标题：地震预警
简介
  地震预警示意图[1]所谓地震预警，是指在地震发生后，利用地震波传播速度小于电波传播速度的特点，提前对地震波尚未到达的地方进行预警。一般来说，地震波的传播速度是每秒几公里，而电波的速度为每秒30万公里。因此，如果能够利用实时监测台网获取的地震信息，以及对地震可能的破坏范围和程度的快速评估结果，就有利用破坏性地震波到达之前的短暂时间发出预警。
工作原理
地震的成因是由于地下几公里至数百公里的岩体发生突然破裂和错动。而这些破裂和错动释放的能量又以地震波的形式向四周辐射出去，就像往平静的水面投入一块石头，石头运动的能量会以水波的形式向四周辐射。地震波是一种机械波，具有一定的传播速度，也就是说，当地震发生后，大家不会立刻感觉到地面的震动，而是要等相应的地震波传播到人所在的位置。这个时间差给地震预警留下了一显身手的空间。
地震预警系统的工作原理，就是与地震波打时间差。原理上，在距离震源50公里内的地区，会在地震前10秒收到预警信息；90-100公里内的地区，能提前20多秒收到预警信息。根据数据准确估计震级、震中位置以及快速估计地震对预警目标的影响等。
“地震预警”与“地震预报”的区别
“地震预警”并非“地震预报”，两者不属同一概念。地震预报是对尚未发生、但有可能发生的地震事件事先发出通告；而“地震预警”是指突发性大震已发生、抢在严重灾害尚未形成之前发出警告并采取措施的行动，也称作“震时预警”。[1]
概念
地震预警（earthquake early warning），不是地震预测或预报。地震预警是指在地震发生以后，抢在地震波传播到设防地区前，向设防地区提前几秒至数十秒发出警报，以减小当地的损失。
地震预警系统是指实现地震预警的配套设施。按照系统响应的顺序可包括：地震监测台网、地震参数快速判测系统、警报信息快速发布系统和预警信息接受终端。整套系统的特点是高度集成、实时监控、飞速响应，尤其是飞速响应这一点至关重要。因为地震预警系统其实就是在和地震波赛跑，多跑赢一秒，就能多获得一秒的应对时间，用分秒必争来形容最为恰当不过。
地震预警系统的工作原理就在于可以探测到地震发生最初时发射出来的无破坏性的地震波（纵波即P-波，primary wave），而破坏性的地震波（横波即S-波，secondary wave）由于传播速度相对较慢则会延后10～30秒到达地表。深入地下的地震探测仪器检测到纵波（P-波）后传给计算机，即刻计算出震级、烈度、震源、震中位，于是预警系统抢先在横波（S-波）到达地面前10～30秒通过电视和广播发出警报。并且，由于电磁波比地震波传播得更快，预警也可能赶在P波之前到达。
当地震发生后，离震中最近的几个预警台站会陆续接收到地震信号，触发地震参数快速判测系统；在收到信号的几秒至十几秒内，快速判测系统将估算出地震的发震时刻，发震位置，震源的类型和震级的大小；然后利用这些参数模拟出相关区域内地面运动的强烈程度；根据模拟的结果，抢在相应地震波以前，向不同地区发出相应的预警信息。
相关
以“5·12”汶川大地震为例，如果该地区建立有地震预警系统，并且能够在地震波到达北川、青川等地区之前，提前数秒至数十秒发出预警，这些灾区的人员伤亡和经济损失或许不致如此惨重。中国地震局工程力学所副所长李小军博士告诉《财经》记者：“尤其是学校，10秒钟就可以跑出去不少孩子。”
据李小军博士介绍，美国、日本、墨西哥、土耳其等国家，都在积极开展地震预警系统的研究和开发，建成了一定规模和数量的地震预警系统或地震紧急自动处置系统。
例如，墨西哥城于1991年8月建立了向公众发布地震警报的地震预警系统。1995年，格雷罗地区发生7.3级地震，地震预警系统在地震波到达墨西哥城前72秒发出地震警报，为地震紧急处置赢得宝贵时间，大大减少了墨西哥城的人员伤亡和经济损失。
日本则早在20世纪50年代开始建立铁路系统紧急地震监测和预警系统，是世界上最早建立实时地震预警系统的国家。日本的国家地震预警系统也于2004年试运行。当年10月，日本新澙发生7级地震，地震预警系统即有效运行。这套系统已于2006年正式运行，成为世界上第一个投入运行的覆盖全国范围的地震预警系统。
一般来说，地震预警系统只对距离破裂断层50公里至200公里的范围有效。对于50公里以内的地区，即使发出预警可能也来不及反应；而对于200公里以外的地区，地震产生的破坏可能又不严重，没有必要发出预警。
目前，中国大陆地区尚未建立规模性的城市和重大工程地震预警系统，仅在少数重大工程建立了小规模的地震报警系统或地震人工紧急处置系统。其中，广东大亚湾核电站1994年建成地震预警与紧急处置系统，当地震动超过给定的限值时，中心控制室将采取相应的紧急处置措施。此后，秦山核电站、岭澳核电站也相继建成了类似的地震预警与紧急处置系统。2007年，冀宁输气管线也建立了地震监测与报警系统。
