美地震學家力推發展地震預警系統

美國學校的孩子們在防震演習中躲在桌下

　　一場大地震可能會襲擊美國，奪去數百人的生命，它將在20年后、兩年后還是明天到來，無人知曉。這樣的災難將督促這個國家建立一個公共地震預警系統，給人們數秒鐘或數分鐘時間為地震作準備。“與其等待下一場大地震刺激政治行動，我認為我們必須現在就建立一個預報體系。”美國加州大學伯克利分校伯克利地震學實驗室主任Richard Allen說。

　　實際上，地震預報技術已經久經考驗。在這方面，日本保持領先。2011年3月，9級地震襲擊了日本東北部地區，自動預警在數秒內發布。火車停運，學生躲到書桌下，敏感工業設備暫停，危險化學品也被隔離，挽救了無數生命。

　　Allen表示，美國公眾同樣有權獲得地震預警。在過去的兩年里，加利福尼亞州成功運行了一個演示系統——為36個機構提供地震警報，其中包括舊金山灣區快速運輸鐵路網絡。

　　最初的西海岸系統的成本是合理的：頭5年耗費了1.2億美元用于建設和運營，之后每年運營費用約為1600萬美元。地震學研究也能從數百個額外傳感器中獲益。相關系統面臨的主要障礙是政治意愿。“政客、商業領袖和相關管理人員需要意識到地震風險的緊迫性以及建設一個地震預報系統的意義。”Allen 說。

　　危險不可避免

　　在未來數十年里，大地震襲擊美國西海岸的幾率很高。《自然》雜志評論稱，在未來30年中，加利福尼亞有99%的可能性遭遇6.7級地震，而舊金山和芝加哥有2/3的概率發生類似事件。

　　西北太平洋地區甚至還應該為迎接更大規模的地震作好準備，例如與日本東北地震相當的9級地震。美國其他地區的地震風險相對較低，但是東海岸也可能發生破壞性地震。

　　現在，信息革命允許科學家開發實時響應系統，以便將傷亡人數和財產損失降低到最小化。當地震傳感器發現斷層斷裂的首次搖動時，警報能在幾秒鐘內發布給人們，人們有不同的時間(取決于距離震中的位置)作出反應。

　　1995年神戶大地震后，日本在相關領域一直扮演先驅的角色。當時超過6000人在這場地震中遇難。日本政府投資數十億日元到地震和大地測量學領域，以探測地震信號。2004年，日本氣象廳測試了一個有限的地震預警系統。2005年，該系統發布了其第一個預警，2007年該系統開始面向公眾開放。第一次真正的考驗是在日本東北大地震發生后，距離震中最近的大城市仙臺接收到一個長達15秒鐘的警報。

　　加利福尼亞的演示系統ShakeAlert自2011年開始運行，但是還未公開使用。目前的地震傳感器每天都在探測地震信號，當震級超過2.5級時，該系統就會為運輸、制造業和緊急響應等機構發送警報。該系統主要由公營和學術企業支持：加利福尼亞州綜合地震臺網、加利福尼亞大學伯克利分校、加州理工學院、美國地質調查局(USGS)、南加利福尼亞地震中心和瑞士聯邦理工學院合作研發了該系統。

　　商業福利

　　正如日本那樣，公私伙伴關系是傳播地震警報的最有效方式。在日本，公共部門撥款支付相關地質系統的安裝和長期運營費用，以探測地震信號和發布基本警報。私營部門負責加強和遞送地震警報，同時還為公眾和企業提供支持和降低風險知識。

　　Allen指出，對于企業而言，福利有三項。

　　首先，會出現新的商機。應用程序能使移動手機接收警報，并開始倒計時，直到地震發生。應用程序還能為人們提示應該做什么：例如，躲在桌子下、離開建筑物或留在鋼架玻璃壁建筑內，自動駕駛汽車將放慢和停止。制造廠、石化設備和生物技術公司還需要其他服務。

　　第二，經濟損失將會降低。2003年兩場破壞性地震造成日本沖電氣公司1500萬美元的損失。之后，該公司共投入60萬美元建設地震預報系統，以及改進其建筑設施。在接下來的兩場相似地震里，其損失降至20萬美元。

　　第三，縮短商業恢復所需時間。安裝了地震預警系統后，沖電氣公司的生產設備在地震發生后僅關閉了幾天，而不是數周。另外，盡量減少對鐵路和軌道的破壞將能加速重建恢復工作，這將支持震后地區商業的恢復。

　　地震學研究也將從改進的設備中受益。2011年日本地震促進了科學技術的進步，這次極端事件也檢驗了地震預報系統的局限性。那場地震的大小和影響被低估，因此科學家對觀測陣列進行了改進。快速、精確的GPS傳感器網絡被用于探測地面變形，海底觀測點能密切監視海下斷層。

　　下一步計劃

　　“通過提供地震早期預警，人、商業和科學每一方都是贏家。”Allen說。但是，資金的分配，以及職責問題，將會阻礙其發展。盡管美國聯邦和州政府預算緊縮，但同意劃撥1.2億美元用于建設和運營西海岸預報系統。“按照加利福尼亞人口數算，約合每人支付2.44美元。早上的咖啡就要花費我2.4美元。”他說。

　　但是，美國各州和聯邦政府的政治、商業、政府機構與科學領軍人物之間的合作關系需要進一步加強。加利福尼亞州參議員Alex Padilla提出了一項法案，在該州建立一個地震預警系統，并成功使其通過立法程序，州長Jerry Brown于9月正式簽字。州長緊急事務辦公室負責承擔必需的經費。

　　Allen 指出：“(預報系統)要覆蓋西海岸，俄勒岡州和華盛頓州的政府及州立法者也需要采取相似的步驟。”另外，USGS和其他聯邦機構間的合作也是必需的。美國國家科學基金會將資助高地震風險區地球物理學網絡的擴展。

　　“商業領袖也需要更有力地倡導地震預警系統的價值。”Allen稱。舊金山灣區快速運輸鐵路網絡董事會成員John McPartland也認為，需要建立一個完善的地震預報系統。

　　Padilla在加利福尼亞州參議院聽證會上強調：“如果我們沒有部署該系統，下次大地震之后，我想你可能不想跟我再坐在這里。” Allen也提到：“我很高興放棄明早的咖啡，只為換來下一場大地震前的警報。”