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不要神化地震预警,地震预警是减少人员伤亡和经济损失的有效手段之一,是锦上添花,防震减灾最 根本的措施还是要把房子建结实
四川长宁“6·17”地震后,有关地震预警的报道刷屏。地震预警到底是什么,而这次地震预警新闻刷屏的实质焦点又是什么?本报记者从技术手段、法律定义、服务提供等角度带您梳理一二。
在过去很长一段时间里,地震预警的概念和有效性曾受到质疑。随着监测预警技术的发展和防震减灾科普宣传的深入,地震预警的作用已经逐步被认可,成为包括我国在内很多国家和地区投资建设的防震减灾技术保障体系。实践告诉我们地震预警绝不是一项单纯的技术工程,而是一项复杂的社会工程。
地震预警技术仍待攻坚克难
速度和准确度永远是矛盾的统一
翻阅近期新闻,相信不少读者都有一个疑惑,为什么中国地震局的“国家地震烈度速报与预警工程”2023年才能完成,而成都高新减灾研究所“地震预警监测点已扩大到220万平方公里,覆盖中国90%以上地震地区,形成一张全国性质的地震预警网”。其实,这主要还是双方对于地震预警技术的理解不同、技术设备应用不同造成的结果。
记者在采访中发现,无论是中国地震局的专家,还是成都高新减灾研究所所长王暾,他们所阐释的关于地震预警的原理是相同的,都认为地震预警的关键是速度和准确度。他们也都承认无论使用什么仪器设备,地震预警都会存在预警盲区,而且有漏报误报的可能性。
中国地震局、四川省地震局和成都高新减灾所的矛盾并不是现在就有。双方争议的最 核心的地方还是对预警技术理解的不同。
“国家地震烈度速报与预警工程”项目副总设计师、副总工程师,中国地震局工力所副所长李山有说,我们必须承认地震预警本身是有局限的,不能神化它。地震预警利用的是破坏性小的地震纵波快、破坏性大的横波慢的特性,利用两种波形传播的时间差,用更快速的电磁波来发送预警信息。
在大地震发生时,如果不加区别地向全国海量用户发布预警信息,一方面技术上难以实现秒级发布,另一方面容易造成社会恐慌等问题,因此地震预警系统在监测到地震后会对观测数据进行处理并估算出地震参数和可能遭受破坏的区域,然后精准地向这些区域的用户发布预警信息。
目前地震震中测定需要3个以上触发台站的纵波到时,地震震级估算通常需要至少1个台站3秒以上的纵波波形数据,这样第一报处理结果在首 个台站触发后至少要4秒才能发出,而在此时横波已经从震中向外传播了20多公里。所以,预警警报发出时,地震破坏性横波已经覆盖的区域,就是地震预警的盲区。
可见,尽管我们在努力尽量缩短数据处理的时间,但是震中及附近地震破坏最 强的区域恰好就处于地震预警盲区之内,减灾效果有限。
此外,地震预警系统要在数秒内利用少量台站和地震初期观测数据来估算地震参数和影响场,技术难度极大,强调处理快速就会使处理结果存在较大误差,强调处理准确就会使处理时间加长。
根据我国大量数据试验的结果,仅用纵波3秒的数据发出的第一报往往不准确,小地震往往估计地震震级偏大,中等强度地震基本接近实际震级,而对于大地震往往估计的震级偏小。
同时,地震预警系统是个庞大复杂的全自动化系统,保证全系统百分之百正常率是十分困难的,地震预警存在出现误报或漏报的可能。
那么怎么解决速度和准确度之间的问题呢?其中很重要的一个手段就是加大台网的密度,国家地震烈度速报与预警工程将在全国建设15391个台站,重点区内台站之间的平均间距仅为12.5公里。
而另一个手段就是依靠基准站(安装宽频带测震仪和强震仪)、基本站(安装强震仪)、一般站(安装烈度仪)三类台站数据之间相互印证,并且连续多次发出预警信息、不断修正数据的形式来进行预警。
