高孟潭：地震,并非不可戰勝

白姜江

過去的十年，我國相繼發生了玉樹地震、蘆山地震、魯甸地震等多次地震災害，面對災難性地震頻發的嚴峻國情，我國政府部門、科技界和社會公眾付出了巨大的努力，國家防震減災的能力得到了很大的提升。中國地震局地球物理研究所原副所長，國家減災委專家委專家高孟潭研究員也是為這項重大事業努力奮斗的成員之一。

“大部分人對于地震本身的認知就是，發生了地震怎么逃生，怎么保住自己的生命。但實際上遠遠不是這么簡單的事兒。”高孟潭告訴記者，老百姓面對地震有太多的認知需要革新。防震減災工作需要從老百姓的生命安全、生計保障、生活質量三個維度來努力。

“對地震災害的防御，其目標就是在地震發生之后，不僅不能造成大規模的房屋倒塌和人員傷亡，同時震區的主要的、大部分建筑物能夠保留下來，基本功能不喪失。這樣的話社會就可以正常運轉，企業可以正常生產，并且在較短的時間內恢復到正常，老百姓的生活就不受到很大的影響。”

近十年防震減災重大基礎工程取得進展

GPS二期工程。這里說的GPS，實際上是地表形變測量系統。在全國布設大量的GPS觀測站，用這些觀測站的資料反算全國地殼變形情況。“我們試圖通過GPS觀測站資料對大地震發生的規律進行研究，并進一步判定地震發生的危險性。” 高孟潭介紹道。

地震背景場工程。中國地震局實施了地震背景場工程，進一步優化改造全國的地震觀測臺站，試圖以場的形式，全覆蓋地去觀測與地震有關的各個方面的信息和數據，獲取與地震相關的第一手資料。

國家地震社會服務工程。地震局通過數據采集系統，把搜集來的各種信息，轉換成用于支撐地震防災救災工作的基本的科學信息，供全社會來使用，來提升防災救災能力。

地震監測實驗衛星。張衡一號電磁監測試驗衛星今年2月已經上天進入預設軌道，試圖從更寬的更大的范圍監測地下變形和地球物理場變化，監測的結果將來可能會進一步的推動地震的預報的研究和實踐。

除此之外，我國地震防震減災多項技術在多個領域取得突破，亮點不斷。

“喜馬拉雅計劃” 為地球做“體檢”，查出“病灶”，嚴密監視

中國地震局在財政部的直接支持下，于2010年啟動了“喜馬拉雅計劃”。“實際上這個計劃形象地說就是為我們的地球做一次詳盡細致的‘體檢。”高孟潭講到。

計劃包括三個方面的內容，第一個方面的內容就是對全國的地下結構，通過密集流動的地震臺進行探測和反演，一塊兒一塊兒地去掃描，試圖經過十五年左右的時間，對全國進行一次徹底全面的掃描，把地下結構搞的更加清楚。“搞清楚的目的就是弄清楚什么地方會有發生大地震的構造條件。”

第二個內容就是對全國活斷層進行探測。地震是什么？地震就是地下的巖體受壓，壓到一定程度，承受不了了，突然發生錯動，這個錯動的過程就會形成地震，產生地震波。所以地震會產生斷層，那種大的斷裂帶，很容易產生地震，跟地震的相關性也比較強，“喜馬拉雅計劃”就是要試圖把可能會發生大地震的區域找出來，做重點的防范。

第三個內容就是建立全國流動地球物理觀測系統。地球物理包括什么呢？包括重力、地磁，還有地表的形變等等，這些物理量跟地下的變形是密切相關的。在全國開展流動測量，特別是當各種指標可能都表征某個地方有危險時，就可以用大量流動設備，密集地布設到那個地方，觀測獲得更高精度的資料，對地震的演化過程進行更進一步地推演，預測。

