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電磁波跑贏地震波之後 探究地震預警系統虛實

(本文首發於2019年6月20日《南方周末》)

在最早擁有地震預警系統的日本,面向公眾的系統被命名為“緊急地震速報”。

36秒,意味著他可以從容地在調度室發出指令,通知運行線路駕駛員,將地鐵列車的自動模式改為手動模式,同時加強瞭望。

張超家的電視畫面突然變灰,緊接著跳出三行字,他隻記得兩個信息:“5.8級地震”“注意避險”。

這是張超第一次在電視上看到這樣的信息,他以為是正在觀看的電影《衝出亞馬遜》中的單幅影像。

不到10秒,頭頂的吊燈開始劇烈搖晃。張超又瞥了一眼電視,“5.8”已經變成了“6.1”。他才反應過來:這真是預警信息。

距張超家所在的四川宜賓筠連縣城不到90公里,長寧縣已陷入混亂。據事後中國地震台網發出的通知,2019年6月17日22:55,四川宜賓長寧縣(北緯28.34度,東經104.90度)發生6.0級地震,震源深度16公里。

不幸的是,長寧縣所處位置被稱為預警“盲區”。生活在“盲區”裡的人,預警沒有任何作用。用這套ICL地震預警技術系統主要研發人王暾的話來說,“大概離震中21公里之內的預警就為零。”

“盲區”成為ICL系統受質疑的“軟肋”之一。從已有的資料來看,ICL預警系統的名字、發布渠道、減災效用都存有爭議。

這是一個高度專業的領域。從2011年正式運用伊始,ICL預警系統就曾受業內質疑,也得到了有關部門的支持。而6月17日深夜發生的宜賓地震,更讓王暾和他團隊研發的ICL系統受到了前所未有的關注。

當然,王暾拒絕這些質疑。無論在訪談還是微博上,他頻繁呼籲,全國地震區開通電視、手機地震預警服務。

名字:預警還是速報?

無論叫什麽名字,這種方式都不能神化。

對公眾而言,“地震預警”仍是一個新事物,儘管它已在四川悄然運行多年。早在2011年,汶川大地震中受損嚴重的汶川和北川就成為王暾預警研究的重要試驗地。

王暾原是美國康涅狄格大學物理學博士,在2008年以前,他從未研究過與地震有關的問題。2008年他受汶川地震所動,回國從事地震預警系統的研究。

2018年6月18日,王暾告訴南方周末記者,2011年4月,他所研發的地震系統首次成功預警——那是一場發生在汶川的3.0級左右的地震。此後的宣傳均稱,這次預警使中國成為繼日本、墨西哥之後的第三個具有地震預警能力的國家。

所謂地震預警系統,指大震發生後,搶在災害形成之前發出警告。整個系統依托震中周圍密集的台網點,識取信息,快速評估地震發生後初級信息,利用地震縱波快於橫波以及電磁波快於地震波產生的時間差,達到預警目的。

王暾曾在一次演講中說:“我們在地震預警領域的每一步,都代表了我們國家在地震預警領域的每一步。”

但在部分地震預警專業人士眼中,地震預警的名字容易讓人產生混淆,讓人誤以為在地震發生前,就能預測未來地震發生的時間、地點和大小。在最早擁有地震預警系統的日本,面向公眾的系統被命名為“緊急地震速報”。

“正因為擔心產生誤會,我們一般稱為超快速報,實際上就是預警。”四川省地震局監測預報處處長杜斌2019年6月18日對南方周末記者說,“有企業稱之為地震預警。”

同日,中國地震台網中心召開的“四川長寧6.0級地震專家集體訪談”中,中國地震台網中心主任王海濤就認為,40秒以外或者更長時間的預警,可以稱之為震感提醒。因為提前40秒等到報警消息,意味著地震波跑了兩百多公里。這樣來說,六七級的地震對這些地區已經不是可以形成破壞的範圍。

“地震預警的名稱算約定俗成了,”王暾說,“爭議這個沒什麽意義。”

