁有巨大殺傷力的武器，其中最為致命的“終極武器”就是地震。

在公元前23世紀，堯舜時代我國就開始了關于地震的記載，至今中國的地震記錄多達600余年。直至1911年，我國共經歷4.7級以上地震多達1034次。

我國處在印度板塊、亞洲板塊和太平洋板塊之間，地殼運動比較頻繁。中國是最頻繁發生地震的國家之一，全球30%的地震發生在中國，死亡人數也超過全球因地震死亡人數的一半。

地震

地震所造成的人員傷亡是其他所有自然災害無法匹及的，不止如此地震往往還伴隨著山體滑坡、洪水、海嘯等次生災害。而且余震所帶來的人員傷亡和損失，完全不亞于主震所帶來的影響。

為了避免地震所造成的生命財產損失，從古至今的科學家們不遺余力的與地震作斗爭，終于在科研人員的努力下，我們做到了地震預警，以減小相關預警區域的災害損失。

既然都可以地震預警，是不是可以像天氣預報一樣，將地震提前預報呢？

地震預警

地震的原因?

簡單來說就是由于板塊運動造成地殼巖層互相碰撞擠壓，巖層斷裂發生變位錯動，劇烈的碰撞釋放出大量的能量，能量引起振動，板塊邊緣和板塊自身就開始了強烈的振動地球上半數以上的地震都是由于板塊運動造成的構造地震。

地球自始至終都在無止境的自轉公轉，在外部運動的同時內部物質也隨外部的運動進行變化和分異。地球表面的地殼在內外變化的影響下，巖石圈開始產生變動，板塊開始演變運動，這一系列的運動和變化就促成了地球的地殼構造運動。

板塊運動造成地震

除構造地震外，根據地震形成原因還分為火山地震、陷落地震、誘發地震和人工地震。其中人工地震顧名思義就是由于核爆炸、炸藥爆破等人類活動引起的地震，其他皆為自然活動引起的天然地震。

構造地震又被稱為斷裂地震，一般構造地震在發生時都會在主震產生后伴隨著余震。主震與余震的震級相差2.4級左右。

根據能量釋放的大小地震也被分為不同的等級，有些震感較弱的地震人們甚至都無法感受到，只能被地震臺的儀器記錄下來。

地震種類

地震的影響范圍無論等級高低都是有限的，也就是地震波在能到達的范圍內造成的破壞及影響。

地震預警的技術?

在科學界其實一直沒有就地震預警的需要條件達成一個明確的態度，大部分擁有地震預警的國家幾乎都是地震發生頻繁，以及有較強的經濟實力的。

地震臺的工作需要長期不間斷地工作，還要與其它多個部門聯合發揮預警的作用，因此需要較大的經濟支持。

地震因為巖體發生破裂錯動，產生能量向四周輻射，而這種能量即是地震波。現代的地震預警技術就是根據地震波傳播速度打一個時間差，趕在地震波到達地震區域之前提前將預警信息傳達給民眾。

地震預警技術原理

一般地震的震源深度都在幾公里甚至幾十公里的距離，首先無害p波開始傳播，一般幾秒后破壞性的s波就開始向四周擴散。而電磁波的速度卻快于地震波所有波頻的速度，地震預警的原理就是電磁波>無害p波>破壞性s波的速度差，提前預警。

雖然地震預警是在地震后才能發出，但提前將地震信息傳播出去，哪怕只是幾秒鐘的差距也足以拯救成百上千人的生命。在得到預警的一瞬間，民眾根據預警播報中的時間、地點、震級三個重要信息，及時做出反應及時避難，應對地震的到來。

地震避難場所

每提前預警3秒，所能避免的損失就減少14%，但還有預警盲區依然威脅著我們。預警盲區就是信息采集和分析的延伸性，一旦發生地震，地震監測儀進行檢測，各個環節開始運作最后進行播報預警，這就是預警盲區。

地震預警的發展?

日本在上世紀60年代將地震檢測系統加入鐵道新干線沿線，80年代，研發出緊急地震檢測和警報系統。直至2007年檢測預測系統推向日本全國。

我國在1994年起，將地震報警系統用于核電站和石化天然氣開采企業中。2008年汶川大地震后，8級以上的強烈地震造成了巨大的人員傷亡和財產損失，2009年在中國地震局的支持下，科技部門開始將地震預警速報系統的技術啟動。

四川汶川大地震

終于在五年的努力下，2014年我國完成了由5000多個臺站組成的國家地震烈度速報與預警系統，實現了對民眾進行地震預警的技術。

其實早在2013年就已經預警到一次破壞性地震4.9級巧家地震，甚至在真正建設完成之前地震預警系統就已經提前預警了國內最大的被預警強震——2013年蘆山7級地震。

我國西南地區是最頻繁發生地震的區域，2015年四川成都通過政務微博發布地震預警信息。

2013年蘆山7級地震余震分布圖

直至目前，四川省每戶家庭都可以在電視上接收到地震預警信息，一旦周邊發生地震，電視會在破壞性地震波到達前，提前幾秒到幾十秒，將位置、震級、到達時間等信息顯示出來。

目前國際上擁有地震預警系統的國家并不多，中國繼墨西哥、日本之后成為第三個擁有地震預警能力的國家。預警的意義在于為民眾躲避地震及時避險爭取更多的時間，從而減少傷亡，降低損失。

預報與預警的區別?