地震預警 和時間賽跑

地震會激發出地震波，地震波以一定的速度向外傳。有一種波叫縱波，比較快，有一種波叫橫波，比較慢。一般的來講造成破壞的主要是橫波，縱波振幅很小，但是它非常快，所以簡單來講利用波速的差，在縱波出來之后，用很短的時間內對地震的大小進行預測。提前推測到不同遠近的地方地震可能發生振動的程度，在地震波還沒有到達之前，確定地震什么時候擴散到這個地方，到了后振動的強度有多大，會造成什么后果。

“有了預警時間，就可以做一些事情來降低地震的威脅。”高孟潭繼續講到，“預警時間的長短是和距離地震發生地的遠近有直接關系的。離地震中心很近的地方，人們可以提前十幾秒知道地震要來，當然也可以早一個小時知道，但那就是離地震中心很遠的地方，而且震動也會相對微弱很多，地震預警就沒有意義了。”

這無疑是在和時間賽跑，那么問題來了，十幾秒的時間能做什么？

比如人們可以跑到這個桌子底下，跑到墻角，在室內采取一些措施，減少地震對人的威脅；

比如可以對一些重要的基礎設施采取自動處置，比如煤氣系統。如果地震造成管道破裂，后果不堪設想。可有了地震預警，就可以通過緊急處置的裝置把設備關掉，減少泄漏的可能性；

比如對高鐵來說，這套預警系統也是極為有用的。高鐵的速度非常快，在劇烈的振動中，列車有脫軌飛出的危險，有了提前預警，高鐵就可以利用這個時間降速乃至緊急制動。

比如眼科手術、心臟手術、腦神經手術的大夫，根據預警信息，可以做緊急處理，避免手術刀等傷及病人。

……

“令人可喜的是，這十年內，我們在地震預警技術方面跟美國、日本這些發達的、地震頻發的國家的水平是相持平的，這是一個非常不錯的成就。” 高孟潭介紹到。

地震區劃圖 為生命保駕護航

2016年6月1日，新一代《中國地震動參數區劃圖》正式實施。該地震區劃圖是在全國強制實施的國家標準，給出了全國任意一個地點有可能發生的各種不同的震動。“意思就是說咱們居住的房子，將來發生各種地震震動的可能性，以及會有多大概率發生多強的震動。地震區劃圖給出了一組參數供抗震防災使用。換言之就是給出這個地方的地震危險性！”

有了地震區劃圖，再加上建筑抗震規范、橋梁抗震規范等，就可以保障房屋建筑和設施在一定的強度的地震影響下，不發生倒塌和嚴重破壞。

這是國家第五次編制全國區劃圖。國家法律要求所有的工程都按照地震區劃圖去設防。例如，北京市的設防標準是地震基本烈度八度，按照國家的現行的抗震設計規范，要求建筑物在比它高一度的時候不倒，就是九度不倒。那什么是九度呢？簡單的說就是本地發生七級地震。就是說北京市的建筑如果按照國家的區劃圖，按照國家的抗震設計的標準去設計，去施工建造，即使腳底下發生一個七級地震，房子也不會倒塌。

眾所周知，老百姓的主要財產都在房子上，只要房子和主要建筑物不壞乃至不倒塌，老百姓的生命財產安全就可以得到保障，社會的基本運轉就不會癱瘓停滯，老百姓的生活質量就不會受到大的威脅。“做到了這一點，相比較讓人住在一個非常危險的房子里，天天盼著誰能告訴自己什么時候地震，然后眼睜睜看著房屋倒塌，不是更有效地保證的人們的生命財產安全嗎。”

針對新的地震區劃圖的頒布實施，高孟潭認為可以采用更嚴的要求，就是從原來的八度設防、九度不倒，升級到十度不倒。就是說七級半到八級的地震房屋建筑都能保持不倒。“我們計算過，北京的標準再提升一個等級的話，每平米成本不會超過三百塊錢。我們就想發生一個地震之后，我們的房屋建筑能夠保持它的功能，住宅樓能住，機關能夠正常的辦公，工廠能夠繼續的生產。”高孟潭認為經濟因素不是設防升級的的主要難題，因為房價上漲遠大于設防升級。

