
四川人王暾至今覺得遺憾,如果五年前汶川地震發生時就有地震預警系統,傷亡不至如此慘烈。
五年后的雅安地震,預警系統仍未建成。只有極少數的志愿者和機構,收到了王暾所在的一家民間研究所發出的地震預警信息,而地震預警的“國家隊”還在實驗階段,尚未對公眾發布預警信息。
北京時間2013年4月20日8點剛過,石冶川的手機發出了尖銳的警報聲,他瞄了一眼手機,蘆山縣,6級地震。這是他第四次收到地震預警信息,也是震級最大的一次預警,雖然不知道蘆山縣的具體位置,石冶川還是從成都的家中跑了出來,剛下樓沒過幾秒,大地和高樓一起劇烈搖晃。
距離成都120公里的雅安市蘆山縣,發生了一次7級地震。石冶川是少數收到地震預警信息的人之一。
預警信息來自成都高新減災研究所,一家民間的研究機構。據所長王暾介紹,他們在地震發生后的第5秒,就發出了第一個地震預警信息給用戶。
他的用戶不多,幾千名試用預警系統的志愿者,汶川電視臺、北川電視臺、還有四川境內的幾所中小學校。
“恐怕大部分當地民眾沒有收到預警信息,如果他們能收到信息,應該可以避免一些傷亡,”王暾說。
其原理是,當地震發生后,利用電磁波比地震波速度快的特點(地震波每秒只能跑幾公里,而電磁波每秒能跑30萬公里),部分震區的公眾可以在破壞性的地震橫波來臨之前收到預警信息。
中國地震局的研究員陳會忠打了個比方,假設地震發生在地下12公里深,地震縱波傳到地面地震臺2秒鐘,地震臺收到地震波進行快速的判斷,這是“秒級處理”技術,目前最高水平需要使用3秒,加起來5秒鐘發出地震警報,這時破壞性大的地震橫波也已經走了20公里。
這就是地震預警的盲區,預警信息還沒有達到這20公里以內,破壞性的地震波就已經來了。這還是最理想的狀況,一般而言,震中50公里左右都是地震預警的盲區。
地震預警雖然有它無法克服的局限,但在很多研究者看來,對于在歷次地震傷亡慘重的中國,尤其是處于斷裂帶上的四川鄉村,建立地震預警系統極具價值。
根據青海省地震局副研究員夏玉勝的研究,提前3秒預警,人的傷亡減少14%;提前5秒,減少22%;提前15秒,減少53%。日本實時地震情報利用協議會的測試結果更驚人,在日本,提前2秒獲得警報,死亡人數減少 25% ; 提前 5秒,死亡人數減少80% 。
根據王暾的說法,他們建成發布的預警系統 ,給雅安留出了5秒預警時間,給成都留出了34秒預警時間。
一般而言,地震預警系統只對大地震有實際價值。6級地震破裂帶約10公里,還處盲區內;7級地震破裂帶30-60公里,預警系統已經可以為部分震區提供幾秒的預警時間,比如這次的雅安;8級地震,破裂帶長達120-150公里,在盲區以外,有3-20秒的預警時間,比如汶川地震中的北川和青川。
陳會忠等從事地震預警的專家都感嘆過,如果當初北川和青川建成了預警系統,哪怕只有10秒的預警時間,就能跑出不少孩子。
汶川地震過后,物理學和力學雙料博士王暾從奧地利帶了300萬人民幣回國,組建成都高新減災研究所—一個民間研究機構,將綿延不斷的汶川余震作為實驗場,試圖建立一套地震預警系統。
同時,官方也開始反思過于依賴地震預報的策略,中國地震局研究院陳會忠還邀請了日本預警之父前來交流。
日本是全球第一個建立預警系統的國家,2007年正式向公眾發布地震預警信息,在2011年8.8級的地震中,向37個城市發出了信號,數百萬居民接收到了有效的預警信息。靠近震中的巖手縣獲得了12秒的逃生時間,而東京地區的公眾則有長達1分鐘的避險時間。