在實現了地震預警之后，很多人都希望地震預報可以早日實現。既然都可以預警，那么提前預報更早地知道地震的到來，不就可以大幅度避免地震帶來的破壞和影響嗎？

提前預報提前避難

地震并不像天氣一樣可以提前探測，前文提到地震形成的原因主要是板塊運動，而板塊運動本身就是毫無預兆的，而且地殼運動是一個相當復雜的過程，并不是所有的地殼活動都會造成劇烈的振動，從而發生地震。

天氣可以根據大氣變化和衛星探測做出判斷，而且天氣的變化是有規律的，自古至今天氣的預報就已經不再是難題。

可是地震無法通過儀器或者規律來判定，隨著地球內外部的變化地殼內部發生的演變是隨機的，甚至在地震多發地帶，地殼會隨時發生變動。我們無法收集足夠的資料來進行有意義的分析。

地殼運動隨機性

在時間上預警和預報就有明顯的區別，就像天氣預報我們了可以清楚地得知明天后天，甚至未來一周的天氣狀況。

而在現實生活中，地震預警往往在地震波到來的幾秒或幾十秒進行信息的通報，而且越接近震中預警的時間就越短。

地震波與地震預警時間

目前確實有關于地震預報的科研項目正在進行，有科學家模擬地殼運動的模型搬進實驗室，他們將以往獲得的地震數據輸入模型中，希望以此來得到數據上的規律。利用數據的計算得到地震在發生時地殼的變化，以此來推斷地震的發生。

但地殼運動隨機性太大了，科學家們始終無法得到確切的實驗結果，真正的板塊變動是實驗室無法復制的。

科技上的壁壘?

地震預警本身就是一項復雜的探測工程，我們將腳步踏向了遙遠的外太空，卻始終向沒有將地球深處涉足。相比之下就可以知道，探索地球本身比飛向星空更加困難。

探索地球

預警系統首先利用地震監測臺在地震初期檢測到的振動信息來判斷該震動是否為地震，之后將得到的地震數據傳遞給各部門，然后預測震級、范圍、影響、震中。

最核心的就是判斷地底深處傳來的噪音是否為地震的信號，然后根據噪音的數據得到地震信息，之后傳播給震區四周的民眾。

但其實在我們看來如此成熟的預警系統，目前還存在著很多技術上的難題。

地震預警系統原理

之前文章中提到的“預警盲區”就是技術難題之一，地震預警是需要高時效高要求的傳播速度，一旦得到地震信號就要迅速得出相應信息傳遞給民眾。但在目前所獲得的數據不完善，就會出現預警延遲，而且也會造成數據的準確性降低。

如果一味追求速度，全自動的地震預警系統就可能會出現誤報漏報的風險，這就是真正的“預警盲區”，將會有地區無法得到準確的地震信息，無法及時避險從而增加損失。

根據現有的地震監測系統技術，其實還無法完全準確的得到震源位置和擴散區域，這也會造成預測信息與實際出現偏差，在自然災害面前無論是多么細微的差距都會造成難以估量的損失。

地震預警盲區

我們的預警系統主要依賴于縱波，地震發生后小振動的縱波首先傳遞到地震監測器和探測系統。一次地震后會導致整個系統出現難以預料的變化，在地震到達監測臺后由于系統驟變，壓力爆發點變動不定，很難局的準確的數據。

目前人類到達地下最遠距離僅僅只有一萬兩千多米，但是與地球的半徑6378千米相比也就只有千分之一。人類雖然堪稱地球的主宰者，擁有目前宇宙中已知的最先進的科技，但對于地球本身的探測不過只到達地面而已。對于地球內部人類依然無能為力。

地震結構

結語

從張衡發明了地動儀開始，人類就開始了地震預警的歷史。長達幾千年的發展，我們終于實現了全覆蓋的地震預警功能。極大地減少了因為地震造成的人員及財產損失，僅僅幾秒的提前預警使民眾得到及時的避險和有組織的避難。

日益發展的科技一定會將步伐走向地球最核心的地方，我們一定會摸清地殼運動的規律，找到板塊變動的原因，將地震預警徹底發展成地震預告，像天氣預報一樣，直接解決在地震到來之前解決避險避難。

讓地震不再是讓人類無能為力的災變。

地震波傳播