王暾介绍,减灾所建设的地震预警监测点主要利用的是基于MEMS传感器技术的烈度仪,在全国31个省份都有布点,共设置了5700多个监测点,在四川省有1100多个。记者在四川采访时发现,成都高新减灾研究所的烈度仪是固定在墙面上的,布设的场所比较广泛,对环境要求不高。对于数据处理,成都高新减灾研究所采取的是双台处理的算法,震后大约5秒就可以发出第一报。
李山有说,其实MEMS传感器并不神秘,一般智能手机上都有这个装置。用MEMS传感器烈度仪做监测,精度最多也就能达到“一般站”的水平,而且这种烈度计在地震监测方面极易受到其他噪声的干扰,出现误报漏报的概率比较大。
同时,MEMS传感器的观测数据由于在质量上远低于传统的专业地震仪,其在地震科学研究中的应用范围有很大局限,国外的地震监测台网中几乎没有低成本MEMS设备,国外已经运行的地震预警系统中也很少有将MEMS设备作为骨干设备。
对于设备精度的问题,王暾并不否认。他解释,他们主要是应用软件技术去解决噪声干扰的问题。使用烈度仪可以满足地震预警信息生产的需要,同时考虑设备使用的必要性、性价比,并不需要使用那么高大上的设备。
预警发布亟须法律规范
地震预警信息是预报式预警信息,还是速报式预警信息,法律仍未明确定义
四川省地震局曾对王暾有诸多支持,成都高新减灾研究所早期布设的烈度仪有些就安装在地震局的台站里。预警信息发布权之争,被业内人士看做是王暾触及中国地震局底线,导致双方“感情破裂”的根本原因。
在多篇新闻报道中,都有关于成都高新减灾研究所违法发布预警信息的内容。王暾不同意这一指责。
突发事件应对法第七条规定,县级人民政府对本行政区域内突发事件的应对工作负责;涉及两个以上行政区域的,由有关行政区域共同的上一级人民政府负责,或者由各有关行政区域的上一级人民政府共同负责。第四十一条、第四十二条规定,国家建立健全突发事件监测制度、预警制度。第四十三条规定,可以预警的自然灾害、事故灾难或者公共卫生事件即将发生或者发生的可能性增大时,由县级以上地方各级人民政府发布相应级别的警报,决定并宣布有关地区进入预警期。
而防震减灾法的第二十九条规定,“国家对地震预报意见实行统一发布制度……任何单位和个人不得向社会散布地震预测意见。任何单位和个人不得向社会散布地震预报意见及其评审结果”。
王暾表示,成都高新减灾研究所的所有地震预警服务都是和地市级、县区级政府或当地防震减灾部门合作开展的,所有的发布都经过了地方政府的预授权,并不是减灾所自行发布的,相关发布行为符合法律规定。
记者在四川采访时,确实有一些区县的同志将成都高新减灾研究所提供的地震预警信息服务作为当地加强防震减灾工作的重要措施来介绍,记者还在一些县政府办公大楼里看到了减灾所的服务终端设备。
从2015年开始,福建、甘肃、云南、陕西、辽宁等省的地震预警管理办法陆续以省政府令的形式出台,都明确规定地震预警信息由省人民政府通过全省地震预警系统统一发布,任何单位和个人未经授权不得以任何形式向社会发布地震预警信息。
为什么地震预警要由省级来发布?李山有介绍,地震预警的目的是减灾,6级以下地震的破坏影响半径通常为数十公里,一般处于地震预警盲区之内。而6级以上地震的影响范围绝 对不限于一个县、一个市,很有可能还会跨省。以已经建成的兰州地震预警系统为例,如果武威发生地震,武威地震系统在震后7秒发出预警信息,震中周围20公里是预警盲区,武威其他地区会有一定时长的预警时间,但是很短。如果是强震,那么影响区域可能包括兰州、白银等地,兰州预警系统只有在地震波到达辖区自己台站时才能开始处理,人为耽误了时间而使预警效果打折。