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长宁地震预警引发质疑,十问王暾

向由 南风窗 2019-07-27



6月17日晚,四川宜宾市长宁县发生6.0级地震。截至18日的官方统计,地震中有13人丧生,200余人受伤。灾难引发了全国关注。


同时,成都高新区的预警终端“大喇叭”,在地震前播放了响彻夜空的地震倒计时,成都高新减灾所(简称减灾所)研发的“ICL地震预警系统”因此成名。


在最初,这被称为抢跑赢了地震波的“生命倒计时”,收获大量好评。


但在不久后,减灾所及其地震预警系统遭到质疑。质疑者认为,距离震中越远的地区,越能够提前收到预警,比如成都提前61秒收到了预警。然而,长宁的地震对于成都而言没有破坏性,“这能算是一次成功的预警吗?”



相反,在地震破坏性最大、最需要提前避难的长宁双河等地,预警无法发挥作用。所以,地震预警系统是否足够科学、能否值得推广等问题成为争议。


有从事地震理论相关研究的人士提出,减灾所的系统相对而言是小儿科,设备十分简陋。具体地说,测试地震的传感器,是哪种型号?性能是否优良?其认为,信息不够公开,就对地震预警在本次地震中的表现鼓与呼,为时尚早。


对于在科学领域还存在争议的一门技术进行推广,还有声音认为,这更像是一场在商业上的公关。此前,中国地震台网内也有人士称,鉴于地震预警关系到社会稳定,预警信息应由国家统一发布,不能由企业或者个人发布。


成都高新减灾所所长王暾


对待质疑,减灾所所长王暾并不十分意外,他说,过去每当减灾所在地震预警中有所表现时,都会遭致一些类似的质疑。他说:“行业中存在竞争,这是好事,但我希望能够不只是被当作竞争者,还能被看作是一个在行业中作出了贡献的人”。


关于发布地震预警信息的资质问题,王暾强调:“我们从未对外发布过地震预警,这些地震预警,是由大陆地震预警网络发布、并且通过了发布地区的地方政府的授权,我们在其中提供技术支持和服务,这是另一半不为人知的真相”。


然而一名从事地震预警研究相关的人士指出,对于减灾所预警系统的质疑,不是为了质疑而质疑,而是在科学界都有一个同行评议的机制,很多地震学家都渴望去了解他,到底是用了什么方法去预警。


该人士称,做任何科学研究的人知道了一个新方法,在用于实践之后,都应该有一个评测的过程。那么,应该给出一个这样评测的定量的报告,然而,在王暾这里完全没有。


争议还没停止,王暾在6月19日晚11时接受《南风窗》记者采访,回应了部分业内人士的质疑。如下:



01质疑:

本次地震中,据减灾所介绍,分别给宜宾、乐山、成都提前了10秒、43秒、61秒预警,在成都高新的倒计时,被誉为抢跑赢了地震波的“生命倒计时”。但是,6.0级地震传到长宁县时,破坏性已经很有限,而在成都,只见倒计时,看不到地震的破坏,是没必要预警的。因为涉及到社会稳定,预警标准还有争议,此时不应该把地震预警过度推广。


王暾:这个观点我是完全不同意的,地震预警有四个方面的功能:逃生、避险、安定人心、告知。预警强度大于建筑抗震等级的,房屋可能会倒塌,民众需要逃生。预警在4到6级之间的,会导致一定的破坏,比如天花板掉落,玻璃破裂,在这个时候提醒,民众可以避险。预警在3到4的,晃动比较明显,收到预警的能够关注此事,从而安定人心。


在长宁地震中,长宁是会遭到一定的破坏的,需要避险,而对于成都在3级左右的情况预警,则是为安定人心。我就想问,从老百姓的角度上说,他们收到了预警,对此的态度是不欢迎的吗?肯定不是,他们的反馈都是很好的,起到了安定人心的作用。


另外补充一个信息,在福建制定的地震预警标准中,3级以上地震都是应该被预警的。这是官方的标准,也是一样的。


注:2018年5月2日,福建省地震局将福建地震预警信息发布条件调整为:

(1)当预测地震烈度大于或等于6度,按照《地震预警信息发布》(福建省地方标准DB35/T 1666-2017),为社会公众提供包含地震预警警报声音在内的红色或橙色等级的地震预警信息警报。

