“四川長(zhǎng)寧6·17地震”發(fā)生后不到一天，成都高新減災(zāi)研究所的“地震預(yù)警”火了。但鮮為人知的是，福建省作為“國(guó)家地震烈度速報(bào)與預(yù)警工程”的先行示范區(qū)，已逐漸形成官方推廣樣本的“福建經(jīng)驗(yàn)”，并自2018年起，正式對(duì)外發(fā)布預(yù)警信息。

　　今年4月18日，臺(tái)灣花蓮縣海域發(fā)生6.7級(jí)地震，福建省地震預(yù)警系統(tǒng)在震后26秒發(fā)布地震預(yù)警第一報(bào)，為福建各地贏得45至96秒不等的預(yù)警時(shí)間。

　　目前，我國(guó)已建立具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的地震預(yù)警技術(shù)系統(tǒng)，并陸續(xù)在京津冀、福建、蘭州和川滇交界地區(qū)建成預(yù)警示范系統(tǒng)上線運(yùn)行。但僅福建地區(qū)初步建起覆蓋全省、具有明確規(guī)范的地震預(yù)警信息服務(wù)體系，并向社會(huì)實(shí)際提供服務(wù)。

　　一個(gè)廣受關(guān)注的問(wèn)題是，地震預(yù)警服務(wù)何時(shí)能覆蓋全國(guó)？距離全面的地震預(yù)警能力，我們還有多少路要走？

　　“令人安心”的警報(bào)聲

　　臺(tái)灣花蓮6.7級(jí)地震發(fā)生時(shí)，福建省晉江市新僑中學(xué)的初一學(xué)生柯靖怡正趴在教室課桌上午睡。這是期中考的第二天，大家像往常一樣午休，為下午的考試做準(zhǔn)備。

　　突然，教學(xué)樓的4個(gè)高音喇叭同時(shí)響起一陣急促的警報(bào)聲，伴隨著“請(qǐng)注意避震”的語(yǔ)音提示。聲音來(lái)自安裝在校門(mén)口和教學(xué)樓入口處的定制化地震預(yù)警信息發(fā)布終端。此刻，終端機(jī)頂部的警報(bào)燈亮起，屏幕彈出破壞性地震波達(dá)到此地的倒計(jì)時(shí)，下方注有發(fā)震時(shí)間、地點(diǎn)、震級(jí)、本地烈度、震中距等信息。老師立即組織學(xué)生避震和疏散。

　　由于學(xué)校常年組織避震疏散演練，大家對(duì)這套流程“已經(jīng)很熟練”：根據(jù)應(yīng)急預(yù)案，一樓師生直接疏散，柯靖怡所在的二層及更高樓層的人則留在教室，躲進(jìn)課桌邊上的“三角區(qū)”，用書(shū)包頂在頭上，待喇叭發(fā)出“警報(bào)解除”的聲響，再疏散到操場(chǎng)上。

　　震感來(lái)襲。在這座抗震設(shè)防烈度為7度的教學(xué)樓內(nèi)，二樓的感受并不明顯，四樓的學(xué)生感到些許搖晃。“當(dāng)時(shí)有一點(diǎn)怕，但是不慌。”柯靖怡說(shuō)，收到預(yù)警信息后，比較安心。

　　她回憶，在學(xué)校安裝預(yù)警終端前，因?yàn)椴恢篮螘r(shí)有地震、震級(jí)多大，大家只能“憑感覺(jué)”。有一次樓上搬桌子，有同學(xué)以為發(fā)生了地震，立刻躲到桌子底下。

　　“地震預(yù)警信息發(fā)布終端內(nèi)置有智能芯片，與福建地震臺(tái)網(wǎng)的大數(shù)據(jù)庫(kù)連接，預(yù)警觸發(fā)后就自動(dòng)發(fā)出警報(bào)。”該終端設(shè)備的開(kāi)發(fā)、維護(hù)商，廈門(mén)帝嘉科技有限公司副總經(jīng)理黃基礎(chǔ)介紹，終端機(jī)頂部共有紅、橙、黃、藍(lán)四個(gè)預(yù)警燈，對(duì)應(yīng)本地預(yù)估烈度的四個(gè)警報(bào)級(jí)別。預(yù)警時(shí)機(jī)器會(huì)同步播放語(yǔ)音，通過(guò)外接擴(kuò)音設(shè)備和學(xué)校廣播系統(tǒng)等可擴(kuò)大傳播效果。