同时,兰州台网处理网外地震,定位和震级估算的误差都相对比较大,与武威台网确定的参数可能就不同,如果武威、兰州、白银三个台网确定了三套预警参数,同时都向社会发布,民众一定会非常迷茫,也给政府应急救援处置带来困惑。因此,国家地震烈度速报与预警工程建设了省级预警平台,同时还建设了全国性预警平台,采取两级处理(国家 级、省级两级数据处理平台)、三级发布(国家 级、省级、重点预警区地市级发布平台)的形式来处理发布地震预警信息,以确保预警信息的唯一性。同时,破坏性地震的影响范围往往涉及多个地市级甚至省级行政区域,按照突发事件应对法第七条规定的原则,由省级政府部门发布地震预警信息也是合法且适宜的。李山有说:“另外,针对6级以下地震发布预警信息、向6级以上地震的非破坏地区发布预警信息,这两种行为我们认为并不合适。如果是为了安抚人心、稳定社会,可以在震后一两分钟发布比较可靠的自动地震速报结果。”
王暾认为,地震预警信息发布的主要作用是逃生、避险和安定人心,烈度3度以上就应该发布预警信息。福建等地的立法完全是中国地震局对他的打压,他曾多次给相关省政府去函、打报告,要求重新论证相关地方法规。
2015年2月,四川省政府将《四川省地震预警管理暂行办法》纳入年度立法计划,并交由四川省地震局起草。在草案代拟稿中同样写有“地震预警信息,由省政府授权省防震减灾工作主管部门统一发布。其他任何单位、组织和个人不得擅自以任何形式向社会发布地震预警信息”的内容。然而,这一办法至今仍未出台,有亲历此事的人称“办法都已经上会了,但又被王暾做工作拿下来了”。
记者仔细辨析两者的观点,其矛盾的核心就是如何认识地震预警信息。
中国地震局的专家认为,地震预警信息具有预报的性质。地震预警是在地震发生后,能量释放尚未结束前对地震时间、地点和地震大小以及影响程度进行的估算,其中时间和震中地点是已经确定的,在这里地震预警具有速报性质,而大小和影响程度是未来事件,具有预报性质。而在这四个参数中,地震大小、影响程度是预警的核心参数,这两个参数都具有预测性质,所以地震预警介于预报和速报之间,但偏于预报。因此,地震预警信息发布适用于《防震减灾法》第二十九条的调整。
王暾则认为,地震预警信息不同于天气预报,是相对确定的信息,属于速报式预警,不同于《防震减灾法》中预报的概念。
中国政法大学应急法研究中心主任林鸿潮说,正是因为对地震预警信息这两种不同的定位,造成双方对信息发布主体、发布渠道、相关法律责任的认识都不相同。
预警服务商业化运作边界待明晰
国家地震烈度速报与预警工程建设欢迎社会力量参与
四川长宁“6·17”地震后,成都共有110个社区实现了“大喇叭”倒计 时预警。关注到倒计 时预警的视频后,四川大学某研究团队做了一个关于6月17日公众对成都地震预警广播信息感知的线上问卷调查。截至6月23日零时,在参与调查的800多人中,有200多人表示看到了“大喇叭”预警,但只有26%的人知道这个预警的内容是什么,其他人表示很茫然。
民众的茫然并不妨碍这条视频引爆舆情,视频展示的是成都高新减灾研究所与成都市有关部门合作的成果。减灾所地震预警信息传播比“大喇叭”更早、覆盖范围更广的是利用广电系统。四川省有线广播电视网络股份有限公司负责人介绍,从2017年9月起四川广电网络和成都高新减灾研究所开始合作,2018年5月3日中国首批市州电视地震预警启动仪式在四川德阳举行。电视地震预警系统是将广电网络传播系统与成都高新减灾研究所的大陆地震预警网对接,通过机顶盒实现在电视机上提供地震预警信息即时发布与传播,能对正在发生的地震提前几秒或几十秒为公众预警,为避险争取宝贵的逃生时间。目前四川电视地震预警已经覆盖了全省60%的区县。一位县级广播电视台负责人明确地告诉记者,地震预警信息服务的提供,让他们有线电视增加了一倍的订户。