一位不願具名的地震預警專家介紹,長期以來,學術界有些人和民間力量長期廣泛使用“地震預警”一詞,主要是為了更好地申報課題和尋求當地政府的支持。

王暾2013年曾向南方周末記者表示,從2008年開始研究預警系統的5年以來,他所在的成都高新減災研究所(下稱“減災所”)從有關部門共獲得三千萬元的研發費用,並得到了不少地震系統人士的支持。

“時至今日,四川省地震局和部分事業部門仍在為減災所提供支持和指導。”杜斌說。

在上述地震預警專家看來,無論叫什麽名字,這種報警方式都不能神化。“事實上,地震預警是個系統工程,從采集、處理到發布都必須可靠。比如接到報警,應急方案是什麽;再比如到了發布環節,還得有多種渠道發布才行。”

渠道:什麽場合需要預警?

是跑,是躲,還是原地不動。

已啟用超過一年的“多渠道發布”,在此次宜賓地震中廣受關注。

2018年5月,成都高新區就宣布將聯合減災所,在60個社區啟用地震預警“大喇叭”,通過社區廣播,在地震波到達前預警。一年後,這些“大喇叭”一戰成名。

而在預警系統運行初期,渠道始終是王暾要攻克的難題。他曾嘗試使用短信或手機App方式解決信息發布的問題,但效果不甚理想。

以地震預警App為例,2011年就已上線,但推廣和普及十分困難。“往往有地震,下載量就會提高,沒地震時很多人就卸載了。”王暾說。據他預估,地震預警App的裝機量在300萬-400萬左右。

南方周末記者從部分安裝了App的用戶處了解到,地震預警存在延遲收到的情況。王暾的解釋是,這是通訊網絡的問題,不是技術本身的問題。

但他還是看到了這樣的弊端,開始謀求更多發布途徑。2013年,在北川縣政府授權下,他將地震預警系統接入無線電視網,開通電視預警服務;隨後在四川德陽、廣元等市,實現了對當地手機用戶的直接強製推送。

王暾還在尋求更多地方的支持,例如此次沒有接入預警服務的長寧縣震中周邊鄉鎮、市區。

“當然,不是所有烈度都會收到信息,各地可以自主設置烈度閾值。達到閾值,終端就會發出警報或提示。”王暾說。

在人口較為密集的學校,則采取了另一種預警信息發布方式,將地震預警系統接入學校廣播。

成都雙流棠湖中學兩年多前就使用了地震預警系統,但在宜賓地震發生後,學校廣播並沒有發出警報。該校負責系統管理的信息技術處主任楊光智告訴南方周末記者,他把地震預警系統與廣播的連接切斷了。最近考試比較多,他擔心地震預警聲會引起考生的恐慌。

即便是正常連接,楊光智也會把預警接收終端的觸發閾值調高。他覺得,預警系統是塊燙手“山芋”:打開,遇到地震它會報警,學生就會有所行動,“倘若發生了踩踏事件,那不是自找麻煩?”;關閉,真出現大的地震,沒有適時發出預警,“怎麽辦?”

和高新區的“大喇叭”不同,學校的報警裝置沒有內容提示。換句話說,聽到聲音的人無法知曉震級與烈度,也不明白下一步應該怎麽做,是跑,是躲,還是原地不動?

這讓楊光智有了另一層擔心:預警廣播雖然安在學校,但聲音卻覆蓋得更遠。地震預警一播報,學校知道怎麽回事,但附近的居民不知道。“若只是一場小地震,卻由此導致居民遭受了損失,這可能給學校帶來麻煩。”

南方周末記者了解到,雙流區至少有11所中小學有這個系統。這些學校大多把預警烈度設置為3度,在中國地震列度表中,3度意味著只有室內少數人能感受到地震。對能抵抗八九級地震的教學樓而言,“3度不具有破壞性,這不是干擾正常教學秩序嗎?”某校安全主任直言。