中國的地震預警系統的建設比日本慢得多,起步是在2008年地震之后,此前,只有極少數的重大工程比如大亞灣核電站建有地震預警與緊急處置系統。
2008年,中國地震局向科技部申請了“地震預警與烈度速報系統的研究與示范應用”的項目。直至2009年12月,項目才開始實施,地震預警的示范區并不在四川,而是選擇了福建地區和首都圈地區。
項目負責人、福建地震局局長金星告訴《南都周刊》記者,之所以選擇福建,是考慮到福建地處東南沿海地震比較活躍的地區和福建地震局的技術優勢。
2012年10月,依靠福建省地震局建設和改造的100個監測和預警臺站,這套地震預警系統已進行了實驗運行,預計在2013年5月通過科技部的驗收。
在進行技術準備的同時,中國地震局2009年開始就醞釀建設全國性的地震預報系統,并于2010年向國家發改委提交了“國家地震烈度速報與預警工程”的項目申請。
中國地震局預計在華北、新疆西北部、東南沿海、貫穿四川云南甘肅寧夏的南北地震帶上建立地震預警系統,所需資金是20億元。
截至四川雅安7級地震發生時,這個工程仍處于發改委的立項階段,還沒有真正進入建設。
“發改委還沒有批復,批復以后還要做調研報告和初步設計,整個過程很漫長,”陳會忠說,“這不是地震局能決定的,它受到各種因素的制約,包括經費的制約和各方面的論爭。
陳會忠評價地震局官方做了“大量工作”,進行了相當長時間的地震預警實驗,只是這些實驗沒有發布到民間。
陳會忠說,福建地震局的實驗不僅僅是一個簡單的預警系統,它是一個地震的專門網,還包括烈度速報,滿足破壞性地震后各個時間段對地震信息的需求。
王暾則對這套代表中國地震局最高技術水準的地震預警系統不以為然,“他們沒有公開發布過預警信息,不敢公開的東西不是好東西。”
王暾是激進的,他用不到5年的時間,架起了1200臺地震監測儀器。這些儀器盡可能均勻地沿著四川、云南的地震帶布設,平均間距現在控制在19公里。
在一個和鞋盒差不多大小的黑色匣子里,包含了監測地震波的傳感器、對地震波進行分析的軟件、通訊裝置。當地震發生時,這些信息被送達位于成都高新減災研究所的預警中心,中心有一套軟件系統,對信息進行綜合研判,形成一個地震預警的信息—震源在哪里,震級是多少,所有的過程都會在10秒之內完成。
王暾說,他開發的預警系統和全球地震預警系統最完善的日本相比,技術層面互有高低,他的系統覆蓋面積更大、響應時間更快、誤發率更小,10秒內的準確率更高,而日本的預警系統則經過了更多的7級以上大地震的檢驗。
王暾對自己研發的地震預警的技術很是自信,他發愁的是如何向更多的公眾發布預警信息。
自2011年9月開始尋找地震預警系統的接收者,王暾愿意和記者們打交道,他的研究所每進行一次成功的地震預警,王暾都會通過媒體告訴公眾。
更讓他得意的是,預警系統已經成功預警并發布了數百次3級以上地震信息,特別是今年成功預警了三次破壞性的地震—云南昭通4.9級地震,大理5.0級地震、四川雅安7.0級地震。
“預警信息的覆蓋還是不夠,我發布了但是大部分人都不會收到這個信息的,最后一個環節是沒有做好。”王暾有點遺憾地說。
王暾興奮的同時,地震局官方卻對民間的地震預警稍顯冷淡。
四川地震局工程地震研究院院長周榮軍也收到了王暾的預警信息,周覺得不太準,第一條預警信息給出的震級是4.3級。“這個預警才4.3級,那有什么好怕的?我能理解有誤差,但差太多就不行。”