此外,成都高新减灾研究所也寻求过和四川省教育系统的合作,甚至和一些军工企业也达成了服务合作协议。
王暾介绍,成都高新减灾研究所的定位是公益类的科研机构。他名下另有一家成都市美幻科技有限公司来负责地震预警成果的商业运行,主要是卖设备。
成都高新减灾研究所早期的试点服务都是免费的,这正是减灾所地震预警网能够快速铺开的原因。四川省一位县级防震减灾部门负责人告诉记者,成都高新减灾研究所给县政府、当地的小学和中学赠送了地震预警信息接收终端和广播设施,还在辖区内多个乡镇免费安装了监测设备。他认为,这些设施装备对于他们形成辖区内的地震监测能力是有帮助的,同时在近几年的多次地震应急处置实践中,确实能让他们快速地掌握地震三要素,为领导决策提供支持,为当地经济社会发展起到了促进和保障作用。
王暾告诉记者,2008年从奥地利回国时,他筹措了300万元作为启动资金,这些年地震预警网建设共用了1.4亿元,基本都是各级政府支持的资金。但是现在预警网运行范围比较大,一年运行成本超过500万元,他们需要通过技术成果的商业转化来维持运转。
有业内人士则表示,王暾是将公共安全信息服务做成了一门赚钱的生意。一台地震预警信息接收终端的市场价格约为1万元,而成都市双流区防震减灾局2016年采购美幻科技设备的价格高达每台8.5万元;一台MEMS烈度仪的价格不超过1万元,而美幻科技与平凉市地震局的协议价格是每台12.5万元。
而国家地震烈度速报与预警工程项目完成后,华北、南北地震带、东南沿海、新疆天山中段、西藏拉萨等五个重点区将形成秒级的地震预警能力;其他地区将实现分钟级的远场大震预警能力。这些信息都将免费提供给政府机构和社会公众。
王暾表示,灾害预警是政府的职责,依法只有政府才能发布。现在不是有没有地震预警信息的问题,而是怎么才能将地震预警信息有效地传递给民众的问题。“最后一公里”怎么解决?要将灾害预警功能预置到电视、手机上,这个功能是只有政府才能实现的,但是灾害预警技术的研发不一定是政府所擅长的,PPP模式(即政府和社会资本合作)是必然的选择。
负责国家地震烈度速报与预警工程项目实施的中国地震台网中心项目部主任王松表示,中国地震局一直是怀着非常开放的心态,欢迎社会各方面的力量参与地震预警的项目建设和防震减灾的科学研究。地震预警系统建设所用的观测设备、专业设备、通用软件、台站和中心建设、处理与管理软件都是通过招标方式确定供应商,后续的台站维护、通信系统维护以及预警信息传播等也可以委托社会相关单位承担或者授权广电、通信部门、新媒体单位以及合适的科技企业承担。王松还表示,其实中国地震局一直有一个专门团队来对接王暾团队,包括今年下半年中国地震局将组织地震预警高层论坛,也非常希望王暾来参会。但是很遗憾,双方至今也没能就合作方式达成一致的意见。
地震与防灾工程专家、中国工程院院士谢礼立曾经说过,地震灾害的本质是土木工程破坏,提高土木工程抗震能力是防震减灾的根本。多位专家也反复向记者强调,不要神化地震预警,地震预警是减少人员伤亡和经济损失的有效手段之一,是锦上添花,防震减灾最 根本措施还是要把房子建结实。建筑物抗震烈度提高1度,所增加的建设成本才几百元钱,经济又可靠。现在一些基层政府在机构改革中尝试将防震减灾的部分职能划入住建部门,也许正是认识到这一点后作出的探索和尝试。
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