因此地震預(yù)警技術(shù)的發(fā)展必須研發(fā)“快速判斷地震”的技術(shù),也就是要在地震臺(tái)收到地震波以后幾秒鐘(目前一般需要至少3秒)就能快速判斷:⑴是地震,不是其他干擾(人為在地震臺(tái)附近的走跳、車輛、爆破、雷電等等);⑵是大地震,不是小地震;⑶地震位置;⑷地震震級(jí)或在震中區(qū)域的烈度。目前這個(gè)技術(shù)主要建立在大地震產(chǎn)生的P波周期比較大,可以粗略估計(jì)地震強(qiáng)度的大小,同時(shí)也發(fā)現(xiàn)可以使用P波的形狀估計(jì)地震發(fā)生的距離的經(jīng)驗(yàn)和統(tǒng)計(jì)基礎(chǔ)上的方法,這些方法不像傳統(tǒng)的地震測(cè)定方法那樣具有明確的物理基礎(chǔ),盡管處理比較快,但可能會(huì)出現(xiàn)很大的誤差甚至錯(cuò)誤。比如,2015年2月19日云南巧家ML4.9級(jí)地震的預(yù)警,地震6秒鐘后就發(fā)出第一報(bào),應(yīng)該說是高水平的警報(bào)了,可是震級(jí)只報(bào)了3級(jí),顯然誤差很大。同樣日本“3.11”Mw9.0級(jí)地震的預(yù)警第一報(bào)震級(jí)為4.3級(jí),與真實(shí)震級(jí)相差甚遠(yuǎn)。因此全球各種地震預(yù)警的警報(bào)都是采用多報(bào)形式,例如日本“3.11”地震預(yù)警,就報(bào)了15報(bào),第15報(bào)震級(jí)為8.1,烈度為日本7度表中的六度弱。當(dāng)然第15報(bào)已經(jīng)是第一個(gè)臺(tái)站收到P波117秒以后了(地震發(fā)生130多秒以后),預(yù)警盲區(qū)已經(jīng)500多公里了,幾乎對(duì)于災(zāi)區(qū)沒什么作用了。這說明目前用P波前幾秒判斷是大地震的方法本身就不穩(wěn)定。盡管地震預(yù)警要求這些參數(shù)不像地震速報(bào)那樣精確,但是也應(yīng)控制在一定范圍了,這方面技術(shù)還需發(fā)展。地震警報(bào)的實(shí)質(zhì)就是與S波賽跑,最大縮小地震盲區(qū)范圍,最大限度降低地震災(zāi)害和次生災(zāi)害。
6、地震預(yù)警盲區(qū)實(shí)際上可能是地震破壞最大的區(qū)域
地震破裂帶的長度是和震級(jí)有關(guān)的,一般來說,5級(jí)地震為1-3km,6級(jí)為10-20 km;7級(jí)為30-80 km;8級(jí)為100-240 km;9級(jí)為300-1000 km。如上述分析如果地震預(yù)警20km盲區(qū),就意味著盲區(qū)直徑為40km,這可能就相當(dāng)7級(jí)地震的破裂帶長度,一般來說也就是烈度最大的區(qū)域,也就是可能受地災(zāi)害最大的區(qū)域。 可見地震預(yù)警對(duì)于大地震時(shí)盲區(qū)以外的地震破壞是可以起作用的,而對(duì)烈度最強(qiáng)的地區(qū)的地震破壞作用有限。同時(shí)我們可以看出地震預(yù)警對(duì)于小地震作用不大,對(duì)于大于7級(jí)以上的地震盲區(qū)以外的地區(qū)的地震破壞具有減災(zāi)作用,籠統(tǒng)地說地震預(yù)警可以減輕地震災(zāi)害是不嚴(yán)格的。對(duì)于地震直接破壞最嚴(yán)重的區(qū)域可能是沒有作用的。
7、地震預(yù)警對(duì)于烈度異常區(qū)及次生災(zāi)害和生命線設(shè)施的作用
如上所說,地震預(yù)警對(duì)于地震的破壞減輕作用是有限的,但凡是大地震必然有兩種現(xiàn)象必須重視,一是地震的烈度異常區(qū)域,例如唐山大地震時(shí)的天津?qū)幒,北京的通州。二是凡是大地震必然引起次生?zāi)害,例如汶川大地震的巨大滑坡,日本3.11地震的巨大海嘯,日本京都大地震的火災(zāi)等。因此大地震和巨災(zāi)都是連接在一起的,這些次生災(zāi)害都是由地震引起的,其發(fā)生時(shí)間往往滯后地震的強(qiáng)大震動(dòng),就是地震造成的振動(dòng)和地基液化引起的房屋破壞和倒塌,也要滯后與地震波到達(dá)。當(dāng)然烈度異常區(qū)域往往是距震中區(qū)域以一定距離。因此地震預(yù)警對(duì)于這些災(zāi)害的緊急避險(xiǎn)還是有相當(dāng)?shù)淖饔玫。即使是在地震預(yù)警盲區(qū)內(nèi),應(yīng)該也會(huì)發(fā)揮一定的作用。另外地震預(yù)警對(duì)于生命線設(shè)施的緊急處置也是有作用的,即使在地震預(yù)警盲區(qū),得到地震警報(bào)時(shí)地震波已經(jīng)到達(dá)和過去,但是對(duì)于水電氣這樣的生命線設(shè)施的緊急處置還是有很大的作用的,因?yàn)榈卣鹁瘓?bào)信號(hào)是在地震后幾秒或十幾秒發(fā)出的,是目前最快的地震報(bào)警,對(duì)于生命線設(shè)施采取緊急處置,避免進(jìn)一步產(chǎn)生水電氣的次生災(zāi)害有很大的作用。
8、重視利用P波和S波之差報(bào)警和S波緊急處置
地震預(yù)警技術(shù)發(fā)展到今天,有它的過程:最先的地震警報(bào)系統(tǒng)就是利用P波和S波時(shí)間差采取避險(xiǎn)和處置,唐山地震時(shí)民間使用一個(gè)倒立的瓶子放在臉盆里,在地震發(fā)生后P波先到而且是上下振動(dòng),很容易將瓶子振倒,給人們提醒。目前的水氣電的強(qiáng)震緊急處置基本上是很多都是當(dāng)振動(dòng)達(dá)到一個(gè)閾值后采取措施的。P和S波時(shí)間差預(yù)警對(duì)于盲區(qū)的緊急避險(xiǎn)和處置使用有其實(shí)際應(yīng)用效果。所以將P和S波時(shí)間差預(yù)警和S波緊急處置納入地震預(yù)警系統(tǒng)是十分必要的,為地震多發(fā)地區(qū)公眾和設(shè)施安裝相應(yīng)的設(shè)備,是減輕地震災(zāi)害的重要環(huán)節(jié)。