今年5月12日是我国第八个防灾减灾日,其主题是“减少灾害风险,建设安全城市”。在广东省地震监测与减灾技术实验室副主任黄文辉看来,由于广东部分地区处于环太平洋地震带的“尾巴”上,近些年来未出现大的地震活动,但是人们仍要有警惕意识,尤其是粤东地区、河源、珠江口、阳江等地方,历史上发生过破坏性地震,存在着一定的地震风险。
经过多年的努力研发和实验,广东省地震局在防震减灾工作上取得了一系列成果。现在我们就一起来探秘达到国际水准的,刚于2016年2月获广东省科技进步奖一等奖的“JOPENS系统”。
话题1:何为“JOPENS系统”及其优势?
所谓JOPENS系统,即数字地震台网信息实时处理与地震自动速报系统。黄文辉非常自豪地为我们介绍:“这是我们从1996年就开始研发的项目,直至现在可以说代表了国际尖端水平”。
这套系统有三方面的创新:第一,在国内率先实现地震自动速报,攻克了地震参数测定“快”且“准”的关键技术难题。在汶川、玉树、芦山、鲁甸、尼泊尔、日本等大地震发生后,能在几十秒到几分钟内准确地测定地震参数。第二,实现地震观测数据实时共享,可组建大规模地震台网。系统制订了地震数据传输和共享协议,地震台网之间可以灵活共享观测数据;有丰富的数据接口,可以读取目前世界上主流厂家的地震观测设备的数据。第三,国内首创地震台网集成处理技术。系统实现了自动处理、人机交互处理、信息发布一体化,通过技术手段协同多台网的地震分析编目,统一我国地震台网观测数据产出。
“目前,广东省地震局用这套系统汇集了全国1200多个地震台和500多个台国际共享地震台的数据,组成国家地震速报系统,能做到国内地震1-5分钟、国外地震5-10分钟自动测定参数。”
话题2:地震速报有什么意义?
在模拟地震观测的时代,测定一个地震的参数往往需要1到2小时。随着技术的进步,现在测定地震快到了分钟,在一些地震台密集的地方甚至到了秒级。以新丰江水库为例,现在周围有将近20个监测台,一旦发生地震我们可以在5~10秒内测定参数。如果能将信息发布给地震波还没到达的重点目标,就非常有意义。比如,运行中的高铁、在生产中的核电站或者危险品工厂,收到信息后可以采取紧急措施,能有效减少损失,这就是地震预警。发达国家非常重视地震预警技术的研发,日本已经建立了全国性的地震预警系统,运用于公共服务,有很好的减灾效果。我们的地震监测系统已经在技术上解决了地震的超快速报问题,达到国际先进水平。随着高密度地震台、信息发布通道、地震紧急处置装置等设施的建设和完善,我们预计在3-5年内,我国部分地区也可以实现真正意义上的地震预警。
地震速报信息上报给政府部门,可以评估灾情,启动地震应急预案,开展救援行动;发布给公众,有助于稳定社会秩序。对于发生在海底的大地震,海洋部门可以依据地震速报信息,结合其他因素,快速评估海啸发生的可能性、影响范围和可能导致的灾害,从而发出海啸预警信息。“JOPENS系统不仅在我国各级台网使用,还用于中国政府的援外的地震监测项目,比如中国政府援建的阿尔及利亚、印尼、巴基斯坦、萨摩亚等国家地震监测监测系统,使用的数据处理软件就是JOPENS。广东省地震局今年还获得了外交部的一个援外项目,通过在东盟国家建设地震台,多方共享地震观测数据,实现对南海区域地震的更高精度的监测。这个项目能申请成功,原因之一是因为我们在地震台网数据处理系统的研发方面有优势。”谈到这些,黄文辉及其他工作人员都是很兴奋自豪。
话题3:JOPENS系统会否记录分析地震带的位移情况?
不能,这个系统只是监测地震发生具体地点以及能量大小,但无法根据观测数据分析地壳微小的位移。地壳的运动情况,我国比较前沿的是用全球导航卫星系统(GNSS)来监测。
话题4:从现有数据看,广东省内地壳活动状态是否稳定?
破坏性地震通常是发生在断裂带上,这就是为什么发生过破坏性地震的地方,地震危险性通常也大的原因。现在的研究表明,广东省内有不少断裂带,100年来,南澳、河源、阳江和北部湾海域都发生过6级以上的强震,其中,1918年发生在南澳的地震达到了7.3级。
我们无法阻止地震的发生,甚至还不能有效地预测地震,但可以通过技术手段降低地震造成的灾害。比如,第五代烈度图对抗震设防就有很重要的指导意义,农居示范工程可以帮助农民以较少的成本增加,提高房屋的抗震性能。
近两年来,我们加强了粤东、河源和珠三角地区的地震观测台的建设力度,目的就是要建成我们省的地震预警台网,在这些地方发生地震后,能在5~10秒内迅速发出预警信息。另外,在开展的“珠三角地下精细结构探测”的项目,就是用密集地震台接收人工振动源产生地震波,通过反演的方法探测地下结构。这个项目的成果对城市规划、抗震设防和地震预报等都有意义。
最后,黄文辉强调,总体而言,广东省的地壳还是比较稳定,但政府、地震工作者和公众不能因此掉以轻心,只有平时的工作做足,才能防患未然。