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2020年2月12日，美國阿拉斯加大學費爾班克斯分校（University of Alaska Fairbanks）副教授Elisabeth Nadin結合近期研究進展，對地震預警系統的益處進行了評論，其指出地震預警系統對許多情況下即將來臨的地震提供了及時的預警（並非有些批評者認為的那樣），這有助於各類機構、人群採取相應措施。但同時，人們也應注意到，地震預警的最大敵人是地震波驚人的傳播速度，因此，地震預警的盲區或將在未來一段時間持續存在。
科學家無法預測地震何時發生。然而，他們可以合理地確定破壞性地震風險較高的地區。土耳其最近發生的6.7級地震（當地時間2020年1月24日晚）以及隨後的恢復工作促使該國內政部長警告公民該地區可能發生更大的地震。
如果人們在地震波襲擊前幾秒鐘就被警告即將發生的地震，那麼，在這樣的事件中有多少人可以倖免於難或避免受傷？研究人員在設計地震預警系統時，已經考慮到了這個問題。早期預警系統利用本地或區域地震網絡來檢測地震的初始震動，警報隨後通過電視或廣播向公眾發送，現在越來越多地通過手機發送。世界上有幾個這樣的系統，包括2019年10月在加利福尼亞上線的美國西海岸預警系統ShakeAlert，但它們的有效性還沒有得到很好的量化。對現有警告算法的測試表明，在許多情況下，人們可以及時接收到警報。
1 地震預警：神奇的系統，或者還是太慢
大量的資源已經用於開發這些系統，研究人員吹捧地震早期預警的傷亡預防和經濟效益。但是，這些經費和時間投資，值得嗎？
加州理工學院的地震學家Men-Andrin Meier（最近在《地球物理研究雜誌》（Journal of Geophysical Research）發表了一項有關地震預警的研究）表示，關於早期預警的潛在用途存在爭論：在社區裡，支持者說這是一個了不起的工具，可以通過這種技術大大降低風險；批評人士說，對於破壞最嚴重的地區來說，速度太慢了。
因此，Meier計劃測試預警系統在震動最大的地方的表現如何。地震預警的最大潛力是在脆弱的情況下，例如建築工地，一個建築工地上有那麼多東西會倒塌，人們不需要太多的警告就可以退後一步，讓自己處於安全的境地，或者，像美國地質調查局（USGS）建議的那樣“伏地、遮擋、手抓牢”（drop，cover and hold on）。
2 地震預警：受益者
地震的強度隨地點的不同而變化，震中周圍的地區是最先感覺到地震的地區，而且往往會經歷最劇烈的震動。對於地震預警系統，這通常是一個“晚警報區”（late alert zone），因為地震波在警報之前到達。不幸的是，這是最需要警惕的地區。相比之下，距震中較遠、震級較輕的地區，在震前都會得到成功的警報，但可能不會有受到重大損害的危險。
關於預警效用的爭論就在這裡：在最需要它的地方，它真的有用嗎？Meier和他的同事們組成研究團隊，利用過去20年日本200多次地震的數據，將觀測到的地震動與三種不同預警算法預測的地震動進行了比較。在此基礎上，評估了誰會在什麼時候得到警報。而在此之前，類似的測試使用合成數據或假設的預警算法。
研究發現，在所有震級最強的地點中，約有50%的地方會收到及時的警報。也就是說，他們至少在震動變得比較明顯前的5秒鐘就能收到警報。另外的50%處於晚警報區。這意味著，現有早期預警算法可以對破壞性地震波風險最大的地點的一半進行警戒。具體而言，根據地震的規模和發生的深度，能夠成功發出警報的地點數量各不相同。對於較低—中等震動強度的地區，當前的算法可以在感覺到震動之前警告多達90%的地區。
3 地震預警：未來
Meier指出，隨著算法的改進，警報可能會有所改善。此外，人們可能有更多的時間來進行遮擋，即使在震動已經很明顯之後。真正強烈的地震開始可能需要相當長的時間，但對於震中30~50km範圍內的人來說，要提供早期預警仍然很困難，因為地震波來得太快了。
美國地質調查局科學家、加州ShakeAlert團隊成員Annemarie Baltay表示，批評者可能會說，地震預警不能向最關鍵的地區發出警報，但對於生活在地震多發地區、可能依賴預警系統的人們來說，其仍有重要意義。例如，外科醫生可能不想因為低強度的震動而中斷手術室的手術，但肯定會因為高強度的震動而停止手術，所以醫院可能只想得到高強度地震的警報。相比之下，學校或公共交通系統可能希望對任何地震發出警報，以此來測試他們的應急反應。因此，這有助於ShakeAlert管理者思考如何對該系統進行微調。
轉載本文請註明來源及作者：中國科學院蘭州文獻情報中心《地球科學動態監測快報》2020年第06期，趙紀東 編譯。
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