新的地震區劃圖的另外的一個用途就是規劃。現在國際國內呼聲比較高的就是通過城市國土規劃減輕災害風險。布局居民點和重大設施時要適當避開可能會發生很大地震的地方。“應該畫一些紅線。紅線之內城市規劃時對人口聚集和產業盡可能控制，如果非要進去的話就一定要把后果考慮清楚，把相關的應急預案做完備。”高孟潭呼吁，“實施好新的地震區劃圖，在大地震發生時減少倒塌，保障生命安全。這是我們編制第五代國家地震區劃圖時一直堅持的理念。”

地震區劃圖從國家層面來講，是一個強制性的國家標準，必須執行，如不執行一旦出現問題要追究刑事責任。

減隔震技術 減弱地震的利器

所謂的減隔震就是采取一定的工程措施，讓地震來了之后地面震動，但房子震動的很輕，把震動給隔起來。

現在有很多的技術，比如說隔震墊，它就是在地基和上部建筑之間用橡膠加鋼片制作的隔震墊。地震的時候它可以緩慢變形摩擦，劇烈的振動就傳不上去。隔震墊一般可以把振動減少到三分之一以上，也就是說原來是一個七級地震，通過隔震墊傳導到樓層上面的震動就變成一個六級地震了，大大減小了地震的破壞力。

“現在減隔震，也是一種趨于成熟的技術。全國的減隔震樓房大概有數千棟。”高孟潭講到，“這種技術云南在大量的使用。我曾經到山東做過調研，這種技術的成本是每平米大概三百到五百的一個水準，跟房價比起來也還是很微弱的。廣州大學曾經在濰坊設計了一個小區，就是用這個減隔震來建造的。房價每平米只提高了四百塊錢。”

在高孟潭看來，地震預警系統很管用，但是也不一定能徹底解決人員傷亡問題，如果通過地震區劃圖把房屋建筑修建結實了，抗震能力增強了，地震來了就不用害怕。因為即使發生比較大的地震，建筑物倒塌減少，地震造成的人身財產損失就會大大降低。這就是預防為主理念的核心。

當然也不可否認，我國現存建筑物抗震的能力相對較弱，抗震加固也需要一個過程，因此要繼續提升的就是備災和救援能力。

科學備災 科技救援

高孟潭認為，根據我國國情，廣大城鎮必須要加強地震備災。必須有一個清醒的認識，自己居住和工作的地方未來可能會發生什么樣的地震，會有多大的比例的房屋建筑要倒塌，倒塌建筑物的分布如何，有哪幾類房屋，什么地區可能會有比較大的危險性……要提前把相關的地震風險做一個詳細地評估。

“地震風險評估的技術發展的很快，對各種不同年齡段的樓房的評估已經有了技術手段，使得我們有能力對大量的現存的建筑開展地震風險評估。”高孟潭建議，找出了這些最危險的房屋，結合城市的改造，逐步地拆，逐步地改造，或者加固，使其達到新的抗震標準要求。

同時，根據風險評估的結果，一旦發生較為嚴重的地震，就可以有針對性地快速配置救援力量、裝備，隨時采取高效行動。

地震危險性是隨時間變化的，那么這里就繞不開一個話題，也就是地震的預測。“根據國際國內科學認知和技術能力，盡管目前我們還不能準確的預測地震三要素，但是特定地區在某一個時間段的地震危險性是可以預測的。”高孟潭繼續講到，“地震畢竟是一個地下巖石受壓錯動的過程，孕震過程中還是會有一些信息可以觀測到。可以據此判斷不同地區危險性的高低和高危險時段。一旦掌握這樣的信息，就可以有針對性第加強備災措施。”

