oppo manbet

整个西海岸的警报

类别:地震早期预警

2021年5月5日

这是十年的酝酿,但在周二,它变成了现实。整个美国西海岸现在都有一个统一的预警系统来应对地震的破坏性影响。美国太平洋沿岸三个州中,华盛顿是最后一个加入这个名为“震动警报”的系统的州。该系统可以在地震产生强烈地震波袭击某一地点之前,提供长达60秒甚至更长时间的预警。该系统由大学研究人员开发,由联邦政府运营,自2019年10月以来一直在加州提供公共警报。俄勒冈州随后于2021年3月宣布,华盛顿州紧急事务管理处周二宣布,在强烈地震袭击西部三个州的房屋或工作场所之前,可向居住在地震危险区的约5000万居民发出警告。

正如本博客多次描述的那样,“震动警报”并没有提供地震预测,也没有在潜在灾难性地震发生前几天或几周的预测。地震断层破裂之前和破裂期间的物理过程是如此复杂,以至于地震学家几乎放弃了预测强震何时发生这一难以实现的目标。然而,一旦地震发生,科学家就能够发出即将发生地震的警告。尽管地震波以每小时几千英里的速度穿过地球,但这是可能的。在发布警告时,“震动警报”使用了这样一个事实,即光——以及通过互联网电缆传播的无线电波或数字信息——的传播速度甚至更快,通常是地震波的10万倍。

Earthquake-Early-Warning-Schematic

地震预警过程示意图:地震仪探测到附近地震的p波,并向预警中心发送信号。在那里,计算机计算震级和可能的震动,然后将其传送到手机网络。这样做的原因是:地震波的速度比光速慢10万倍,而光速是通过无线电波或互联网电缆传播信息的速度。

简单地说,它是这样工作的:一个由地震监测站组成的密集网络探测地震的开始。这些监测站以闪电般的速度将他们的发现传送到数据中心,其中一个由伯克利地震学实验室(BSL)运行,在那里一组计算机自动计算刚刚开始的地震的位置和潜在震级。然后,另一组计算机确定地震的地震波何时会袭击特定地点。这些信息被传送到可能发生地震的地区的手机上。数据中心的复杂计算只需要几分之一秒。

虽然通过手机网络传播警告需要多花几秒钟,但接受者有足够的时间采取行动。人们可以在坚固的桌子或桌子下面蹲下、寻找掩护或抓牢,以保护自己免受被地震波震松的物体的伤害。高层电梯可以通过编程在楼层停下,并在收到警告后打开电梯门,这样人们就不会被困在电梯里好几个小时。火车可以减速甚至停下来,以减少脱轨的风险,消防站的车库门可以在地震到来之前打开,这样就不会堵塞和困住里面的急救车辆。工业过程可以自动中断,以避免化学品泄漏、污染甚至火灾。在几秒钟内采取保护措施的可能性是无限的。

实现地震预警并不便宜。地震监测站网必须大大加强,并达到现代技术标准,包括快速遥测。例如,在过去的5年里,由国家地震局和美国地质调查局(USGS)在门洛帕克的办公室联合运作的加州北部地震台网大幅增加了数万博竞技百个台站,目前仍在加强。这些数据中心现在配备了冗余计算机系统,这些计算机系统经过了加固,可以抵御地震和停电。这项投资的主要部分来自联邦政府,联邦政府已经在ShakeAlert系统的开发上投入了1.3亿美元。加州应急管理办公室(Office of Emergency Management)已经捐助了近6000万美元用于研究、安装地震仪和其他基础设施。俄勒冈州出资850万美元。华盛顿立法机构拨款120万美元,主要用于地震监测站。

尽管“震动警报”系统在三个州都是统一的,但不同地区的地震危害却并不统一。虽然加州的大部分地区,从南部的索尔顿海到北部的门多西诺角,都是由沿着圣安德烈亚斯及其姊妹断层的构造运动所主导,但加州最北部和两个相邻州的板块运动却截然不同。与“金州”(Golden State)大部分地区的水平相互摩擦不同,在更北的地方,一个板块俯冲到另一个板块之下。这种俯冲带能够产生世界上最强的地震,比如2004年的苏门答腊岛地震,或者2011年摧毁了日本主岛本州岛部分地区的东北地震。此外,这样的地震可以产生毁灭性的海啸,这种危险很难由发生在加州更大地区的走滑地震构成。

虽然不同的危险是自然造成的,无法改变,但最近在华盛顿推出的“震动警报”(ShakeAlert)预警系统还有另一个问题。加州和俄勒冈州的手机用户有三种不同的方式接收警报。他们可以依靠联邦政府运行的相对缓慢的无线紧急警报系统——也被称为“安珀警报”。Android用户可以通过手机内置的警告功能得到警告。或者,所有手机用户都可以通过两个应用程序中的一个得到警告。在加州和俄勒冈州,都可以使用由车站专用系统开发的MyShake应用程序和预警实验室开发的QuakeAlertUSA应用程序,后者被加州应急服务办公室作为官方预警应用程序。不幸的是,这两个应用程序都不适用于“震动警报”的华盛顿部分。这是目前的一个主要缺点,希望很快能得到纠正。(hra174)