地震预警简史：150年前的敲钟设想，如今实现得怎样了？

记者 | 潘金花

6月17日22时55分，四川宜宾市长宁县发生6.0级地震，震源深度16千米。在震波即将抵达之际，四川成都高新区的民众首先听到的是响亮的倒计时警报。

利用电波比地震波快的原理，地震监测预警网络可在震中发生地震时，对地震还未波及的区域提前几秒到几十秒发出警报。当晚，成都提前61秒收到预警，覆盖180间学校与110个社区，发出警报的成都高新减灾研究所为民众避险赢得了宝贵时间。

在2008年汶川大地震发生后，该所所长王暾便回到家乡成立研究所，着手开发地震预警系统。在18日的新闻发布会上，王暾说，研究表明，预警时间3秒，可减少人员伤亡14%，预警时间10秒，可减少人员伤亡39%；汶川地震时，若有预警，给映秀10秒预警时间，北川31秒预警时间，青川55秒预警时间，可减少死亡2至3万人，即可以减少30%人员死亡。

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据美国地质调查局（USGS）估算，每年全球平均会发生50万次可探测到的地震，其中有10万次能被感觉到，100次能造成破坏。

早在150多年前，人类与地震波的赛跑就已经开始。1868年，美国医生J·D·库珀（J.D. Cooper）最先提出了建立地震早期预警系统的构想，他设想在当时地震活动强烈、距离旧金山约100公里的霍利斯特布设地震探测装置，在地震发生后生成电磁信号，在地震波到达之前敲响旧金山市政大楼上的大钟。

不过，有关地震预警系统的构想直到100年后才真正成为了现实。

1960年代，日本国有铁道开始在新干线沿线布设地震监测仪，1980年代，日本国有铁道研发出紧急地震检测和警报系统（UrEDAS），同一时段，加州理工学院地球物理学家托马斯·希顿（Thomas Heaton）也提出了基于现代化计算机技术的地震预警模型（SCAN）。

两者均为现代地震预警系统的雏形。UrEDAS的原理是检测初期微震，在判断震源位置和规模后及时发出警报，主要起到在地震发生时减缓列车加速度、降低受害程度的作用；SCAN则扩大了预警范围，将计算机系统、电力、天然气及铁路网络均纳入其中。

随着计算机、数字通信和数字化强震观测技术日趋成熟，1991年，全球首个面向公众的地震预警系统（SAS）开始在墨西哥投入使用，最初用以监测格雷罗间隙（Guerrero Gap）地震带的活动是否会对墨西哥城造成影响，这是现今在多个城市使用的墨西哥地震预警系统（SASMEX）的原型。

1985年，墨西哥城曾遭遇过一次8.1级强震，尽管距离震中有300多公里，但由于高水分地质增强了地震波，墨西哥城最终有近万人丧生，上千栋建筑受损，好在这样的距离能给SASMEX争取1分钟的预警时间。

日本气象厅（JMA）构建的地震早期预警系统（EEW）则于2007年上线并推广到日本全境，利用日本境内密集分布的地震测站，由计算机迅速计算出地震发生的地点与震波的传播方向，以及时发布预警。

作为较成熟地震预警系统的代表，墨西哥SASMEX与日本EEW均通过多个通信渠道向公众发布预警，如户外扩音喇叭、电视、广播网络、手机广播等。日本在建筑物顶层、大街及官方的公务用车上都安装了扩音系统，日本放送协会（NHK）等广播机构也会以5种语言对外发布预警信息。

在智能手机时代到来后，应用程序也成为了一种新的预警发布方式。如墨西哥的SafeLiveAlert便已拥有30万用户，依托SASMEX技术，在部分地区可实现提前140秒发布预警，而且可以在断网情况下进行紧急通讯。

在日本较为常用的则有“小鲶鱼" Yurekuru Call（ゆれくるコール）和Yahoo!防灾速报（Yahoo!防災速報），两款应用程序分别拥有500万与1500万用户，其中Yurekuru Call会直接发布日本气象厅的地震与海啸警报，用户可以在程序内输入姓名与电话号码，登记自己是否安全，让亲友们放心，而Yahoo!防灾速报除了发布地震和海啸预警，还会通知暴雨、大雪、洪水等极端天气灾害。

同处环太平洋地震带的智利、中国台湾与美国加州也在完善和开发自己的地震预警系统。

智利拥有覆盖全国的地震监测网络和全面升级的海啸预警系统，其国家应急办公室还推出了“准备好了的智利（Chile Preparado）"计划，邀请民众和学校参加定期举行的地震海啸演习。

台湾则在2016年将地震信息加入了灾防告警系统（PWS），通过手机提供地震速报消息。加州洛杉矶则在今年1月上线了美国首个开放下载的地震预警应用程序ShakeAlertLA，其中的ShakeAlert指的正是美国地质调查局正在研发的地震预警系统。

加州还计划于6月27日在沿海城市圣迭戈进行地震预警系统测试，届时处于圣迭戈服务区的所有手机预计都将收到响铃与信息提醒。

如今，土耳其、罗马尼亚、意大利等国也都拥有运行中的地震预警系统。

不过，地震预警并非是地震预报，无法提前预测，只是利用了电波与地震波的时间差，距离震中越近的地区越需要预警，但距离震中越远的地区才越有时间避险。2017年9月19日，墨西哥中部莫雷洛斯州曾发生7.1级地震，但由于震源深度浅且位于内陆，地震预警与地震波几乎为同时抵达，只留下了几秒钟的避险时间。

此外，尽管地震预警具有防灾减灾价值，但它也会出差错。2018年1月5日，日本地震预警系统就曾误报茨城县沿海发生强震，将同一海域发生的4.4级与3.9级地震识别为6.4级地震。

目前，各国除了使用地面台站观测地震，也正在利用卫星等空间技术手段来观测地球板块之间的相互作用，通过监测地表热红外辐射和电磁场的异常变化，推进地震预测的研究。为了跑赢地震波，我们更需要的或许不是跑得更快，而是跑得更早。

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