作者:邱锐 来源:科学时报 发布时间:2011-12-30 8:42:58
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深度报道:我国地震预警遭遇非技术性尴尬

 
由于缺乏相关法律和实施标准,进而在发出错误预警信号后易引发纠纷乃至造成损失,一定程度上影响了我国建立全国性地震预警系统的步伐。同样因为愿意参试的单位太少,使得地震科研机构无法获取试验数据,对我国地震预警技术发展也极为不利。
 
本报实习生 邱锐
 
由于缺乏相关法律和实施标准,进而在发出错误预警信号后易引发纠纷乃至造成损失,一定程度上影响了我国建立全国性地震预警系统的步伐。
 
据透露,“十一五”期间,中国地震局曾计划实施一项名为“国家地震社会服务工程”的地震预警示范项目。项目需要找一些社会单位试点地震预警演练,但大部分单位都拒绝了这一要求。
 
这些单位拒绝“邀请”的理由很简单:一旦发生误报,造成的损失谁负责?这致使该项目推进速度放缓。
 
同样因为愿意参试的单位太少,使得地震科研机构无法获取试验数据,这也是影响我国地震预警技术发展的原因之一。
 
常态化的逃生演练
 
今年12月6日晚10点03分,汶川县(北纬31.2°东经103.4°)发生3.8级地震。
 
震后36秒,四川省江油市双河中学通过安装在该校的地震预警系统,迅速组织全校师生撤到安全地点。
 
“汶川地震如果采用我们研制的地震预警系统,死亡人数可能会下降二至三万,意味着几万个家庭不用承受生离死别的痛苦了。”说话者是成都高新减灾研究所(下称减灾所)所长王暾。
 
尽管有人质疑“两三万人”的提法有夸大的成分,但媒体对于这一国内首套用于地震预警的系统仍倾注了极大的热情。
 
“(12月6日)那晚的地震,当时没有丝毫思想准备。预警触发以后,学生和老师在第一时间想起我们平时的演练教育。等跑下楼以后,还有老师在说,难道又在演练吗?怎么没有事先通知?”双河中学政教处主任郭天茂在电话那头向《科学时报》记者回忆当天的情景。
 
首次因真实地震触发,地震预警系统在中国学校响起——在这一标志性事件中,双河中学人或许没有想到自己能够成为中国地震预警技术发展的重要参与者之一。尽管学校师生此前进行过“更为逼真”的地震预警演习。
 
在安装地震预警系统之前,该校每学期至少进行一次地震逃生演练。因此,当地震真正发生时,老师和学生“很快进入各自的角色”。
 
这次地震以后,为了不影响正常的教学秩序,双河中学决定把设防的震级调整到五级。以后,学校的系统只有在五级以上时才能触发。
 
地震预测与地震预警的根本区别在于,前者在地震发生之前进行,后者在地震发生时和发生后进行。在接受《科学时报》记者采访时,中等身材、戴着眼镜的王暾,开宗明义地指出,分不清两者的区别,让不少人对地震预警持怀疑态度。
 
地震预警系统并不能预测地震何时发生,但它能在地震发生之后,告诉那些可能受到影响的地区的人们地震波到达的时间。
 
船小好调头
 
地震预警的原理并不难懂,实际应用却需要十分复杂而精密的系统。
 
例如,在地震波监测过程中,如何利用地震刚发生时采集的有限数据,得出震中位置、震级、地震波到达目标地点的时间等较为准确的结果,或者如何将打雷、爆破等非地震因素所引发的地面震动排除在外,以防止误报,都是地震预警系统所要解决的技术难点。
 
邻近汶川地区,让减灾所拥有独特的优势。
 
2008年汶川地震之后,该地区至今还经常发生余震,这使该地区成为一个理想的地震预警系统试验场。
 
从2009年至今,减灾所已在川、甘、陕交界的汶川地震余震主要区域布设了近70台地震预警和烈度数报监测仪,并在三省选择5所学校安置地震预警信息接收终端,对地震预警系统进行试验和测试。5所学校涵盖了小学、初中和高中,地点分布于大中小城市和农村,“目的是为了确保地震预警系统能够适应各种环境”。
 