預警系統在社區以及個別地市的推廣,多由政府有關部門購買。南方周末記者了解到,汶川地震後,北川縣防震減災局從獲得的防震減災投入中用了60萬元購買減災所的設備。

在學校的推廣中,減災所主動聯繫上了四川省教育廳,想通過免費捐贈的方式,讓系統進駐學校。一位四川省教育系統的內部人士向南方周末記者介紹,當時省領導和省應急辦比較支持,省教育廳最終也就同意了,但非常慎重。“試點可以,但若全面推廣,還有許多問題要厘清。”截至目前,省教育廳掌握的數據是四川省有近400所中小學安裝了ICL系統終端硬體。

但這一數據並不包含各地教育部門或學校自行購買ICL系統設備的數量。南方周末記者了解到,宜賓地震後,有部分地區學校向減災所谘詢ICL系統。

安裝終端的硬體是有收費的,不過有些學校並沒有為此埋單。王暾解釋,這筆錢若不是學校自己出,就是由地方有關部門兜底。

那麽,購買ICL系統設備需要多少錢?王暾回應稱不貴,但沒有說出具體的費用。四川新聞網2019年4月2日的一篇報導顯示,一套地震預警設備的價值約為10萬元,減災所曾向雅安市名山區小學捐贈了一套。

王暾舉了另外一個例子,像使用ICL系統的成都地鐵運營公司每年只需承擔2萬-3萬的維護費。“需要說明的是,減災所是民辦非企業部門,涉及商業合作的成果通過美幻科技轉化。”美幻科技是他名下的公司。

效用:能否減災?

預警不僅僅要考慮居民。

根據中國地震烈度表,數值越大,破壞性越大,3度為“室內少數人有感”,4度為“室內大多數人有感”,到了5度,門窗會作響,牆壁出現裂紋。

在中國地震台網中心研究員、首席預報員孫士鋐看來,3度不會造成破壞,沒必要進行預警。

而王暾認為,地震預警除了逃學生避險,還有其它作用。比如,烈度3到4.5度,雖然不太需要避險,但預警能起到定心的作用。

孫士鋐表示,預警系統的目的是為了減災,但到目前為止,中國還沒有任何一個預警系統能真正起到減災作用。“簡單來說,處於地震預警盲區的人,系統沒法通知你;如果離震中很遠,對人也造不成危害。預警系統需要亮出減災的實效。”

按照減災所的說法,此次地震提前10秒向宜賓預警。有人質疑提前10秒的預警沒多大用處,王暾在接受多家媒體採訪時反覆解釋:“預警只能減少人員的死傷,提前10秒意味著可以降低39%的傷亡人數。”

即便預警時間只有5秒,王暾也認為,一樓的人可以疏散到樓外,高樓層的人也可以就近避險到衛生間等場所。如果只有3秒也可以就近躲藏,例如堅固的桌子下面。

上海防災救災研究所副研究員翟永梅曾到福建、四川、雲南等地調研過預警系統。她最早接觸的就是成都減災所。在她看來,減災所能成功預警多次地震,說明是比較成功的。翟永梅認為,預警不僅僅要考慮居民,“它對工廠、地鐵之類機構的緊急處理也有幫助。”

四川長寧發生地震後,成都地鐵運營公司指揮中心的大螢幕上很快出現一條信息:四川長寧發生6.1級地震,天府廣場預估烈度為2.87,地震橫波還有36秒到達。

36秒,對該公司線網指揮中心主任歐陽德勝來說,意味著他可以從容地在調度室發出指令,通知運行線路駕駛員,將列車的自動模式改為手動模式,同時加強瞭望。

歐陽德勝向南方周末記者介紹,2013年四川雅安蘆山地震後,成都地鐵主動投用了減災所的預警系統,到目前為止沒有發生錯報和漏報,並準確預警了2017年8月8日四川九寨溝6.0級、2019年1月20日四川崇州3.6級、2019年5月2日四川蘆山4.5級等多次地震。

