[原创]谈谈地震即时预报系统│东京博士│东洋镜

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[原创]谈谈地震即时预报系统
东京博士 (发表日期:2006-05-25 18:09:38 阅读人次:2249 回复数:0)
8月16日中午11点46分，日本东北地区发生M6.1级地震，东京也有比较强烈的震感，当时我正在东京都内的8楼办公室上班，刚开始是一阵上下晃动，继而办公大楼开始左右摇晃，持续将近1分钟。今年以来，有体感的地震发生次数是我来日本之后最频繁的了。在第一波上下震动感觉地震时现在几乎已经养成了习惯迅速打开门，确保通路，以便万一接踵而来的强震能有逃生之路。　　在此同时，我的习惯通常是立刻打开电视，通常在1分钟左右，所有的频道都会有字幕警报打出地震初步测定的地区和震级。本次地震事后看了新闻报道，据说东海道新干线和东北新干线在地震正式来临前30秒受到地震即时预报装置的信息，全线列车均停止了运行，那么日本的地震即时预报装置究竟是怎么回事呢？　　让我们来重新回顾地震预报究竟是怎么一回事。其实人类至今为止已经掌握了很多很多的地震数据，尤其是日本这样位于东西大陆架交界处的地震多发国，可以说拥有最丰富的实际地震经验，政府和民间都投入大量的资金精力常年不屈不挠地进行地震数据分析和地震预报的研究，可以说日本是地震研究和预报最先进的国家，日本国民也是地震防护意识最强的。但是人类目前尚未掌握十分有效的地震预报技术，那么为什么地震预报那么难呢？　　让我们来做一个小小的实验；来理解一下地震发生现象与预报难度的关系。取一根筷子，两手握住端点，两个大拇指抵住筷子中间后慢慢弯曲，有谁能精确地预测这根筷子什么时候彻底断裂吗？如果有一种算法模型可以精确定量化这种预测，那么地震也就可以完全预测了。事实上通过高速摄影拍摄的超慢镜头图像分析可以知道，筷子在完全断裂之前，会先发生一些极其细小的碎裂前兆，然后逐渐扩大，最终完全断裂。这个实验我们的预测只能在完全断裂前的一个很有限的时间范围内，而无法在开始折断前就能精确预测的。　　日本现在投入使用的地震即时预报系统与折断筷子的原理类似。根据大量的地震记录的经验数据分析，人们已经知道不管哪一次地震，其震动可以分解为纵向震动和横向震动2个方向，地震是地壳运动中发生的挤压能量释放，因此发生源在地下，当地下发生地震时，纵波传达到地面的速度要比横波快，通常纵横波到达地面的时间差可以通过地壳厚度和通常震源的深度计算得出，大约相差40-50秒左右，因此当地震的纵波感应装置首先感受到地震时，可以根据纵波强度以及至今为止的大量数据，迅速分析计算出接踵而来的横波对地面的震动强度，从而达到30秒前地震即时预报的效果。专家们分析认为，地震对地面建筑物破坏最大的不是纵向震动，而是横向的摇晃，因此地震预报的焦点就集中在如何迅速捕捉地震的先遣部队的纵波，然后迅速准确地计算出横波数据后里立刻预报，立刻反馈通知各种自动控制系统作出必要的反应，如行驶中的列车30秒内减速停车，高空作业者立刻停止作业，建筑内的煤气自动跳闸，人们迅速采取防护措施，确保通路等等。　　本次地震，日本新干线的自动停车装置正是基于这种地震即时预报系统的功劳，也从实战中得到了有效的证明，目前日本在很多县开始配置或强化这种系统，在地震技术方面值得中国借鉴。虽然短短30秒的预报或许还远远不能满足人们的防护需要，但是对一些由于突发地震引起的二次灾害的损失轻减无疑具有重要意义，也是人类地震预报技术中的一个艰难而可贵的进步。