在“5·12”汶川大地震之前，中国政府已经认识到了地震预警系统的重要性。 在2007年10月发布的《国家防震减灾规划（2006—2020年）》中，即明确提出，要建立地震预警系统，其中，到2010年要加强地震预警系统建设，加强重大基础设施和生命线工程地震紧急处置示范工作。[2]　据了解，地震预警系统已由成都高新减灾研究所研制成功。该研究所自汶川地震发生后成立并专门专门从事地震预警技术的研究。经过三年多的努力，该研究所利用汶川大地震余震的有利条件，在四川省区域内相关政府及部门的大力扶持下，在国内外地震专家，特别是在来自中国地震局、地球物理研究所、工程力学研究所、四川省地震局、云南省地震局、成都市防震减灾局等单位的众多专家的鼎力帮助下，吸收了国内外特别是日本的技术，掌握了地震预警核心技术，并将该技术融入到其开发的软硬件一体化系统中，形成了地震预警技术系统的全套自主知识产权。这套系统自2010年底开始布设在2万余平方公里的汶川余震区域，截止到2011年8月，已经对布设区域内发生的60次余震实现了成功预警。
部署需要
部署地震预警系统，是一个整体的社会工程，并不是一个简单的技术问题，需要综合考虑科技因素、经济因素和社会因素。目前，仅有罗马尼亚、土耳其、墨西哥、台湾和日本拥有投入使用的地震预警系统，正在开发预警系统的国家和地区有美国加州、冰岛、瑞士、意大利、希腊、埃及和印度。据2004年《科学》杂志报道，日本2004年花费9000万美元完成的地震预警系统是迄今最为全面的预警系统。值得注意的是，地震大国同时也是地震研究实力最为强劲的美国，至今仍没有实际运作的地震预警系统，因为有美国学者批评建设此类系统会挤占大量地震学的研究经费，不利于地震学的长期发展。 
一般来说，开发地震预警系统的地区，有如下特点： 
1.地震发生频繁。如日本、台湾、墨西哥和美国加州都位于环太平洋地震带上，地震活动频繁。只有频繁的地震活动才需要频繁的地震预警，来减轻地震造成的损失。如果不能减少一定的损失，那么部署这套昂贵的系统本身就是一笔损失。 
2.有较强的经济实力。地震预警系统由于整合度高，对地震台站密度有要求且需要长期不间断运作。地震预警系统的警报终端还需要与相关行业和部门合作开发，如电视台、铁道部门、工厂、医院等等，都需要装备相应的警报终端才能发挥预警系统的功效。因此预警系统的部署成本并不算是低廉，对当地可能有一个长期的经济压力。 
3.设防区域小，预警价值高。日本，台湾均为整体设防，因为他们需要防御的总面积偏小，美国的地震预警系统主要也是针对旧金山周边区域。同时，这些防御区域经济相对发达，高科技产业密集，人口密度大，长期预警的经济社会价值可观。 
综合上述的情况，对于是否需要地震预警系统，科学界内仍未能形成一致的看法。支持的学者认为这是一个很棒的想法，可以减少地震灾害的损伤；不支持的学者认为这套系统成本高昂、功能有限，前途并不光明。2004年《科学》杂志有文章标题用“打赌”来形容各个国家对于地震预警系统的态度。迄今，我们仍无法看到这个赌局的结果。不过有一件事很确定，日本等国将继续在这个赌局上不断下注。
中国首次实现微博自动发布地震预警信息
2013年1月5日13时6分14秒四川绵竹(N31.7，E104.1)发生3.0级地震，发送本信息时(13时6分23秒)地震横波还有15秒到达成都，预计烈度0.0度。此次微博发布的地震预警信息是由电脑自动发送，该预警信息在通过微博发送的同时，也通过计算机、手机、专用预警接收服务器、电视等实时同步发布。
此次地震预警信息是由在汶川区域布设的预警试验网发出，目前，仅四川境内，仪器已覆盖了包括汶川、青川、都江堰、龙门山断裂带在内的广大地震多发区域。[3]
国内首家
中国首家预警机构研究所简介成立于汶川地震后的成都高新减灾研究所，从2008年汶川地震后开始研制地震预警技术；在来自中国地震局、中国地震局地球物理研究所、中国地震局工程力学研究所、四川省地震局、福建省地震局、云南省地震局、成都市防震减灾局等单位专家的帮助下，成都高新减灾研究所初步掌握了地震预警和烈度速报的核心技术，且已经将这些技术融入到其开发的软硬件一体化系统中，形成了自主知识产权。
从2010年底开始，研究所已经先后在2万余平方公里的汶川余震区域【见下图一】（包含18个县市，覆盖了四川省、甘肃省、陕西省三省交界区域）布设了预警试验网络【见图二】，自2011年4月15日起，已经对试验区域内发生的110次余震实现了预警，并在国内首次实现了参试人员先收到预警短信，然后才感觉到地震（在四川省地震局台站管理中心、成都市防震减灾局等单位都安装了接收终端，并进行了实时录像）。
图一汶川试验区域图 图中方框表明地震监测设备布设区域，其中的小圆点表示监测设备。  图一图二
预警和烈度速报系统展示平台。该平台展示了台站监控（左上屏）、实时数据流（左下屏）、预警警报窗口（右上屏）、烈度速报输出（右下屏）
  图二研究所地址成都市高新区天府大道中段天府软件园D6栋404B