王暾承認,第一個預警信息確實不夠準確,是在第五秒時發出的,給出的震級是2.7,第二個預警信息在第六秒時發出,預警震級變成了4.3,第八秒是6.0,第十秒是6.4。
地震預警技術,必須在地震波到達地震臺的3秒內,快速判斷出地震發生的位置和震級,技術上來講非常困難。目前基本是建立在統計學的基礎上,不像傳統的地震測定方法那樣具有明確的物理基礎,盡管處理比較快,但可能會出現很大的誤差甚至錯誤。
日本“3·11”地震預警,報了15個預警信息,第一個預警信息給出的震級是4.3,第15個報的震級才達到8.1。
何時、如何向公眾發布地震預警信息,王暾和官方也有不同的理解。
王暾希望在最短的時間內向最多的公眾發布地震預警信息。
迄今,有超過4000名個人用戶通過手機、平板電腦、PC客戶端接收他的地震預警信息。汶川電視臺、北川電視臺和四川境內的50所學校也能收到他的信息。
王暾一直在尋找機構合作者,“我們是民間研究所,一個一個地去找機構合作,很費時間,也很困難,是不完全對等的一個事情。”
最終,成都、海城、滁州的地震局等開始和成都高新減災研究所合作,引進他們的技術,著手建立各自區域內的地震預警系統。
雖然不少地方地震局開始和他合作,建立區域性的地震預警系統,但如何對公眾發布預警信息,地震局仍然顯得疑慮重重。
地震局認為,對公眾發布地震預警信息要極為慎重,地震預警信息非常敏感,如果公眾不能正確理解預警信息,可能造成恐慌和不必要的傷亡。
“他們不完全知道公眾的需求,覺得這是風險,而我覺得這是機會,”王暾說。
陳會忠解釋說:“民間的研究機構船小好掉頭,可以招募個人志愿者來接收他的地震預警系統,而官方沒法做,要對公眾負責任的。”
實際上,王暾也面臨這樣的困境,雙河中學一度安裝了成都高新減災研究所的地震預警系統,但學校的負責人擔心警報來臨撤離時可能發生踩踏事故,關閉了預警接收器。
在地震局看來,面對全社會發布地震預警信息是一個復雜的社會工程,漏報、誤報怎么辦?誰來承擔責任?公眾收到預警信息后能不能采取正確的措施?電力部門、鐵道部門、還有核電站,這些不同的部門面對同一個地震警報該采取什么不同措施?—這都不是一個地震部門能完成的任務。
日本在正式開啟地震預計系統前,國會就已經通過了免責法案:地震預警信息出錯,預警部門可以免責。“地震局的預警示范系統在找學校、公司、機場合作時,對方會問,如果預警有誤,造成的損失你賠不賠我?遺憾的是,國內的法律對此沒有規定,”陳會忠說。
對于誰能向公眾發布預警信息,官方也頗有微詞。
“民間的探索應該鼓勵,但預警信息畢竟是對社會有重要影響的信息,要政府或者政府授權的單位進行發布,個人肯定是不行的,如果大家都發布就亂套了,”國家地震烈度速報與預警工程總設計師、福建地震局局長金星說。
金星從2008年開始就在福建省進行國家地震預警工程的試點,福建省級地震監測臺網、預警數據的處理和速報系統已經建成。
地震學家、工程院院士許紹燮評價這一套系統已經具有相當的水平,“具有一定的實用價值。”
只是還有最后一步—預警信息的發布系統建設。
金星希望在對外發布地震預警信息前,建立一套地震預警信息發布的法規和技術標準,同時還要告知公眾要怎樣掌握這些預警信息,“有些人地震后跳樓就不行,還有車輛行駛在高速路上要怎么辦,處理不好都會出不必要的損失和傷害。”
根據金星的估計,福建省的公眾需要等待1-3年,就能接收到省級地震預警系統的信息。而全國性的地震預警系統的建成,恐怕還要再等五年。