2022年9月5日12时52分，四川甘孜州泸定县发生6.8级地震。有不少媒体报道，地震发生前，四川、重庆居民发了自己手机中的地震预警，其中一名重庆网友预警截图显示，“64秒后地震横波到达重庆市江北区，震中四川泸定，预警震级6.9级，震感较强。”

（图片来源：光明日报）

2019年6月17日22时55分，四川省宜宾市长宁县（北纬28.34度，东经104.90度）发生6.0级地震，震源深度16千米。

在6.0级地震波到达成都市区之前，成都多个小区和学校响起了“地震预警”的报警声，安装在小区的扩音喇叭用倒计时的方式，向居民告知地震波即将到达的消息。地震发生后，多位成都市民拍摄了地震预警的视频并发到网上。成都高新减灾所与应急管理部门联合建设的大陆地震预警网，成功预警本次地震。

地震预警图

（图片来源：作者自制）

地震预警系统是什么，为什么可以预警地震的发生呢？

由于地震波作为一种机械波，其传播速度要远慢于电磁波，所以，在地震发生时，预警感应装置在监测到地震波后，将信息传输到预警中心，预警中心通过计算确定是否需要发布预警信息，一旦地震影响达到响应程度，就可以通过电视、短信等途径发布地震预警信息，在地震波来临时，有一定的预警时间。

所以，一套完整的地震预警系统需要有感应装置，预警中心计算处理装置、通讯装置（预警信息发布装置）、预警信息接收装置和配套紧急处置与避险预案五部分组成。大家通过手机安装的APP，短信，或电视信号接受到的信息就属于预警信息接收端。

地震预警系统工作原理示意图

（图片来源：成都高新减灾研究所官网）

那么地震预警系统为什么可以预警地震的发生呢？答案是时间差。

准确的来说有两个时间差：一个是地震来临时，从震源到我们感受到地震波有个时间差——不同地震波传播速度之间的时间差。地震波分为三种，一个是纵波，一个是横波，一个是表面波，纵波最快但危害低，面波最慢但危害程度最高，横波均居于两者中间。这就是为什么地下放了个“大炮仗”（震源瞬间发出能量），而我们感觉到的却是一个短暂的持续过程，因为是地震几种波依次传送过来。离震中近的波持续得短，离得远的甚至可以感觉中间好像停了一下，然后又开始震了，这并不是你的错觉。

（图片来源：作者供图）

说个一般人不想知道的经验，地震来临时，人的感觉先是抖，后是晃，然后是又抖又晃。第三种感觉来临时，才是地震的真正危害开始。只不过三种波不仅传播速度和传播的能力不一样，而且人对这三种波的感知能力也不一样。如果人距离震中比较远，那么可能只能感知到表面波这种破坏力比较大的地震波了。

（图片来源：作者自制）

另一个就是机械波和电磁波传播的时间差。

这是因为机械波之间的时间差比较有限，因为地震波之间的传播速度一般在5km/s到15km/s之间，特别是对于危害大的浅源地震，是比较难以区分的，而电磁波的传播速度是300000km/s，传播时间几乎可以忽略不计，这就是地震预警的关键所在。

网友还有时间拍摄地震预警信息，然后再去避难。虽然在地震预警信息中已经包含的地震烈度的信息，但我们仍然不建议这么做，因为地震来临每一秒弥足珍贵，每一秒都是技术人员抢来的。

地震预警装置建设成本高 震中地区难以预警

当然，地震预警也有自身的短板。

首先是地震预警装置的建设成本问题，像前面的机制原理图那样，后面集中设置装置并不需要额外的建设，可以与其他有此功能的设备共享，但地震预警装置不同，理论上建设越多的预警装置就越准确，反应就越及时，但成本上不允许我们这样做。所以就像下图演示那样，地震预警的感应器不能恰好位于震中，因为这会形成一个先于预警感应器遭受到地震波的区域，在这个区域我们只能寄望于震源较深，横波和面波的时间差足够实施地震避难预案。

（图片来源：作者自制）

其次，对于浅源地震，影响最大的震中和周边位置，地震预警的时间可能几乎为零或者只有几秒，因为震源越浅，纵波和面波的时间差越短，预警开始的时间就越晚；越是离震中近，接受机械波的时间越早，而接受到预警的时间几乎是一样的，这就很难保证位于震中附近人员提供足够的时间进行避险。而事实上，震中附近遭受的地震的冲击最大，可以说这是地震预警机制不可能解决的问题。

地震预警是为了尽可能给大家的创造避险的时间和机会。“小震不用跑，大震跑不了”虽然有一定的道理，但积极的避难意识，以及灾后各种自救行为，会提高你抵抗灾难的能力；而且，随着预警机制的推行，各种自动化预案的实施，地震警报来临的一瞬间，计算机就可以接手实施预案，如切断电源，紧急停下高速列车，自动封闭一些储藏危险物场所等，防止因地震造成的次发伤害。

总而言之，地震预警虽然可以让震中区域以外的人员提前知道地震波的来临，但更多的是需要完善的地震防灾减灾预案以及参与人群良好的避震训练，这样才能实现“面对天灾不慌张，有序协同求生存”。

参考文献：

1. 《Natural Disasters》第六版 作者[美]Abbott P.

2. 《地球的灾难-地震.火山及其他地质灾害》作者[美] 乔恩·埃里克森

3. 《自然灾害》第四版 作者：陈顒 史培军

出品：科普中国

制作：荆博（中国建筑材料工业地质勘查中心辽宁总队）

监制：中国科普博览

来源: 中国科普博览

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