每次預警系統報警後,地鐵運營公司會根據烈度大小啟動對應的預案,決定是否需要廣播告知乘客。“決定權在我們手裡,只有烈度較大、破壞性較強的地震,我們才會通過廣播告知乘客,防止引起不必要的恐慌。”歐陽德勝說,“大多數時候,列車裡的乘客也是感受不到地震的。”

尷尬也不是沒有過,2015年8月11日下午,部分網友的手機接到“四川北川發生6.0級地震”的預警信息引發關注。該信息的發布者正是成都減災所。

恐慌隨之蔓延,對此,中國地震台網指出預警消息不實,不得不多次發布微博,安撫民眾情緒。

而減災所表示僅僅是一次演習,並非誤報,是為了對蘋果手機和安卓手機進行地震預警測試演習。在隨後的解釋中,減災所堅稱這是“測試演習”,並對國家地震台網中心的“誤報”一說表示很遺憾。

“官民”: 誰是發布主體?

倘若報錯了,責任怎麽劃分。

預警效用的爭議之聲猶在,但國家發改委已於2018年6月正式批複了“國家地震烈度速報與預警工程”,這項工程總投資18.9億元,在四川的花費就佔超過1/12,約為1.6億元。2017年九寨溝地震發生後,四川省政府也高度重視地震預報工程,從重建資金高職門批複了6605萬元用於重點地區開展地震預警。

2008年汶川地震之後,地震預警研究在中國開始受到重視。王暾所代表的民間力量也是在此時開始了該項研究。到了2013年2月,中國地震局稱,要在五年時間內建立起國家地震烈度速報與預警系統。

無論官方機構還是民間機構都開足了馬力,試圖盡快建成預警系統。杜斌介紹,僅四川省可利用的地震台網,數量就從汶川地震前的52個發展到如今的342個。

“國家發改委的批複下來後,2019年是台站建設大發展期,正在建設的台站有1419個。”杜斌說,“建成後意味著地震監測將實現秒級預警服務和分鐘級地震烈度速報。”

相比之下,民間研究者王暾走到了前頭。2013年之前,他所在的減災所在四川、雲南、陝西等8省布設了1212個預警台站,到了2014年,這一數字變成了5010個,覆蓋全國25個省市部分區。

同年,王暾高調宣稱,減災所建成地震預警台站,覆蓋範圍近兩百萬平方公里,佔中國地震預警一線區面積的80%,提前4年完成中國地震預警網建設任務,並為國家節省超過10億元。

“在四川,我們的預警台站就有一千余個了,”王暾說,“而且這些預警台站是完全獨立的。”

但他們的台站設在哪裡,如何設置,杜斌表示四川省地震局全然不知,也不掌握減災所的ICL系統在哪些地方,哪些場所投入使用。杜斌介紹,減災所有時候與市區政府合作,有時候又與單個部門合作,而這些合作都沒有向四川省地震局報備,地震局也不參與到他們的推廣中。

客觀上造成的結果是,發布地震發生信息的主體變得混亂,有政府,也有企業,這在法律上依然空白。

按照杜斌的說法,四川省地震局同樣可以達到ICL系統的預警速度,時間上並不會滯後。“但作為政府部門,我們要審慎得多,如果貿然向公眾發布,不僅不一定帶來正面效果,還可能‘添亂’。”

杜斌擔心,法律空白還可能導致另一個問題:倘若有一天發布主體報錯了,責任怎麽劃分,錯誤誰來承擔。他進一步發問,私營企業誤報一個預警信息,出現一個錯誤,怎麽處理;引起恐慌,怎麽應急處置。

除了誰是發布主體、責任怎麽劃分,有關達到什麽烈度才需發出預警的爭議,同樣缺乏清晰可操作的標準。杜斌透露,四川省地震局正在和四川省司法廳溝通,希望能在法律層面盡快給出一個明確的答案。

南方周末記者注意到,《四川省地震預警管理暫行辦法》被納入四川省政府2015年立法計劃,擬於當年內頒布。但近四年過去,該辦法未有下文。

南方周末記者 杜茂林 南方周末實習生 蔣芷毓

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