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5秒!震后首个台站即可发出地震预警 武汉地震科学仪器研究院:与时间赛跑,全力推动地震预警项目研究

来源:咸宁网 时间:2020-12-16 11:25

通讯员 史雨辉

记者 杜培清

当破坏性地震发生后,最快几秒钟可以发出地震预警?

武汉地震科学仪器研究院有限公司给出的答案是:5秒!

而实现最快5秒的速度,离不开提名参评2020年度湖北省科学技术奖的“黑科技”——由该院副院长杨江主持完成的“地震预警与烈度速报系统的研发和应用”。

    震后最短可实现5秒预警

“地震预警不同于地震预报,现在人类还无法像天气预报一样预测并播报还未发生的地震,目前这依然是世界上未能完全解决的科学难题。”杨江首先纠正了我们对地震预警的误解。

据了解,地震预警技术主要利用利用电磁波与地震波的速度差及地震纵波和横波的速度差,采用信息处理传输技术,于地震波到达前数秒乃至数十秒之前对重大设施和生命线工程,如核电站、油气管道、地铁、高速列车等及时预警并紧急采取行动,以减 少伤亡和次生灾害的发生。

地震预警又快又准的难度在于,速度和准确度是矛盾的统一,地震预警系统要在数秒内,利用少量台站和地震初期观测数据来估算地震参数和影响场,技术难度极大,强调速度就会使处理结果存在较大误差,强调准确度就会使处理时间加长。因此地震预警要做到又快有准,一是要有高密度的地震监测台网,二是监测设备要具备足够的观 测精度,三是要有很强的数据处理平台及理论算法支撑,再就是完善的发布系统。

地震预警与烈度速报系统项目是武汉地震科学仪器研究院科研团队与湖北省地震局专家历经多年联合攻关取得的重大突破,形成了一整套可服务于重大工程和城市圈地震监 测预警和烈度速报的系统,具有数据处理时间更快,报警延时更短等优点。

“当破坏性地震发生后,监测台网首先监测到地震纵波,实时获取地震数据,通过数据处理平台快速得到地震首报信息并进行发布,并通过后续信息不断修正。”

“同时,通过整个监测网络和数据平台,我们能很快就能将地震三要素信息、地震速报及烈度速报信息展示出来,这为震后应急救援和灾后评估提供了技术支撑,”杨江表示,“预警每提前1秒,都是一个重大的进步。”

地震预警系统守护武汉1+8城市圈

宁可千日不震,不可一日不防。防震减灾工作直接关系着人民生命财产安全,作为湖北省地震局下属二级企业单位,武汉地震科学仪器研究院是集科研、开发、生产为一体的高新技术科技实体,其自主研制生产的地震科学相关的仪器达到国际先进水平。

多年来,武汉地震科学仪器研究院有限公司重大工程地震安全监控及预警研发团队以湖北省地震局(中国地震局地震研究所)和地震预警湖北省重点实验室为依托,立足长期积累的地震专业技术,服务于国家重大建设工程地震安全监测项目,先后研制了高铁与核电站地震监控及预警系统、城市圈地震预警与烈度速报系统、轨道交通路基自动沉降观测系统、电站地震监控系统等,承接了全国 21个核电站、18条高铁地震预警系统的配套,市场占有率85%以上,打破了国外技术垄断。

此次提名参评2020年度湖北省科学技术奖的地震预警与烈度速报系统,主要包括地震监测核心设备和系统软件平台的研发,解决了复杂工况下地震防误报、漏报、电磁兼容、抗震和耐辐射照等问题,并实现了完整的地震识别算法和地震预警信息快速推送方法。

目前已经部署在武汉1+8城市圈、三峡库区、丹江口库区,实现了湖北省内重点区域台站监测密度低于15KM的地震监测预警能力,同时核心设备已应用于核电站、高速铁路和国家地震预警与烈度速报系统等重大工程,实时监测城市重大基础设施的工作状态,保证这些设施在健康的工作状态下运行。

创新减小地震预警盲区和局限

学术研究是科技创新的助燃剂,武汉地震科学仪器研究院有限公司历来一直重视学术研究,取得了不少成果。近年来,团队共申请重大工程地震监测预警相关课题数十项,其中省部级以上课题8项 ,经费累计达500余万元。申请相关专利3项,实用新型和软件著作权5项,发表相关学 术论文30余篇。团队完成的成果“核电站地震监测预警系统研制与应用”2015年获得湖北省科技进步三等奖,成果“高铁与核电工程地震安全监控系统的研制及应用”获得2016年中国地震局防震减灾科技成果一等奖。团队成员陈志高作为12位“中国地震 局十二五以来地震科技创新突出贡献科技工作者”之一受到全国地震科技创新大会表彰。

地震预警有着重大作用,但也有盲区和局限。杨江解释,整个预警系统在地震发生以后,大概5秒内可以得到首报参数。“盲区就在于地震发生了,我们的首报信息发布后,地震已经传播了接近20多公里了。也就是说以震中为圆心以20公里左右为半径的区域内是盲区,这里的人们还是会先感受到晃动,随后才能收到警报。”

越是大灾面前,就越能彰显先进技术及科学仪器的重要性。杨江表示,目前全国的地震监测网越来越密,数据处理方法和能力越来越完善,地震预警的盲区会进一步减小。中国地震预警网明年将试运行,真正走向成熟,不漏掉、不误报还需要一个长期积累的过程。不管是地震识别的机理研究,还是信息发布系统,都需要有一个不断磨合向前的过程。今后,武汉地震科学仪器研究院将加大对地震盲区的研究,进一步提高地震预警的精度和时效性。

“这是一个庞大的工程,包括仪器设备、软件系统、发布系统等等,是一个整体的数据链,要做的细节工作很多,而且需要理论方法上的突破,通过这些理论方法来实现又快又准,才可以更进一步。”杨江说。



编辑:但堂丹

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