　　福建省地震局震害防御處處長(zhǎng)危福泉介紹，福建省建立的這套地震預(yù)警信息服務(wù)體系，可向全省單位和個(gè)人提供包括地震預(yù)警信息、地震速報(bào)信息、地震烈度速報(bào)信息在內(nèi)的地震預(yù)警服務(wù)。截至今年5月31日，福建已建成地震預(yù)警信息發(fā)布終端8976處，累計(jì)移動(dòng)客戶(hù)端下載用戶(hù)36000個(gè)。

　　根據(jù)計(jì)劃，到2020年，福建共將在全省18400個(gè)學(xué)校、社區(qū)（村）建設(shè)地震預(yù)警信息專(zhuān)用接收終端。同時(shí)，該終端將作為全省預(yù)警信息發(fā)布“一張網(wǎng)”的重要組成部分，為其他災(zāi)害預(yù)警信息的快速發(fā)布提供服務(wù)。

　　“從實(shí)驗(yàn)室走出來(lái)”的技術(shù)系統(tǒng)

　　信息服務(wù)是地震預(yù)警系統(tǒng)到達(dá)公眾的“最后一公里”。一次預(yù)警的完成，需要地震監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)、地震數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)、信息發(fā)布系統(tǒng)等一系列環(huán)節(jié)組成的技術(shù)系統(tǒng)作為前端支撐。

　　長(zhǎng)寧6·17地震發(fā)生后，“地震預(yù)警”引發(fā)前所未有的關(guān)注。

　　在福建地震監(jiān)測(cè)預(yù)警中心，福建省地震局監(jiān)測(cè)中心總設(shè)計(jì)師韋永祥站在一塊由波形圖、地圖和各類(lèi)圖表組成的大屏幕前，讓技術(shù)人員在電腦中輸入模擬一次臺(tái)灣海峽地震的信息參數(shù)，來(lái)演示地震發(fā)生時(shí)，系統(tǒng)監(jiān)測(cè)并生成預(yù)警信息、在終端上發(fā)布的過(guò)程。

　　演示開(kāi)始后，大屏幕上的參數(shù)和圖像急劇變化。在一旁的六塊小屏幕上，實(shí)時(shí)顯示著全省各臺(tái)站的監(jiān)控界面、預(yù)警發(fā)布界面等畫(huà)面。

　　這一系統(tǒng)于2012年9月在福建上線運(yùn)行。此前，中國(guó)地震局從理論研究到實(shí)踐，進(jìn)行了長(zhǎng)期的探索和準(zhǔn)備。

　　我國(guó)關(guān)于地震預(yù)警系統(tǒng)的研究工作，早自2001年就已開(kāi)始。“國(guó)家地震烈度速報(bào)與預(yù)警工程”項(xiàng)目副總設(shè)計(jì)師、副總工程師，中國(guó)地震局工程力學(xué)研究所副所長(zhǎng)李山有回憶，研究初期主要是進(jìn)行地震預(yù)警相關(guān)技術(shù)的探索性工作，例如地震預(yù)警的可行性研究，震級(jí)、震中位置、預(yù)測(cè)烈度等地震預(yù)警參數(shù)的實(shí)時(shí)快速估算研究，“主要集中在理論、方法層面”。

　　“2008年四川汶川地震后，中國(guó)地震局意識(shí)到我國(guó)在減災(zāi)手段方面還不夠豐富，尤其是災(zāi)情獲取時(shí)效性偏弱。”李山有介紹，中國(guó)地震局隨后組織實(shí)施了國(guó)家科技支撐計(jì)劃《地震預(yù)警與烈度速報(bào)系統(tǒng)的研究與示范應(yīng)用》項(xiàng)目，最早在福建省開(kāi)展技術(shù)研究和示范運(yùn)行。

