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你的手機也能測地震了!中國打造世界最大地震預警網路

2021-08-16由 小夕餘雪的幸福生活 發表于 科技

你的手機也能測地震了!中國打造世界最大地震預警網路

8月6日,印尼楠榜省湯加穆縣(Tanggamus)發生5。5級地震。印尼地震預警系統成功預警本次地震,安裝在印尼氣象氣候和地球物理局(BMKG)的地震預警接收終端,提前53秒發出倒計時警報,值得一提的是,這套系統來自中國。

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地震預警黃金時間是12秒,人在這段時間內可以找到足夠堅固的東西來規避風險,如果能夠提前40秒預警,訓練有素的人則可以從4層大樓內撤離。

印尼地震預警系統由中國“成都智造”地震預警中心提供技術支援,自2020年4月投入試執行以來,已多次預警印尼5級以上強震,其中包括7級強震。在印尼地震多發的這個國家裡,系統成功運作,對於降低人員在地震中的傷亡情況,有著關鍵的作用。

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2008年5·12發生了汶川大地震,正當舉國上下還處在巨大悲痛之中時,僅僅一個月後,日本又發生了7。2級的大地震,但日本卻發出了長達60秒的預警。那時很多人才知道,原來地震是可以提前預警的,此前國內地震預警系統還是一片空白。痛定思痛,中國人需要開發自己的地震預警系統。當時一名叫做王暾的中國人,毅然放棄在奧地利的工作回國,他於2008年6月組建自己的研發團隊,成立成都高新減災研究所,開始著手研究地震預警技術。

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僅僅三年後,2011年4月25日,汶川發生2。7級地震,由王暾研發地震預警系統自動激發,位於成都的試驗者提前22秒收到倒計時預警,這是中國第一條地震預警資訊。2013年4月的四川省雅安市蘆山縣7。0級地震,是繼汶川地震之後發生在四川的又一次強震,系統向成都發出28秒的預警,這是中國首次預警7級強震。

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經過多年的努力,中國的地震預警技術目前領先全球,組建的“大陸地震預警網”覆蓋面積達220萬平方公里,覆蓋中國地震區人口90%,同時透過與廣大的終端廠商的合作,及時向用戶傳遞地震預警資訊,減少災害損失。截至目前,已成功預警蘆山7級地震、魯甸6。5級地震、九寨溝7級地震等50次破壞性地震。

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地震預警不是地震預報,以目前的技術,想做到準確的地震預報還是不可能的。但是在地震發生之後,如果能夠向用戶及時傳送地震預警資訊,就能夠大幅度降低人員的傷亡情況。研究表明,提前3秒預警,可減少人員傷亡14%;提前10秒預警,減少人員傷亡39%;如果提前20秒預警,就能夠減少63%的人員傷亡。

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地震引起的地震波包括縱波(p波)和橫波(s波)。縱波的速度快,地殼中傳播速度為5.5~7千米/秒,它使地面發生上下振動,破壞性較弱。橫波是剪下波,在地殼中的傳播速度為3。2~4。0千米/秒,它使地面發生前後、左右的抖動,破壞性強。地震預警原理,是指在地震發生後,利用地震波傳播速度遠小於電波傳播速度的特點,提前對地震波尚未到達的地方進行預警地震預警。理論上,在距離震源50公里內的地區,會在地震前10秒收到預警資訊;90-100公里內的地區,能提前20多秒收到預警資訊。

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早期的地震預警系統,是在一定區域之內搭建比較密集的預警臺站,一般15公里搭建一個。這種系統因為投資規模大,建設週期長,目前所覆蓋的地區還是比較有限。

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而現在隨著技術的發展,王暾的團隊已經研發出利用智慧手機組建地震預警網路技術。因為智慧手機都內建了加速度感測器,可以感應震動。王暾團隊研發的預警APP,如果監測到可能是地震的資訊,就會向預警中心伺服器傳送資訊,預警中心伺服器結合眾多手機的資訊自動判定是否發生了地震,並在判定是地震時,能夠秒級測算地震預警震級、震中位置、發震時刻,並向用戶的手機上傳送預警資訊。

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王暾說,手機用作監測儀實現地震預警監測具有三點優勢:一是手機的數量多——人手一臺手機,其數量級是千萬級甚至是億級,遠遠超過現有地震監測儀器的數量。感測器數量的顯著提升,不僅可以提升預警網的覆蓋面、精準度(理論上有通訊網路、有智慧手機的地方,就能實現地震監測預警),更有望透過高密度感測器解決消除地震預警網的預警盲區,實現只要有人的地方就能預警。二是建設成本幾乎為零,可擴充套件性強。由於不需要建設專門的地震預警監測儀,地震監測預警網更容易擴充套件到更多地方。三是運維成本低,不需要專門運維監測儀器,只需要使用者下載APP開啟相關功能即可。

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由於引起手機震動的原因很多,所以目前利用手機預警地震主要技術難題是解決手機誤判問題。王暾團隊研發的大資料處理系統,具有更強的控制誤報技術能力。王暾介紹說“中國首個手機地震監測預警網上線啟用後,已在四川試執行半年,期間曾多次監測到實際地震併發出預警。即將開展的規模化試驗,還將驗證手機地震預警網與大陸地震預警網之間的融合,以在擴充套件地震預警網覆蓋區域的同時,進一步最佳化地震預警網效能。”

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2008年汶川地震後,王暾團隊從汶川地震餘震區起步,已經研發了全球領先的地震預警成果,建成了全球最大的,覆蓋中國220萬平方公里的地震預警網。如今隨著手機預警技術的創新,這將是“中國智造”地震預警成果面向更大地域範圍和使用者規模應用的一次重要里程碑,在全球預警地震方面具有劃時代的意義。

為“成都智造”點贊!為王暾團隊點贊!

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