地震預測，特別是短臨預測，其結果主要用于地震備災，從這個角度來講地震預測是非常重要的。可以根據信息去估計地震的危險程度，逐步地去升級備災措施，以便在盡可能短的時間內控制地震災害的規模、范圍和程度，減少人員傷亡財產損失。

從長期的防備的角度來說，要逐步地替換老舊的房屋建筑，短期內還是要結合風險評估結果，加強應急處置能力。

加強備震措施之后，更重要的工作就是提升地震后的救援能力，這里首當其沖的就是地震的速報。目前，我國地震速報能力大幅提升。速報時間已由20世紀的國內地震1個多小時、國外地震幾個小時，縮短到國內地震幾分鐘至十幾分鐘，周邊國家地震速報能力基本控制在40分鐘以內。在幾分鐘或十幾分鐘內可以確定國內地震重災區的位置，在三十分鐘左右可以確定地震發震斷層空間展布位置，從而確定重災區的空間展布；在三十分鐘左右，可以初步給出地震動空間分布圖、地震災區受災程度與空間分布圖，為救援力量的快速部署提供決策依據。

此外，近十年來我國地震現場災情獲取能力也得到大幅提升。中國地震局地震現場工作隊可以快速到達現場開展災情實地調查，利用空間對地觀測技術，快速確認地震災區，通常在幾天時間內，可以完成地震烈度分布圖，為災區救援決策與指揮提供科學依據。如2014年云南魯甸6.5級地震，地震發生時間為8月3日16時30分，8月7日8時30 分，中國地震局正式發布魯甸地震烈度圖，僅用4天的時間，就完成了云南、四川和貴州10個縣（區）的災情調查，總面積為10350平方千米。

“這個工作在幾分鐘之內搞定是一個很大的進步，像唐山地震的時候，一兩天后還沒有搞的很清楚呢。對國內發生的地震，現在，我們基本上幾分鐘、最多十幾分鐘就可以告訴你地震的大小和它的位置。”高孟潭自豪地說。

地震在開始錯動那個地方不一定是釋放能量最多的，它在整個破裂的條帶上邊的任何一個地點都有可能是釋放巨大能量的地點，如果釋放能量最多的地方又跟這個城市或者一些重大的基礎設施重合，那這災害就大了。

“但是這樣的信息，現在我們最快十幾分鐘到三十分鐘也可以搞定。這些東西搞定依賴于什么？依賴于地震震源理論再加上改造后的地震臺站數據。”高孟潭表示，用這些臺站傳過來的信息，在后方通過分析，就能把極重災區勾勒出來。有了這個信息，整個救災部署就基本上有數了。

最新技術進展是利用空間對地觀測技術獲取災情，利用衛星、飛機、無人機，觀測極重災區里到底哪些房子倒了，是不是有重大的基礎設施出了問題，是不是有火災、爆炸，都發生在了哪些地區等等，利用空間對地技術一層一層地、精度越來越高地去分辨。

掌握了這些信息，有針對性的將人力和救援設備投入需要的地點，救援能力和效率就會大大提升。

“所有的努力就是要爭取做到大地震發生了之后，不僅老百姓能夠生存下來，生計不會受到很大的影響，美好生活也不會因此打斷！”

高孟潭認為，地震并不可怕，但需要做好預防、備災工作。可以從以下兩個方面入手：

積極主動按地震區劃圖把房屋建筑修建結實，有針對性地把可能發生地震的環境、危險性都掌握清楚了，通過各種各樣的抗震規范，嚴格地去設防、去規劃，包括用一些新的技術讓建筑物更結實，做到房屋建筑不發生大規模的倒塌，老百姓的生命財產安全就有保障；

發生地震后，特別是發生大地震后，在處置過程中，更快更準確地知道哪兒出了事兒了，出了什么事，規模程度有多大，第一時間結合先進的科技手段啟動科學有效的救援行動，最大程度低減少老百姓的人身傷害和財產損失。

兩條主線雙管齊下，地震也不是不可戰勝！