自然灾害学作业

自然灾害学作业 我国地震预警系统的初步设计与研究 环科 1201 黄琛翔 0121208270104 摘要目前，中国的地震预警系统仍处于起步阶段, 通过对地震预警系统的远离介绍以及对比发达 国家的地震预警系统，中国应该借鉴改进，根据 实际情况，提高和完善自己的地震预警系统，将 地震的生命财产损失降至最小。 关键词地震；地震预警系统；原理方案 The preliminary design and research of our countryfs earthquake early warning system HUANG chen xiang Abstract at present, Chinas earthquake warning system is still in its infancy stage, through to the far away from the introduction and contrast of the earthquake early warning system for earthquake early warning system in the developed countries, China should draw lessons from improvement, according to the actual situation, to improve and perfect their own earthquake early warning system, will be to minimize losses of lives and property of the earthquake. Key words earthquake; Earthquake early warning system; The principle scheme 地震是一种会给人类社会带来巨大灾难的 自然现象。在众多的自然灾害中，特别是在造成 人员伤亡方面，全球地震灾害造成的死亡人数占 全球各类自然灾害造成的死亡人数总数的 54,堪称群灾之首。在20世纪1900-1999 年，全球有高达180多万人被地震夺去了生 命，平均一年约1.8万余人死于地震，经济损失 达数千亿美元。进入新世纪以来，地震灾害不 断，似乎还有愈演愈烈之势。 2003年12月26日伊朗巴姆发生了 6.6级 地震，造成了 3.1万人死亡，3万人受伤，使具 有千年历史的巴姆古城毁于一旦。2005年10月 8日，巴基斯坦地震造成了 8.6万人死亡，一万 人受伤，九千余人失踪。2008年5月12日，我 国汶川地震，造成了 6万余人的死亡。作为一种 自然现象，地震最引人注目的特点是它的猝不 及防的突发性与巨大的破坏力。 因此，地震预测与预警显得尤为迫切与必 要。地震预测是公认的世界性的科学难题，是 地球科学的一个宏伟的科学研究目标。如能同时 准确地预测出未来大地震的地点、时间和强度， 无疑可以拯救数以万计乃至数十万计生活在地 震危险区人民的生命；并且，如果能预先采取恰 当的防范措施，就有可能最大限度地减轻地震对 建筑物等设施的破坏，减少地震造成的经济损 失，保障社会的稳定和促进社会的和谐发展。 1地震预警系统 目前，中国在法律上规定由专门的地震工 作机构提出预测意见，然后由国务院或有关政 府部门发布地震预报⑴。其他一些国家，如日 本、墨西哥、美国等则更多地采用地震预警系统 来应对地震的威胁，而且已经取得了一定的成 效。 地震发生后，地震波从震源向四面八方散 发。这些地震波主要包括纵波（P）、横波（S）、 瑞利波（R）及拉夫波（L）。从造成的震害来 看，P波vS波vL波vR波；从传播速度来看, P波,S波〉L波〉R波。另外，电子信号的传 输速率（30X104km/s）也远远大于地震波的（约 10km/s）速度。因此，基于地震P波与S波 的速度差、电磁波与地震波的速度差，科学家们 发明了地震预警技术⑵。 把地震预警技术运用到实际之中就形成了 地震预警系统。地震预警系统是一套可迅速侦 测地震并藉由地震灾区之预估发布警讯的系统， 一般情况下，其通过一个声音或图像或是两者都 有的警告信号提示强烈摇晃的地震波在数秒内 即将来袭。 地震预警系统的预警方式主要有2种，一 种是地震参数预警，另一种是地震动值预警。地 震参数预警利用台站的P波或S波确定出震 级、震源深度、震中距等参数，从而确定预警 的范围和级别。此种方式所需的决策时间长，但 有效性高。地震动值预警直接利用地震动值是否 超过给定的阈值来判断预警，它既不区分P波 与S波震相，也不确定地震的有关参数，有效 性较低。另外，根据与预警目标区（城市或重大 工程场地）距离的远近，又可分为异地震前预警 和本地P波预警2类。 地震预警系统的基本硬件组成为地震监测 系统（数字化实时强震仪）一通信系统（电话线、 无线拨号上网、中继站）一控制中心（计算机和 专业软件）一警报发布系统（手机、电子媒体、 政府）。整套地震预警系统的特点应该是高度集 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与地 震波赛跑，多跑赢1s,就能多获得1s的应对 时间⑶。 1.1日本地震预警系统 日本是世界上最早正式启用地震预警系统 的国家，采用在地震震中附近的地震台，在大地 震发生后，快速确定和认定大地震，发出警报， 利用电波速度远比地震波传播速度快的原理，使 离震中较远的地方在地震波最大震动还没有到 达时，就得到发生大地震的消息警报。视离地震 远近不同得以获得10几秒到几十秒的逃生机 会。 日本气象厅在2007年宣布从10月1日起, 建成了大地震预警系统（EEW），开展地震预警 服务。这次预警可能就是这个系统发出的。日本 气象厅所属的地震台站和日本防灾技术所的地 震台网组成了世界上最密集的地震观测网，相当 于每隔7〜10 km就有一个地震台,具有很好的实 施地震预警条件。日本气象厅提供发布的大地震 预警系统，日文叫“紧急地震速报”，我国称为“地 震预警”。 EEW的预警主要归功于日本境内密集分 布的地震测站（大约每20 km1座），以及计算 机能够迅速计算出地震发生地点与震波传播方 向的能力。当地震发生后，邻近震源的地震测站 会根据所收到的P波信号，首先判断地震强度。 一旦地震震级在4级以上（根据日本气象厅地 现在，中国也已准备建立类似的地震预警系 统。 2中国地震预警系统建设方案 2.1探清断层，修订地震区划 地震发生的时间和强度很难预测，但发生 地点都无一例外地位于断层上。但是，直至今 天，人类对地震断层的了解和观测还远远不够。 中国目前的当务之急应该是基础资料的观 测，把地下每条断层的位置探测清楚，把每条断 层的历史活动状况研究清楚。在摸清断层的基础 上，需要不断地修订地震区划，提高区划图的精 细程度。发生5 12汶川大地震的四川龙门山 断裂带的危险性就曾经被低估，这说明地震危 险性区划工作远远滞后。同时，地震危险性区划 中的断层将成为未来地震预警系统的重要监测 对象。 2.