　　項(xiàng)目于2010年3月在福建啟動(dòng)，2012年9月依托福建省地震監(jiān)測(cè)臺(tái)網(wǎng)開(kāi)始試運(yùn)行，于2013年2月通過(guò)中國(guó)地震局組織的測(cè)試。

　　李山有說(shuō)，通過(guò)這個(gè)項(xiàng)目，中國(guó)地震局掌握了地震預(yù)警系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)。在充分借鑒國(guó)外地震預(yù)警參數(shù)算法和墨西哥、日本系統(tǒng)建設(shè)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，中國(guó)研發(fā)出了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的地震預(yù)警技術(shù)系統(tǒng)。

　　系統(tǒng)隨后在中國(guó)地震臺(tái)網(wǎng)中心、工程力學(xué)研究所的強(qiáng)震動(dòng)臺(tái)網(wǎng)中心、地球物理研究所、甘肅、河北、北京、天津、上海、四川、云南、廣西和重慶等10余家地震臺(tái)網(wǎng)中心推廣應(yīng)用，陸續(xù)在京津冀、蘭州和川滇交界地區(qū)建成預(yù)警示范系統(tǒng)進(jìn)入試運(yùn)行。

　　“走在前面”的福建省，則在經(jīng)歷了晉江預(yù)警信息發(fā)布試點(diǎn)、擴(kuò)大試點(diǎn)范圍和全省范圍全面鋪開(kāi)三個(gè)階段后，于2018年終于面向全省公眾正式提供地震預(yù)警信息服務(wù)。

　　速度和準(zhǔn)確度的“博弈”

　　在地震預(yù)警系統(tǒng)研發(fā)的同時(shí)，“國(guó)家地震烈度速報(bào)和預(yù)警工程”項(xiàng)目孕育誕生。2015年6月，項(xiàng)目獲得國(guó)家發(fā)改委批準(zhǔn)，并于2018年6月完成初步設(shè)計(jì)，進(jìn)入實(shí)施階段。

　　根據(jù)“國(guó)家地震烈度速報(bào)和預(yù)警工程”項(xiàng)目計(jì)劃，到2023年，將在全國(guó)范圍形成地震預(yù)警能力。但要形成完善的地震預(yù)警能力，還有很多難點(diǎn)待解決。

　　“對(duì)預(yù)警來(lái)說(shuō)，速度和準(zhǔn)確度永遠(yuǎn)是矛盾的統(tǒng)一。”李山有解釋?zhuān)卣痤A(yù)警系統(tǒng)要在數(shù)秒內(nèi)，利用少量臺(tái)站和地震初期觀測(cè)數(shù)據(jù)來(lái)估算地震參數(shù)和影響場(chǎng)，技術(shù)難度極大，強(qiáng)調(diào)速度就會(huì)使處理結(jié)果存在較大誤差，強(qiáng)調(diào)準(zhǔn)確度就會(huì)使處理時(shí)間加長(zhǎng)。

　　李山有介紹，目前地震震中位置比較可靠的測(cè)定，需要縱波到達(dá)并觸發(fā)3個(gè)以上臺(tái)站，震級(jí)估算則通常需要至少1個(gè)臺(tái)站3秒以上的縱波波形數(shù)據(jù)。根據(jù)我國(guó)大量數(shù)據(jù)試驗(yàn)的結(jié)果，僅用縱波3秒的數(shù)據(jù)發(fā)出的第一報(bào)往往不準(zhǔn)確，小地震往往估計(jì)地震震級(jí)偏大，中等強(qiáng)度地震基本接近實(shí)際震級(jí)，而對(duì)于大地震往往估計(jì)的震級(jí)偏小。

　　“即使在實(shí)時(shí)、持續(xù)的數(shù)據(jù)處理中，觸發(fā)的臺(tái)站和記錄的信息也是有限的，且對(duì)大震來(lái)說(shuō)，這個(gè)時(shí)候地震的破裂還沒(méi)有停止，這都是技術(shù)上需要進(jìn)一步解決的難題。”李山有說(shuō)。

