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地震预警如何实现(中)
发布日期:2021-05-17 08:22 访问次数: 字号:[ ]

   3.地震预警的技术难点

  地震预警的核心技术是利用最接近震源处的少量台站的地震初期震动信息快速判定地震并测定地震参数,进而预测尚未传播开来的地震动大小、烈度分布、影响范围和影响程度。其技术环节包括从地震监测数据的噪声和干扰中准确判别地震信号,实时估计地震发生的位置和大小,实时预测地震波的传播和地震烈度场的分布,实时预测可能的灾害。其理论和技术难点主要体现在:

  (1)所用信息极其有限。为达到地震预警的高时效要求,在进行地震预警处理时,仅能用到近震源有限数量台站的极其有限的记录波形信息来判别地震、测定发生位置并估计地震大小,进而预测地震波尚未传开处的可能地震动大小。一般在三个监测台站地震P波到达并触发后开始估计地震基本参数,此时,触发台站数量、获取的波形信息的不完备导致出错的几率增加,结果的准确性降低。

  (2)大震的破裂尚未完成。地震时地下岩石的破裂不是瞬间完成的,而是以一定的破裂速度进行,一般情况下低于S波波速。以2008年汶川特大地震为例,实际上其地下破裂面长达300多千米、宽约40千米,破裂自汶川开始,往东北方向扩展,破裂的持续时间约为90秒。对地震预警来说,我们在震后10秒估计地震大小时,其破裂长度仅为30千米左右,不足最终破裂的十分之一,根据其传出的地震波信息,估计到的地震震级大约6.5级左右,这会造成预警信息发布的范围较实际破坏范围小。但需要说明的是,地震预警的处理是持续进行的,随着时间进展和触发台站数量及记录长度的增加,其结果也会越来越接近真实值。

  (3)实时确定地震破裂方式和破裂方向困难。依据现有理论和技术发展,目前利用少量台站的有限波形信息实时可靠地确定大地震的破裂是单侧还是双侧、破裂具体朝哪个方向发展仍然困难,这也会造成预测烈度场与实际存在偏差。

  (4)涉及监测、传输、处理和发布的全自动实时系统。地震预警系统是一整套涉及多个环节的复杂自动化系统,需要监测、传输、处理、发布、接收等各子系统的实时、协调、可靠运行,系统的复杂性也决定了其实现的难度。

  4.地震预警技术的局限性

  地震预警可以在破坏性地震波到来前提供紧急警报信息,是减轻地震灾害的有效手段之一,但其原理和技术实现本身也决定了其局限性。原理本身的局限性主要体现在:存在预警“盲区”的可能、可供紧急处置的时间以秒计、破坏越严重的地区可提供的预警时间越短、提供预警时间长的地区破坏相对较轻。技术本身的局限性主要体现在:一是全自动实时系统存在误报和漏报的风险,二是对处理中“快”和“准”的矛盾会导致超发布区和漏发布区。

  随着监测技术的提升、监测台网密度的提高、处理技术的发展,可在一定程度上降低但不可避免其局限性,减轻地震灾害风险仍然需要多措并举。


信息来源:市科技局
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