ICL系統(tǒng)成功預警38次破壞性地震 北青報記者專訪系統(tǒng)設計者王暾

　　“提前20秒預警可降63%傷亡人數(shù)”

　　8月8日晚，四川阿壩州九寨溝縣發(fā)生7.0級地震，我國提前逾一分鐘發(fā)出預警。

　　這不是預警系統(tǒng)第一次發(fā)揮作用。

　　2011年4月，ICL系統(tǒng)首次成功預警，意味著中國繼墨西哥、日本后，成為第三個有能力向公眾發(fā)布地震預警的國家。彼時至今，該系統(tǒng)已成功預警38次破壞性地震，6年來無一誤報、漏報。

　　此次，北京青年報記者專訪ICL預警系統(tǒng)設計者——成都市高新區(qū)減災研究所所長王暾博士，為你揭開地震預警乃至預報的神秘面紗。

　　對話人：王暾

　　成都市高新區(qū)減災研究所所長、

　　ICL預警系統(tǒng)設計者

　　時效 距離震中越遠可“越早”接到預警

　　北青報：此次九寨溝地震，預警系統(tǒng)提前了多長時間預警？

　　王暾：針對九寨溝7.0級地震，ICL預警系統(tǒng)提前71秒通過手機及專用終端為成都市發(fā)出預警信息，提前40秒通過汶川縣電視臺發(fā)出預警，提前19秒為甘肅隴南市發(fā)出預警。

　　北青報：為什么向不同地區(qū)發(fā)送的預警時間不同？

　　王暾：預警均是系統(tǒng)在同一時間自動向外發(fā)出，只是不同地區(qū)距震中距離不同，因此收到預警后的反應時間會有差別，這和預警原理有關(guān)。

　　北青報：什么是預警原理？目前只能對地震進行預警，而不是預報嗎？

　　王暾：是的，目前只能做到預警。預警是指在地震發(fā)生后，傳感器可以及時探測到，并趕在地震波傳來之前將預警信號發(fā)出。實際上是利用電信號的速度比地震波快，用這個優(yōu)勢來打“時間差”。

　　舉個例子，地震波的速度是3.5公里每秒，我在成都，如果這里現(xiàn)在發(fā)生地震，要差不多20分鐘才能傳到北京。因此，距震中越遠的地方，接收到預警后的反應時間也越長。

　　北青報：數(shù)據(jù)顯示反應時間平均為幾十秒，這么短的時間對于震區(qū)有可能受到危害的群眾有什么用？意義有多大？

　　王暾：說一個極端情況，如果只有5秒鐘，其實住在一樓的居民還是可以跑到室外的。假設住在高樓層，這個時間也足夠移動到衛(wèi)生間、廚房進行躲避。

　　此外，除人員避險外，一些機構(gòu)設施也能實現(xiàn)避險。比如，核電設施、化工廠可在幾秒鐘內(nèi)實現(xiàn)關(guān)?；虬踩\行。一些大公司的數(shù)據(jù)中心，也有這方面的需求。

　　如果有更多時間，那相應能做的事情就更多。比如，運行中的高鐵可以減速停車等。有這樣一個研究數(shù)據(jù)：如果在地震波到達時提前3秒收到預警，傷亡人數(shù)可降低14%；提前10秒，傷亡人數(shù)可降低39%；提前20秒，傷亡人數(shù)可降低63%。

　　北青報：有沒有收到預警并采取措施后給你們反饋的用戶？

　　王暾：有很多。云南魯?shù)榈卣饡r有一個群眾正在開車，收到預警后靠邊停車，只花費了幾秒鐘。這類用戶很愿意給我們反饋，因為覺得在生死攸關(guān)的事情上得到了幫助。