从今年6月以来,该系统一共发出60多次预警,所有预警警报均由汶川余震实际触发,且对3.5级以上地震没有出现漏报。
 
即便如此,一些专家仍表示“误报、漏报将在所难免”。
 
但在王暾看来,即使出现误报,只要事先演练得当,不良影响是可控的,相当于一次演练;如果漏报,则有可能造成极大的损失。
 
虽然业内人士对此都有清醒的认识,但没有人敢把“宁可误报一千,不可漏报一例”作为地震预警的一项实践性原则。
 
利用汶川地震余震多的特点,减灾所建成我国第一套地震预警系统。有关专家在接受《科学时报》采访时指出,这正是民办科研机构“船小好调头”的优势所在,“体现了民办科研机构的创新能力”。
 
地震预警看似成熟
 
减灾所的地震预警系统引起了媒体关注,王暾的身份也格外引人注意——海归博士,2008年回国创业,成立了一家从事地震预警研究的民间科研机构。
 
新闻的背后,媒体率先问出一个公众关心的问题——为什么关乎广大人民生命安全的地震预警系统,在我国率先由一家民办科研机构研制出来?中国何时建立全国性的地震预警系统?
 
某位研究地震预警的工程院院士指出,受资金、技术、社会应用环境复杂等诸多因素影响,国家地震预警系统工程仍处于立项过程中,完全建成尚需时日。
 
“(减灾所)在一定程度上走在了国家科研机构的前面。”该院士对《科学时报》记者表示。
 
日本是世界上最先将地震预警投入使用的国家。“3·11”地震以后,公众一度认为地震预警技术已经成熟,中国应立即效仿。
 
中国地震局地震预测研究所研究员陈会忠则认为,地震预警看似成熟,实际并不如想象的简单。
 
因为,地震预警警报对震中区(灾害最严重地区)往往不起作用,存在一个预警盲区或失效区。地震台收到地震信号后,快速准确判断是否是大地震,才是预警的关键。
 
“这是秒级判断技术。因为10秒钟地震波就传播60公里。”陈会忠对《科学时报》记者解释,这意味着每耽搁10秒,无效区就扩大60公里半径。而一个7级左右的地震,最需要报警、也是破坏最大的区域恰恰是60公里左右。
 
如何利用几秒钟地震初始的波形,准确判定是否是大地震,是地震预警技术的核心。
 
因为它可能导致两种情况出现:如果将大震判定为小震,会导致人们采取错误的防范措施;如果不能在极短时间内判定,预警效果会以“秒级”贬值。
 
据此,解决问题的思路集中在快速鉴别大地震技术和增加地震台站密度上。
 
目前,我国大部分地区的地震监测台站间距为150~200公里,而日本地震监测台站之间距离仅为10公里左右。
 
我国国土面积大,如果按照日本的密度来布局,将需建立数万座地震监测台站。有专家指出,倘若如此,不仅先期投入惊人,后期维护与使用成本也将是一个天文数字。
 
如其所言,基于我国国情的地震预警,首先应建在曾经发生大地震且会造成巨大灾害的重点地区,采取渐进式推进,无须像日本一样“遍地开花”。
 
然而在王暾看来,如果用他们的设备建立全国范围的地震预警系统,大约需要4万~6万台监测台站,投资约为70亿~100亿元。
 
他认为,100个亿看似很多,但对于汶川地震造成的巨大损失来说,这种投入显然是值得的。
 
法律空白或成障碍
 
地震预警不仅是技术问题,还是复杂的社会工程。
 
地震预警一旦发出,动辄牵涉到几十万甚至上百万人的日常生活。接到预警信号之后如何采取行动,以及电力、交通、水源等生命线工程如何响应,是一项复杂的社会工程。
 
由于预警技术尚不成熟,并不能保障每一次预警都准确无误。据介绍,日本地震预警系统自2007年建成至今,其预警的正确率只为30%左右。
 
日本气象厅在启用地震预警系统时,曾明确向社会表示,由于技术和干扰等问题,紧急地震速报(预警)可能存在漏报、误报、错报等问题。日本国会同时设立了相应的法案,批准气象厅发布的预警信息,可以不用承担责任。
 
作为地震多发国家,日本社会和公众对于地震预警基本抱着“有比没有好”的观点,有着很大的社会容忍度。因此,日本气象厅只负责发出预警警报,公众接收警报,广播电视的地震预警服务、生命线工程的紧急制动和措施都采用商业化运作,公众自己决定报警后的措施和行动。
 
陈会忠介绍,由于我国目前没有针对地震预警系统的免责法案与相关实施标准,如果出现错报、漏报、误报,将会引起责任和法律纠纷。
 
实际上,已经有一些地震预警试验工程在征求意见时,示范对象提出过类似问题。
 
一位受邀参与演练的机场负责人质疑:“你们这套系统既然不能保证预警的正确率,万一我们收到错误的地震预警信号怎么办?关闭机场吗?由误报带来的损失由谁来出?”这样的问题常常让科学家哑口无言。
 
