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　　全世界大約20%的大地震發(fā)生在日本，在那里發(fā)生的大地震，若非傷亡慘重，不太引起關(guān)注。6月14日巖手縣地震能成為國內的頭條新聞，除了汶川地震之后的感同身受之外，恐怕還因為國內媒體報道說(shuō)日本氣象廳提前10秒準確預報了這次地震。于是時(shí)評家們紛紛發(fā)表“日本氣象廳提前10秒預測地震令人尊敬”、“為什么日本能提前10秒預報地震”的評論，批評國內地震局此前“地震預測目前仍是世界難題”、“地震難以預報”的說(shuō)法是在推卸責任，地震在現在究竟能否準確預報，一時(shí)又成為話(huà)題。

　　這其實(shí)是把事先的預測預報和事后的預防預警混為一談了。這就好像有人看到了閃電后，準確“預報”幾秒種后會(huì )打雷。其實(shí)閃電和打雷是同時(shí)發(fā)生的，只不過(guò)光波速度比聲波快得多，遠處的人們先看到閃電，再聽(tīng)到打雷，所以可以利用時(shí)間差發(fā)出“打雷預報”。這次日本的“地震預報”也是類(lèi)似的“打雷預報”，它不是在地震發(fā)生前做出的預測，而是在地震發(fā)生后，利用不同地震波的傳播速度不同產(chǎn)生的時(shí)間差，和地震賽跑，趕在地震波前頭發(fā)出預警。

　　地震在地下震源發(fā)生后，釋放出的能量以?xún)煞N波的形式傳播，一種是擠壓巖石產(chǎn)生的壓縮波(簡(jiǎn)稱(chēng)P波)，它的振動(dòng)方向與波的傳播方向一致，所以又叫縱波，它讓地面上下顛簸；一種是剪切巖石產(chǎn)生的剪切波(簡(jiǎn)稱(chēng)S波)，它的振動(dòng)方向與波的傳播方向垂直，所以又叫橫波，它讓地面左右搖晃。橫波比縱波強得多，振幅是縱波的3~10倍，是造成地震災害的主要因素。但是橫波的傳播速度較慢，大約每秒4公里，而縱波的傳播速度大約每秒7公里。

　　于是不難想到，能否利用這兩種波速的時(shí)間差，一旦監測到縱波，就趕在破壞性強的橫波到來(lái)之前發(fā)出預警呢？預警的時(shí)間可能只有幾秒或十幾秒，雖然來(lái)不及疏散人群，但是來(lái)得及采取切斷煤氣、停止發(fā)電、停駛高速列車(chē)等措施，防止次生災害。如果距離震中足夠遠，預警時(shí)間甚至有可能長(cháng)到幾十秒。汶川地震的震中映秀與受災最嚴重的北川的直線(xiàn)距離約120公里,如果在映秀監測到縱波后就立即向北川發(fā)出預警，那么北川就可以有約30秒的反應時(shí)間，甚至足以組織學(xué)生撤離教學(xué)樓了。

　　原理雖然簡(jiǎn)單，要據此建一個(gè)全國性地震預警系統，卻不容易。至少要具備三個(gè)條件：首先要有密集的地震臺網(wǎng)，及時(shí)監測全國各地的情況。日本在全國建了1000個(gè)地震臺，大約20公里就有一座。其次，對收集來(lái)的數據要能做高速、有效的分析、估算。不僅要能快速確定震中，而且還要根據初步監測到的縱波估計出地震的強度，向可能被地震危及的地區發(fā)出預警。日本規定只有在烈度達到5弱以上時(shí)才發(fā)出預警。烈度和震級不一樣，震級是根據地震在震源釋放的能量大小測定的，烈度則是根據地震在各地的破壞程度估計的，在日本烈度達到5弱時(shí)，抗震性能較差的房屋墻壁可能出現開(kāi)裂，書(shū)架可能會(huì )倒，大致相當于中國烈度的7度。此外，有關(guān)部門(mén)還要能對預警做出快速反應。收到預警后，電視臺、電臺自動(dòng)播放通知，電廠(chǎng)自動(dòng)停電，電梯自動(dòng)在最近的樓層停下、開(kāi)門(mén)，等等。

　　這是一個(gè)昂貴的浩大工程，在現在也只有日本有開(kāi)發(fā)它的財力、能力和意愿。日本自2004年2月起開(kāi)始測試全國地震預警系統，到2006年6月止，共發(fā)布了855次預警，其中只有26次是假警報，效果似乎不錯，因此在2007年10月正式投入使用。正式使用后該系統暴露出很大局限性，都是在數據分析、計算上出了問(wèn)題。今年1月26日石川縣地震，預警系統估計烈度只有4，所以沒(méi)有發(fā)出預警，而實(shí)際烈度是5弱。4月28日沖繩縣宮古島地震，預警系統倒是發(fā)出了預警，但是是在地震發(fā)生10秒后發(fā)出的，比橫波慢了4秒，而且實(shí)際烈度只有4，而不是估計的5弱。5月8日茨城地震更離譜，預警系統在地震發(fā)生近1分鐘、做了9遍計算后才確定這次地震的烈度為應該發(fā)出預警的5弱，這時(shí)地面已搖晃了40秒了。當時(shí)很多人批評這個(gè)耗資巨大的系統沒(méi)有用處，氣象廳的人辯護說(shuō)那是因為這些地震都處于預警的邊緣，如果是更大的地震就會(huì )估計得更準。果然，這次巖手縣地震發(fā)生4秒后即發(fā)出了發(fā)生5弱(后修正為6強)地震的預警，讓附近的仙臺有了10秒以上的準備時(shí)間。究竟因此挽救了多少生命還很難說(shuō)，但顯然挽回了人們對預警系統的信心。

　　除了實(shí)際使用中的問(wèn)題，預警系統還存在無(wú)法克服的矛盾：破壞最嚴重的震中地區來(lái)不及預警，離震中越遠則預警時(shí)間越長(cháng)，但是地震破壞也越小，就越不需要預警。不過(guò)，這是目前人類(lèi)能想到的最好的地震預警方法了。有人說(shuō)現在能預警10秒,以后就能預警10分、10小時(shí)……乃是不了解預警原理的浪漫想象。和地震賽跑，受制于地震波速度，提高成績(jì)的余地很小。(方舟子）