　　便捷 手機軟件即可第一時間接收預警

　　北青報：群眾可以通過什么方式收到系統(tǒng)預警？

　　王暾：最便捷的方式是我們的軟件，名字就叫“地震預警”，安卓、蘋果手機都能下載，可用來接收警報。另外，在一些特定場合，如成都地鐵上，會及時播報我們的預警；地震多發(fā)地區(qū)的縣鄉(xiāng)，會通過電視、廣播等形式發(fā)出預警。

　　總結(jié)來說，預警發(fā)出除了我們的軟件，還有眾多分發(fā)平臺，如我們的官方微博以及二十幾個政務微博等。

　　北青報：不同的發(fā)布平臺會有時間上的延遲么？為什么不能通過短信通知？

　　王暾：首先，短信形式我們以前采用過，但效果很差。原因在于短信途徑有不可控的延遲，比如我們春節(jié)發(fā)祝福短信往往都會延遲，這對于預警而言是致命的。我們的數(shù)據(jù)顯示廬山地震時，有的用戶甚至在震后幾小時才收到短信，造成了一些誤解。其次，我們所有發(fā)布平臺，都是在第一時間自動發(fā)布，無需人工干預，不同平臺之間沒有時間上的延遲。

　　北青報：數(shù)據(jù)顯示，目前系統(tǒng)覆蓋的監(jiān)測面積為220萬平方公里、覆蓋人口為6.5億。這么大的覆蓋范圍，整套系統(tǒng)是如何運行的？

　　王暾：整個預警系統(tǒng)大體可分為兩個環(huán)節(jié)，一是地震預警網(wǎng)，二是接收終端。其中，預警網(wǎng)也分為兩部分，一個是傳感器，負責探測；另一個是預警中心，負責接收傳感器傳遞的數(shù)據(jù)。如果中心判斷出接收的數(shù)據(jù)是地震信號，會自動向接收終端發(fā)布預警。整個系統(tǒng)可以被理解為一個全自動秒級響應的物聯(lián)網(wǎng)。

　　目前，我們有5600個傳感器，兩兩間距約在18公里左右，一些人煙稀少的地方間隔大一些，折算下來是220萬平方公里。

　　技術(shù) 系統(tǒng)全自動秒級響應已領先全球

　　北青報：怎么理解全自動秒級響應？接收的數(shù)據(jù)是否為地震信號不需要人工來判斷么？

　　王暾：軟件自動識別、發(fā)布預警，不需要人工干預判斷。因全程都是通過網(wǎng)絡信號傳輸，因此是秒級響應。

　　北青報：軟件識別率高嗎？精度怎樣保證？

　　王暾：這正是我們在技術(shù)上研究的核心。探測到震動不難，難的是判斷其是不是地震、是多大程度的地震、震中位置在哪里。從2011年運行以來，我們成功預警了38次破壞性地震，沒有一次誤報或漏報。這方面，我們做到了世界領先，優(yōu)于墨西哥和日本。

　　北青報：為什么提到墨西哥和日本？核心技術(shù)是咱們自己研發(fā)的，還是向墨西哥、日本引進的？

　　王暾：因墨西哥、日本地震多發(fā)，有預警需求，率先其他國家擁有了地震預警整套系統(tǒng)。同時部分解決了可靠性問題，即精度問題。但上述兩國在過去一年均發(fā)生過誤報，我國預警系統(tǒng)運行6年以來卻從未誤報過。在預警盲區(qū)半徑方面，我國也全面優(yōu)于兩國。可以說，我們是最好的。

　　同時，我們的整套技術(shù)擁有完全的自主知識產(chǎn)權(quán)，為自主研發(fā)。當然，這的確借鑒了前人的積累，加上了我們自己的創(chuàng)新。

　　北青報：預警盲區(qū)是什么？我們領先日本多少？

　　王暾：意思是說我們的響應時間更短。舉例來說，我們探測到地震發(fā)生，傳輸數(shù)據(jù)發(fā)出預警是需要時間的，這個時間越短越好。而在幾秒鐘的響應時間里，地震波以3.5公里每秒的速度已經(jīng)傳播了一定范圍。當我們發(fā)出預警后，這個范圍里的災區(qū)已經(jīng)受到侵害，這一范圍就叫預警盲區(qū)。