从此可以看出,地震预警不仅是技术问题,更是一项复杂的社会工程。我国地震预警处于起步阶段,社会如何对待和接受还需要摸索与实践。
 
上述不愿具名的院士则认为,正是因为找到愿意参与试验的单位很少,使得地震科研机构无法获取试验效果数据,影响了地震预警技术的发展。而地震预警技术得不到发展,又进一步影响社会单位参与地震预警演练的积极性,从而形成了一个恶性循环。
 
在融入社会方面,王暾和他的减灾所似乎已经跳出这一怪圈。
 
减灾所通过招募志愿者进行地震预警社会反应试验,并在一些学校进行地震预警试验,在社会工程试验方面进行了有益的探索。而这恰恰是政府和公办研究所欠缺的。
 
但是仍然有人担心,在学校进行预警试验万一发生踩踏事故怎么办?
 
需要强调的是,由于与地震学和地震预报科学研究相比,地震预警本身相对简单,而且有一定的局限性,因此国立科研机构往往将研究重心放在地震学和地震预报研究上,而非地震预警。
 
同时,即使地震预警技术不断发展完善,它仍是在地震发生之后发出警报,对于震中以及附近灾害最严重地区的人没有多大效果。而且由于“预留”逃生时间很短,在帮助人们逃避由地震所引发的火灾、泥石流、山体滑坡、海啸等次生灾害上,地震预警技术依然应对乏力。
 
“在地震预测没有被突破之前,这一技术对减轻灾害是毋庸置疑的。”上述不愿具名的院士同时提醒说,“地震预警对于防治地震灾害仍是‘治标不治本’。”
 
双河中学师生正在进行地震预警逃生演练。双河中学供图
 
建设地震预警系统并不简单
 
“3·11”日本地震之后,其地震预警系统在灾害中发挥的作用引起中国公众的关注和质疑:如此“神奇”的技术为什么没有在中国推广?有关专家表示,这个问题涉及技术、社会、体制等诸多方面,非三言两语就能解释。
 
首先,如果把地震比喻成车祸,那么地震预警就是车辆中的安全气囊。安全气囊可以在车祸发生时减少伤害,但并不意味着安装了安全气囊,人们就可以无视驾驶安全。保证驾驶安全的根本方法,还在于避免车祸发生。同理,避免或者减少地震灾害,本质还在于地震预报(虽然目前的研究还需很长时间),地震预警只能是一个“退而求其次”的应急之策。
 
其次,目前的地震预警技术也有待完善。按照部分专家的说法,以目前的技术,在仅仅几秒钟时间内,利用有限的数据,根本不可能完全避免对地震的误报、错报、漏报。这是一个世界性的难题。尤其是对地震震级的预警,“把5级地震错报为3级、2级,是常有的事”。
 
这个技术问题直接导致了推广试点的困难。举个简单的例子,收到地震预警信号之后,高铁要减速甚至停车。但是,高铁只需要对一定级别以上的地震作出反应。所以问题随即产生,如果将一场大地震预警为一场小地震,导致高铁没有采取措施,损失由谁负责?同理,将一场小地震预警为大地震,导致高铁采取过激措施,损失又由谁来负责?
 
而对于王暾,专家们无一例外地都赞扬他“明知山有虎,偏向虎山行”的勇气和创新精神,并冀望他能为世界地震预警技术的发展作出贡献。但是就目前的发展而言,他的技术仍有较大的改进空间。
 
就地震预警系统的投入及其产生的经济社会效益,王暾的账算得未必科学,而且难免遭到“商业利益驱动”的质疑,但他提供了一种解决方案,虽然有专家认为他的系统“不能避免全部损失”。
 
最后,就算地震预警的技术难题完全解决,在国家层面推进地震预警系统建设及相关法律的完善,或将仍是一个漫长的过程。地震预警系统涉及百姓生活,关乎国家安全,是需要巨大资金投入的项目,的确需要一段时间的科学论证,并全面衡量投入与收效之间的关系。因为任何盲目的行为都可能导致“劳民伤财”。
 
所以,不管地震预警技术有多大的优点,或者还有多少不成熟,地震预警系统绝不可以一蹴而就,短期内在我国全面铺开。
 
《科学时报》 (2011-12-30 A3 深度)
 
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