应该取消地震局吗 ——地震减灾:预警与预报之辨

热衷于搞地震预测的基本上是一些做着爱因斯坦梦的民间科学家,主流科学界并不认为他们的努力值得认真对待。不过,落到公共政策层面,我们有必要对预警与预测进行辨析,因为这关系到与地震减灾相关的公共资源能否得到合理配置,关系到民众的生命财产安全能否得到有效保障。

责任编辑:戴志勇 实习生 陈建宇

地震预报中心。 (向春/图)

中国是世界上惟一把地震预测作为地震局工作职责的国家。2013年总预算40.87亿元,用于地震预测预报的支出仅为1.46%,地震局用于预测的资源是象征性的,可忽略不计。

老子说:“天地不仁,以万物为刍狗。”地震是对这句话最好的诠释。这位不速之客,你向它贡献、祈祷,都没用。它突然就来了,搞出许多动静,试图夺走你珍视的人和物。我们和它无法讲和,但又绕不开它,怎么办?要是知道它什么时候造访,让大家提高警惕就好了。

这样,两大门派应运而生。一派高调,相信地震可以预测,称在地震前,即可根据某些指标判定地震发生的时间、地点和震级,从而让周边生活的人们有充分的时间做应对准备,避免人员伤亡,减少财产损失。这听起来让人振奋,但除了一些传说,从来未见应验。

惩于预测派一次次被打脸,另一派低调多了,认为在目前的认识及技术水平下,要精确预测地震是不可能的,但在地震发生后,可以向受影响的人群发出预警信号,为大家赢得极短的应急准备时间,最大限度减少对生命的伤害和各种次生损害。预警派的设想已在日本实现。

地震减灾的预警与预测之辨,看起来是学术观点之争,但其实热衷于搞地震预测的基本上是一些做着爱因斯坦梦的民科(民间科学家),主流科学界并不认为他们的努力值得认真对待。不过,落到公共政策层面,我们有必要对预警与预测进行辨析,因为这关系到与地震减灾相关的公共资源能否得到合理配置,关系到民众的生命财产安全能否得到有效保障。

地震预警的基本原理

地震预警(Earthquake Early Warning)原理很简单。地震发生时,从震源发出两种体波(Body Wave):P波与S波,它们穿过地下岩石层到达地面。这两种波的行进速度是不一样的,地震仪只要探测到首先到达的P波,我们就可以推断地震的发生。

P波(P代表Primary或Pressure)主要源于对岩石的压缩作用。岩石被压缩后有一个回复力,导致其膨胀,这个压缩与膨胀交替的过程传播开去,就形成了P波。P波的性质与声波非常类似,均能在固体、液体和气体中传播,均是纵波(Longitudinal Wave),即振子来回振动的方向与波行进方向一致。这样,当P波抵达地面时,将引起建筑物上下震动。地震导致的P波典型的速度在每秒5至8公里之间。

S波(S代表Secondary或Shear)主要源于弹性岩石所有的剪切作用。岩石在剪切力之下扭曲,这种剪切和扭曲传播开去,就形成了S波。有点像抖动一端固定的绳子,绳子的扭曲会传播开去形成绳波一样。S波只能在固体中传播,是横波(Transverse Wave),即振子来回振动方向同波行进方向垂直。这样,当S波抵达地面时,将引起建筑物前后左右震动。S波的行进速度一般为P波的六成左右。

当P抵达地面时,S波只行进了60%的路程,还要比P波额外多花2/3的时间才能到达地面。这种速度差使得地震预警成为可能。P波是上下震动的,与地球引力方向大致重合,振幅小,因此破坏力小;S波是前后左右震动的,同地球引力方向大致垂直,振幅相对于P波大,因此破坏力大。这种悬殊的破坏力使得地震预警成为必要。我们以目前最成熟的日本地震预警系统说明之。

日本的“紧急地震速报”

日本是一个群岛,位于亚欧板块、菲律宾海板块和太平洋板块交汇的地方,地震频发。每个世纪,都会发生若干次极具破坏性的大地震,往往还会导致海啸,造成巨大的生命财产损失。就好比头顶上悬着一把达摩克利斯之剑,冷不防就掉下了。因此日本有很强烈的动机关切如何地震减灾,又有整洁、守纪律等东方民族优点,其在不断试错和调适中演化出来的地震预警系统,是目前全世界最精细、最成熟、最发达的。

日本的地震预警系统,日文为“紧急地震速报”,英文缩写为EEW(Earthquake Early Warning),由日本气象厅统一负责。在1995年阪神大地震后,日本决定推行面向一般公众的预警系统,投资了6亿美元,现行预警系统于2007年10月正式运行。日本也有专门面向写字楼

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网络编辑:小碧

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