　　同時(shí)他指出，第一報(bào)處理結(jié)果在首個(gè)臺(tái)站觸發(fā)后至少4秒才能發(fā)出，在此時(shí)橫波已經(jīng)從震中向外傳播了20多公里。所以，預(yù)警警報(bào)發(fā)出時(shí)，地震破壞性橫波已經(jīng)覆蓋了一片區(qū)域，就是地震預(yù)警的盲區(qū)。“盡管我們?cè)谂ΡM量縮短數(shù)據(jù)處理的時(shí)間，但是震中及附近地震破壞最強(qiáng)的區(qū)域恰好就處于地震預(yù)警盲區(qū)之內(nèi)，減災(zāi)效果有限。”

　　解決速度和準(zhǔn)確度之間矛盾的一個(gè)重要手段，就是加大臺(tái)網(wǎng)密度。福建省地震局計(jì)劃在“十三五”期間，通過(guò)新建、改造和升級(jí)臺(tái)站等方式，建設(shè)120個(gè)基準(zhǔn)站、85個(gè)基本站和1100個(gè)一般站，將臺(tái)網(wǎng)密度縮小至10公里左右。

　　根據(jù)“國(guó)家地震烈度速報(bào)與預(yù)警工程”計(jì)劃，全國(guó)將在五年（2018年-2023年）內(nèi)建設(shè)15391個(gè)臺(tái)站，重點(diǎn)區(qū)內(nèi)臺(tái)站之間的平均間距縮短為約12.5公里。

　　“地震預(yù)警系統(tǒng)是個(gè)龐大復(fù)雜的全自動(dòng)化系統(tǒng)，保證全系統(tǒng)百分之百正常率是十分困難的。”李山有說(shuō)。

　　“國(guó)家地震烈度速報(bào)與預(yù)警工程”實(shí)施負(fù)責(zé)人、中國(guó)地震臺(tái)網(wǎng)中心項(xiàng)目管理部主任王松介紹，后期系統(tǒng)將進(jìn)一步加大包括軟件平臺(tái)、信息網(wǎng)絡(luò)建設(shè)在內(nèi)的大數(shù)據(jù)處理和發(fā)布中心建設(shè)力度。

　　推進(jìn)中的信息發(fā)布立法

　　相對(duì)于技術(shù)來(lái)說(shuō)，更難突破的，是如何讓地震預(yù)警真正在社會(huì)上發(fā)揮作用。

　　“地震預(yù)警從原理上具有技術(shù)本身的局限性，具有引起社會(huì)問(wèn)題的風(fēng)險(xiǎn)，地震預(yù)警技術(shù)和軟硬件問(wèn)題目前已經(jīng)初步解決，其減災(zāi)實(shí)效的發(fā)揮不再單純是技術(shù)問(wèn)題，而成為了一項(xiàng)社會(huì)問(wèn)題。”李山有說(shuō)。

　　向社會(huì)發(fā)布地震預(yù)警信息，不僅僅是“發(fā)”的問(wèn)題，更需要解決的是發(fā)布主體法律授權(quán)和社會(huì)協(xié)作等諸多問(wèn)題，要完善配套規(guī)章和標(biāo)準(zhǔn)體系，要對(duì)信息受體進(jìn)行宣傳和培訓(xùn)。

　　在預(yù)警信息發(fā)布的主體權(quán)方面，中國(guó)地震局認(rèn)為，地震預(yù)警信息發(fā)布適用于《防震減災(zāi)法》第二十九條的規(guī)定，即“國(guó)家對(duì)地震預(yù)報(bào)意見(jiàn)實(shí)行統(tǒng)一發(fā)布制度……任何單位和個(gè)人不得向社會(huì)散布地震預(yù)測(cè)意見(jiàn)。任何單位和個(gè)人不得向社會(huì)散布地震預(yù)報(bào)意見(jiàn)及其評(píng)審結(jié)果”。

　　“地震預(yù)警的最終目的是減輕人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。近期，有社會(huì)公司利用自建簡(jiǎn)易臺(tái)網(wǎng)，對(duì)外無(wú)限制、無(wú)規(guī)則發(fā)布所謂的‘預(yù)警信息’，把‘誤報(bào)’詭辯為‘演習(xí)’，把對(duì)不具有破壞性區(qū)域的提醒變?yōu)椤A(yù)警’，這些都是與地震預(yù)警的概念和目的相背離的，而對(duì)民眾本身，也只能起到‘狼來(lái)了’的效果。”李山有指出，地震預(yù)警信息是公益性的，其信息的發(fā)布主體、發(fā)布內(nèi)容等需要進(jìn)一步規(guī)范。