(2)当预测地震烈度为3-5度,为社会公众提供无地震预警警报声音的黄色或蓝色等级的地震预警信息提示。



02质疑:

相反在地震中被破坏的最严重的地区,如双河镇,却没有办法收到预警。稍远一些的会被破坏的地方,能够被预警,但只有几秒的时间。这些都证明,地震预警的功效,被过度夸大了。


王暾:这是地震预警技术原理上的一个固有局限。基本原理是:A地预警时间=地震波从震中到A地到时间-系统响应时间(6.2秒)。那么,6.2秒乘以预警系统的响应时间,就是预警盲区。算下来是半径为21公里以内的区域,在这些盲区内,民众先感受到了地震,而预警还在响应时间中。这是不可避免的。


这样看,要减少预警盲区,那就是要减少响应时间。注意,我们的预警系统的响应时间,已经是全球最小的了,日本相关系统的预警盲区是30公里,而我们是21公里。我们还会继续提高技术,减少响应时间,继续缩小预警盲区的半径。


另外一方面,盲区以内的民众,受限于技术原理无法收到预警,所以我说过,地震预警只能减少伤亡,而不能避免。在盲区以外的民众,难道就不需要预警了吗?他们当然需要。事实上,根据相关标准,烈度在3级以上的地震,是需要预警的(5级以上的,需要避险)。那么,算下来,预警的有效区域,是远远大过盲区区域的。


6月18日,救援人员在长宁县双河镇搜救


03质疑:

减灾所宣称,在2014年10月,建成了全球最大的地震预警网。覆盖面积220万平方公里,有5600台地震预警监测台站。但是,中国的国土面积这么大,中国的地震危险性比较高的地区,最起码涵盖了首都圈。东南沿海,南北地震带,还有新疆西北的天山地震带。这些国土面积这么广阔,除非台站密度非常低,不然无法覆盖震区的90%


王暾:简单地说,台站就相当于是一个传感器。一个传感器的作用范围是在350-400平方公里之间,目前数量有5600个,两者相乘(以400算,计算结果为224万平方公里),覆盖面积就算出来了。


当然,如果传感器的密度越高,盲区的半径就会越小。但是要注意的是,建设成本提高三四倍,密度提高后的盲区半径小不了多少。所以,目前的配置是在考虑了“成本-效果”优化后的结果。


04质疑:

传感器是发现并测定地震的先锋,对于仪器质量和性能的要求很高。减灾所使用的仪器并未公开信息,据了解,相对于日本的预警系统,它简陋粗糙得多,绝不应该将其称为是在全球一流水平的。


王暾:现在采用的传感器,是我们自主研发的。我只能告诉你,传感器和分析软件是需要一起优化的整体,评测单个传感器的性能,这是没有太大价值的。我们从一开始设计的时候,考虑的是总体的性能指标,通过优化,让硬件和软件的性能越快越好。


你提到的现在的传感器的技术指标,现在采用的传感器,我们认为,对于地震预警而言,是足够的、领先的。在必要的指标上,我们的设备是完全够用的。


但是单个设备用去检测,根据某些标准,它的性能会不会不够?这是可能的。那么,实践出真知,用事实来检验,你看我们已经通过了这么多的事实检验。



05质疑:

作为一家私营企业,做一个覆盖了220万平方公里面积的工程,难度可想而知,并不具备可行性。


王暾:这个问题很能体现出争议的本质。减灾所所做的工作,都是在各地政府及职能部门的支持之下,合作完成的。如果说我们有一点成绩,那就是因为我们是在专心搞技术,以及提供服务。


在不同地方,我们与政府等部门的合作有不同方式。最主要的是方式是,和各地市县地震局(机构改革前)合作,一般是我们提供传感器,对方提供场所和安装等。然后共享数据,针对需要进行预警工作。


我认为,这是行业应该具有的一种发展趋势。地震预警,既是一项技术工程,也是政府的责任工程。地震预警工作,需要县级以上的政府来办,事实也是如此。只不过,有的职能部门,明明应当一起合作,但它却没有,如此而已。技术上讲,目前,只有我们是真正掌握了地震预警技术的,可以这么说。



06质疑:

这是一道计算题,地震纵波速度每秒6.5公里,横波每秒3.5公里,速度差是每秒3公里。根据计算,扣除21公里范围内的盲区,给51公里外的宜宾的预警时间理论上是10秒(或更短)。减灾所介绍的实际时间,恰好是理论时间。但是在实践中,达到理论值的难度尚且很大,何况预警也是在震后6.2秒发出警报,给宜宾提前10秒预警是不可能实现的。


王暾:这个质疑是对地震预警技术的不了解,但我已经不是第一次听到这样的说法。


为了简便,我们说的预警原理,是电波快于地震波。具体地说,应该是利用了“电波比纵波快、纵波比横波快”。预警时间,与纵波关系不太大,6.2秒响应时间包含了一点点纵波的时间。


真正的计算方法是:A地预警时间=抵达的时间-响应时间(6.2秒)。(记者注:以此计算,宜宾预警时间理论值约为10.2516秒)




07质疑:

地震预警要求快速,但根据早期数据,难以推测地震的具体规模,对于地震不能“三岁看老”。否则,有些不必预警的地震,同样会被预警,这就造成不必要的恐慌,以及消耗了民众对于预警系统的信任度,相当于“狼来了”。


王暾:你看看在预警之后,有没有人受伤、死亡?被科普过预警的人,有没有采取措施?当然有的。只是,没被科普的人会有几十秒钟的疑惑。对小概率事件的科普是困难的,这不是我们的原因。


对于地震预警的科学课题,其实官方及日本、墨西哥的原理都是同样的,只是中国官方目前还没建成预警网。难道,要地震结束后再发预警?一次地震的持续时间,等级越大的越久,3级以下的是5秒左右,汶川地震持续了120秒(一说90秒),长宁的地震持续时间,是在20秒以内。


相反,目前官方能够通报的时间,一般是在1分钟后。也就是说,等到能够确定地震规模等具体指标,那么,大多地震早就结束了。实际上,地震预警的目标是逃生避险,包括关停一些重大工厂设备比如核工厂等。对于公众来说,5.3级与5.6级的等级区别,对他们而言有区别吗?没有。在零点几的差异之间,不存在响应级别下的响应疏散方法。



08质疑:

地震预警在科技领域还存在争议空间,减灾所是一家私营机构,它推广地震预警技术系统是“商业的”,而不是“科学的”。


王暾:刚刚说过,地震预警既是技术工程,又是政府的责任工程。减灾所是个民办非的机构,对于一门技术工程,任何机构无论行政级别、国营私营,都可以研究,我们也可以。


即便我们是私营企业,只要服务了老百姓的安全,那也很好啊。有人的思想较为传统,认为商人都是唯利是图的,我不赞同。何况减灾所为老百姓提供的服务,都是免费的,下载应用软件就能够收到预警信息。



09质疑:

事实上,减灾所并非像它说的那样,误报率为0。在2015年8月11日下午,四川部门居民接到了减灾所的预警,称“四川北川发生6.0级地震”,但是,地震并没有发生。这是一次典型的误报。


王暾:那是一次不提前告知的演戏,而不是误报,我说四点理由:一,只有距离北川70公里以内的苹果手机用户收到了预警。二,预警信息只有一半,注意,正式预警会有很多地震的信息,那次只有一半。三,除了上述苹果手机用户,其他人及地区,包括安卓手机用户、学校、工厂等等,都是没有收到预警的。四,有种演练叫做“双盲演练”,即不提前告知时间和地点,南京地铁也做过类似演练。所以,那次不是误报,但却被定义成了误报。



10质疑:

2015年8月11日事件发生后,中国地震台网一名负责人评价:减灾所是一家民间企业,不是中国地震局下属单位,“鉴于误报地震极易引起社会恐慌,地震预警信息应由国家统一发布,不能由企业或者个人发布”。


王暾:我可以这么说,作为民营机构,减灾所从来没有对外发布过地震预警,作为个人的王暾也没有。为什么目前的预警只在四川的多地发出?因为根据相关规定,地震信息只能由相关部门发出。而在四川多地,地震预警系统,都是在政府部门的授权下开通的。在发布预警的地区,我们都是有相关政府的授权书的。


所以,地震预警是在政府授权之下,由大陆地震预警系统发出,我们在其中提供技术和服务,是这样的。


另外,地震预警系统是个全自动秒级响应的系统,这句话熟悉吧?它的响应时间,完全取决于系统自身,和研究机构的经营类型、行政级别完全无关。



作者 | 本刊记者 向由

排版 | Fanta

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