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    12月5日8时02分,河北唐山市丰南区发生4.5级地震,京津冀多地有震感。本次地震,预警震级为4.8级,给唐山市提前2秒预警,给天津市提前11秒预警。


    12月9日15时20分,四川绵阳4.6级地震,震源深度10千米。当地电视、广播、APP等均发出地震预警信息。预警中心给绵阳市提前7秒预警,为成都市提前25秒预警。


    预警时间虽然只有几十秒,但就这几十秒,足以拯救许多人的生命以及减少财产损失。


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    APP预警

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    电视预警


    不过,值得注意的是,近几年的地震是通过成都高新减灾研究所与应急管理部门联合建设的大陆地震预警网提前预警的,所用的技术是成都高新减灾研究所研发的 ICL ( institute of Care-Life )地震预警技术系统。


    地震预警系统是什么?


    地震的起因是地下几公里到几百公里的岩体突然破裂和错动。这些断裂和位错释放的能量以地震波的形式辐射到四面八方,就像石头被扔进平静的水面一样,岩石运动的能量以水波的形式辐射到四面八方。地震波是一种具有一定传播速度的机械波,即地震发生时,人们不会立即感受到地面的振动,而是等待相应的地震波传播到人们所在的位置。这一时差为地震预警留下了空间。


    地震预警系统的工作原理是能够探测到地震开始时发射出来的非破坏性地震波(纵波即P波,primary wave),而破坏性地震波(横波即S波,secondary wave)由于传播速度相对较慢,会延后10-30秒后到达地表。利用深入地下的地震探测仪器探测到纵波(P波)后传输到计算机上,立即计算出纵波的震级、烈度、震源和震中位。然后预警系统在横波(S波)到达前10-30秒通过电视和广播发出警报。并且,由于电磁波的传播速度比地震波快,预警可能在P波之前到达。


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    地震发生后,距震中最近的几个预警站将陆续接收到地震信号,触发地震参数快速判测系统;在接收到信号后的几秒到几十秒内,快速判测系统将对地震的发震时刻,发震位置,震源的类型和震级的大小进行估算;然后利用这些参数模拟相关区域内地面运动的强烈程度,根据模拟结果,在相应的地震波到达之前将相应的预警信息发送到不同区域。


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    传感器:地震预警系统的关键技术


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    常见的地震计及内部构造


    地震传感器作为地震预警系统中的关键技术,分为东西、南北、垂直三个维度,可监测地震信号。当地震发生时,地震波会以每秒3到6公里的速度传向地震传感器。紧接着,地震传感器会将检测到的机械信号转化为电信号,并通过模拟数字信号转换器传输到数据采集室测报员的电脑上。


    如何实现地震预警?只需要在主要地震区建设一张高密度的地震预警传感器网络。这种传感器并不昂贵,也不需要在野外安装,就可以通过实时的网络 (甚至是 2G 网络) 来传递地震波的数据,地震预警的传感器甚至可以固定在墙上。


    监测信息通过传感器收集数据进行及时分析处理,再通过手机、电视等专用接收终端等多种手段,向政府和民众提供地震预警服务。只需要几秒钟的时间,我们就可以提前预警地震发生的位置以及大概的震级。


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    据业内人士介绍,作为前端监测设备的传感器,是地震预警的第一个环节。一般传感器安装在电力供应稳定的地方,如果临时断电,会启动备用蓄电池,这可以支持十几个小时。而一般在本地电网断电前,地震预警信息就已经发出。


    地震预警≠地震预报


    地震预警,并不等于地震预报。


    地震预报指的是地震发生前通过某些征兆对地震进行预测,但预测还没有发生的地震,直至今日,仍然是世界难题。而地震预警就是和地震波赛跑,在地震波来之前告诉大家:地震波马上就到你的城市了,快逃命。


    地震预警有多重要?


    数据显示,3 秒的地震预警时间,可减少14% 的人员伤亡;10 秒,则可减少39% 的人员伤亡;20 秒,可以减少63% 的人员伤亡;60 秒,对应的减少比率就已经达到了95%。


    这意味着,地震预警技术可以极大程度上减少人、财损失,预警时间越长,减损度就越高!


    目前,国家地震预警网已经延伸到全国31个省市区域,覆盖人口90%。只要在预警区域内,只要发生地震都能够预警。另据中国国际电视台(CGTN)此前报道,中国的科学家和工程师计划在2022年建成世界上最大的、也是最先进之一的地震预警系统。


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