　　發(fā)布范圍也是需要考慮的因素。“大地震發(fā)生時(shí)，如果不加區(qū)別地向全國(guó)海量用戶(hù)發(fā)布預(yù)警信息，一方面技術(shù)上難以實(shí)現(xiàn)秒級(jí)發(fā)布，另一方面容易造成社會(huì)恐慌等問(wèn)題。”李山有說(shuō)，因此，地震預(yù)警系統(tǒng)在監(jiān)測(cè)到地震后會(huì)估算出可能遭受破壞的區(qū)域，然后精準(zhǔn)地率先向這些區(qū)域的用戶(hù)發(fā)布預(yù)警信息。當(dāng)然，為了穩(wěn)定距離震中較遠(yuǎn)但震感強(qiáng)烈而無(wú)破壞可能區(qū)域的人心，可以在震后1-2分鐘發(fā)布比地震預(yù)警結(jié)果更準(zhǔn)確的自動(dòng)地震速報(bào)結(jié)果。

　　王松介紹，目前地震預(yù)警信息發(fā)布相關(guān)的立法工作正在推進(jìn)中，各省在陸續(xù)推進(jìn)地方法規(guī)且已有五省予以發(fā)布，中國(guó)地震局也正從全國(guó)層面推動(dòng)相關(guān)立法，“《防震減災(zāi)法》應(yīng)該是這項(xiàng)立法的依據(jù)，會(huì)在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步作規(guī)范。”

　　從2015年開(kāi)始，福建、甘肅、云南、陜西、遼寧五省陸續(xù)出臺(tái)省級(jí)地震預(yù)警管理辦法，均明確規(guī)定地震預(yù)警信息由省政府通過(guò)全省地震預(yù)警系統(tǒng)統(tǒng)一發(fā)布。

　　地震預(yù)警信息由省級(jí)地震部門(mén)統(tǒng)一發(fā)布的重要原因是，破壞性地震的影響范圍往往涉及多個(gè)地市級(jí)甚至省級(jí)行政區(qū)域。

　　李山有解釋?zhuān)瑥?qiáng)震影響區(qū)域可能包括鄰近行政區(qū)域，但本地預(yù)警系統(tǒng)只有在地震波到達(dá)轄區(qū)臺(tái)站時(shí)才能開(kāi)始處理，會(huì)耽誤時(shí)間使預(yù)警效果打折。同時(shí)，本地臺(tái)網(wǎng)處理網(wǎng)外地震，定位和震級(jí)估算的誤差都相對(duì)較大，與鄰近地區(qū)臺(tái)網(wǎng)確定的參數(shù)可能不同。如果多地臺(tái)網(wǎng)確定了不同的預(yù)警參數(shù)同時(shí)向社會(huì)發(fā)布，不僅會(huì)讓民眾感到迷茫，也給政府應(yīng)急救援處置帶來(lái)影響。

　　基于此，“國(guó)家地震烈度速報(bào)與預(yù)警工程”建設(shè)了省級(jí)預(yù)警平臺(tái)及全國(guó)性預(yù)警平臺(tái)，采取兩級(jí)處理（國(guó)家級(jí)、省級(jí)兩級(jí)數(shù)據(jù)處理平臺(tái)）、三級(jí)發(fā)布（國(guó)家級(jí)、省級(jí)、重點(diǎn)預(yù)警區(qū)地市級(jí)發(fā)布平臺(tái)）的形式來(lái)處理發(fā)布地震預(yù)警信息，以確保預(yù)警信息的唯一性。

　　我們與“地震預(yù)警服務(wù)”的距離

　　國(guó)內(nèi)已有多個(gè)省正推進(jìn)“國(guó)家地震烈度速報(bào)與預(yù)警工程”省級(jí)子項(xiàng)目，開(kāi)展地震預(yù)警系統(tǒng)建設(shè)工作。