　　目前，我們的系統(tǒng)響應時間為6秒，日本的技術(shù)是9秒。對應的盲區(qū)半徑我們是21公里，他們是30公里。

　　現(xiàn)在全世界只有墨西哥、日本、尼泊爾和我國具有地震預警服務能力，尼泊爾是由我國提供技術(shù)支持的。這就意味著我們已經(jīng)做到了全球最優(yōu)，又快又準。

　　北青報：為尼泊爾提供技術(shù)支持意味著我們的系統(tǒng)已經(jīng)開始“走出去”了嗎？

　　王暾：的確。除尼泊爾外，我國和其他國家也都有接觸，美國就有引進我國系統(tǒng)的愿望。

　　困境 研發(fā)之初經(jīng)費緊張半年沒發(fā)工資

　　北青報：您從國外畢業(yè)后，怎樣想到回國做這一預警系統(tǒng)？

　　王暾：我從浙江大學本科畢業(yè)后，分別在中國科學院、美國康涅狄格大學拿到力學、理論物理學博士學位。2008年發(fā)生汶川大地震時，我正在奧地利科學院進行博士后相關(guān)工作。那時我在想，自己作為一個科學工作者，能在地震中發(fā)揮什么作用。地震預警需要力學研究、理論分析，以及軟硬件結(jié)合等能力，雖然我不是地震研究專家，但我的學科背景剛好符合研究條件，因此我做出這個決定。

　　北青報：在研發(fā)該系統(tǒng)的過程中遇到什么困難？

　　王暾：當時，我拿了50萬元積蓄，又和老師同學們借了些錢，一共湊了300萬元回國，這個項目就這樣開始了。

　　研發(fā)是很燒錢的，一年多錢就用完了，而成果還沒出來，也就沒人認可。更重要的是，大家覺得這是個世界難題。好在我們員工大多單身，沒有家庭壓力，也都懷著做成這件事的信念。他們在半年沒發(fā)工資的情況下，透支信用卡湊錢安裝了20多個傳感器，終于在2011年4月底成功預警一次地震，這才逐漸受到認可。我們被列入四川省“百人計劃”、國家“千人計劃”，相應的科研經(jīng)費、扶持經(jīng)費陸續(xù)到位。經(jīng)歷過經(jīng)費乃至生存困境后，技術(shù)困難對我們來說已不算什么。

　　未來 突破地震預報難題的可能性很大

　　北青報：地震預警系統(tǒng)未來的研發(fā)方向是什么？

　　王暾：第一，爭取響應時間更短甚至消除盲區(qū)；第二，保證更高的可靠性，雖然我們過去6年沒有誤報，但還是要把這個零出錯率保持下去；第三，我們要在地震預報領域有所突破。

　　北青報：目前有國家實現(xiàn)地震預報嗎？

　　王暾：目前是沒有的，這是全世界面臨的共同難題。地震預報區(qū)別于地震預警，是要在地震發(fā)生前就進行預報。在這方面我們進行了5年研究，已取得相應積累、突破。我認為我們已經(jīng)找到了一把鑰匙，突破這個難題的可能性很大。

　　北青報：如果限定一個時間，多久后能有成果？

　　王暾：可以這樣講，對于前人而言，地震預報意味著大海撈針，但通過我們的努力，已經(jīng)把大?？s小成了一個碗，甚至看到了這顆“針”。在時間方面，我認為要到三四年以后，可能會有重要突破。

　　北青報：重要突破是指什么？

　　王暾：打個比方，三四年后，我們有效預測一兩個地震是有可能的。順利的話，在這之后就能穩(wěn)定地提供預報服務了。

　　文/本報記者李巖