　　據(jù)報(bào)道，四川作為“國(guó)家地震烈度速報(bào)與預(yù)警工程”的先行先試區(qū)，預(yù)計(jì)今年底基本實(shí)現(xiàn)地震預(yù)警服務(wù)能力。遼寧省、浙江省分別將于2020年、2021年試運(yùn)行地震預(yù)警系統(tǒng)。甘肅、山西、山東、江西、湖北等省的子項(xiàng)目正在建設(shè)中，計(jì)劃于2022年完成建設(shè)。湖南將于2022年實(shí)現(xiàn)地震預(yù)警臺(tái)站全省覆蓋。安徽子項(xiàng)目將新建一個(gè)省級(jí)地震烈度速報(bào)與預(yù)警中心，安裝10個(gè)緊急地震信息服務(wù)終端，目前已完成項(xiàng)目招標(biāo)并確認(rèn)終端安裝地址。同時(shí)，安徽省地震局正會(huì)同省司法廳開(kāi)展地震預(yù)警立法調(diào)研。

　　王松介紹，按照“國(guó)家地震烈度速報(bào)與預(yù)警工程”計(jì)劃，國(guó)內(nèi)設(shè)立了5個(gè)地震重點(diǎn)預(yù)警區(qū)，分別為華北地區(qū)、南北地震帶、東南沿海地區(qū)、新疆天山中段和拉薩周邊地區(qū)。“除新疆天山中段、拉薩周邊地區(qū)兩處重點(diǎn)預(yù)警區(qū)全部劃在其所在省內(nèi)外，其余均為跨省。”

　　這意味著，重點(diǎn)預(yù)警區(qū)內(nèi)各省需“協(xié)同作戰(zhàn)”。王松說(shuō)，如南北地震帶從川滇、陜甘直到內(nèi)蒙古的一部分，跨度較大。這一片由于比較特殊的地質(zhì)構(gòu)造，歷史上大的破壞性地震較多，就需要統(tǒng)籌考慮。此外，華北地區(qū)也不僅僅是“首都圈”，東南沿海地區(qū)除了福建以外，還包括部分廣東和海南的地區(qū)。

　　項(xiàng)目完成后，這些地震重點(diǎn)預(yù)警區(qū)將達(dá)到“秒級(jí)預(yù)警”能力，即震中區(qū)域發(fā)生地震后幾秒到十幾秒之間，就能夠向目標(biāo)區(qū)域發(fā)布預(yù)警。其他地區(qū)將實(shí)現(xiàn)分鐘級(jí)的遠(yuǎn)場(chǎng)大震預(yù)警能力。

　　王松介紹，目前，項(xiàng)目建設(shè)處于第一階段。從正式實(shí)施到現(xiàn)在一年左右的時(shí)間內(nèi)，主要的精力放在臺(tái)站建設(shè)工作上，包括征租地、土建招標(biāo)等。目前約一萬(wàn)個(gè)臺(tái)站的設(shè)備已經(jīng)完成招標(biāo)。

　　“建設(shè)完成后，地震預(yù)警要真正地發(fā)揮作用，還需要提升公眾意識(shí)。”王松說(shuō)，這包括收到預(yù)警后知道采取何種應(yīng)急措施，還包括對(duì)預(yù)警作用的正確認(rèn)知，“既要避免‘無(wú)用論’，也不能將它神化”。

　　未來(lái)，在實(shí)際應(yīng)用中，地震預(yù)警服務(wù)對(duì)象的范圍還將擴(kuò)大。王松說(shuō)，地震預(yù)警服務(wù)的潛在用戶(hù)非常廣泛：政府可以根據(jù)這些信息指揮救援力量、物資往哪投入；高科技企業(yè)因生產(chǎn)環(huán)節(jié)對(duì)穩(wěn)定性要求非常高，預(yù)警可以減少損失；醫(yī)療方面，提前幾秒收到預(yù)警，一些手術(shù)或許可以停一停，等晃動(dòng)結(jié)束再繼續(xù)。這些在以往人們的認(rèn)識(shí)中是較少的，將來(lái)地震預(yù)警服務(wù)的覆蓋面非常廣泛。