東京地區的地震預警

東京地區的地震預警

近年來(本文初稿於2010年5月)，中國連續發生了兩場大地震，傷亡慘重，引起很多關心中國的人，包括方舟子先生在內，在新語絲網站上發表議論，弄得我也想來湊個熱鬧。按照今天的科學技術水平，想要預報地震，基本上是不可能的事。地震預警似乎就成了沒有辦法中的辦法。

當地震發生時，地震所產生的巨大的能量會以地震波的形式向外傳播，地震波分為縱波和橫波兩種，縱波對地表的破壞力較小，橫波對地表的破壞力較大，縱波的傳播速度較快，橫波的傳播速度較慢，地震預警的基本原理就是利用地震縱波、橫波之間的速度差。在某一些人口密集的地區安裝一些地震感應器，當感應到地震縱波到達時，立刻發出地震預警警報，若幹秒鍾之後，地震橫波才會到達，地表才會受到損害，這就是地震預警的一般原理。當然，距離震中越近，預警的時間就越短。這種預警方法具有普遍意義，所有地方都可以使用。然而，地震縱波、橫波之間的速度差不太大，預警的時間比較短，實際作用有限。下麵我想給大家介紹一下日本東京地區的地震預警，非常特殊和實用。

眾所周知，地球表麵的地殼是由七塊大板塊和一些小板塊構成的，太平洋板塊和歐亞大陸板塊就是其中的兩塊巨大的板塊。日本地處歐亞大陸板塊和太平洋板塊的交界處，東京地區是全世界地震最多的地區之一。1980年代，我在日本東京地區生活了7年多，3級以上的有感地震幾乎每個星期都有，6.2級的地震經曆過兩次。對於東京人來說，普通地震就和下場大雨一樣，算不得災難。這是因為，東京地區地震防災工作之先進乃當今世界之最。本文不打算談論房屋建築等問題，隻打算介紹一下東京地區的地震預警工作。

根據過去數百年間的統計資料，影響東京地區的地震，其中心幾乎都發生在東邊太平洋的海底，那裏是兩大板塊的交界處。日本人在那裏安裝了許多地震感應器，用海底電纜連接到東京的地震計算機中心。一旦發生地震，信號會以光速送往東京。一個地震感應器震動，有可能是深海魚類碰撞所致，要用計算機對附近的地震感應器進行綜合分析判斷和計算，才能判斷出是否真的發生了地震及其規模大小。由於巨型計算機的計算速度極快，計算時間通常不超過兩三秒鍾。而地震橫波通常要花費較長的時間才能傳到東京，這就為東京地區爭取到了寶貴的預警時間。當然，根據地震中心與東京之間的距離，預警時間的長短有所不同，距離越近，預警時間越短。一般來說，大約可以有兩到三分鍾左右的時間。換句話說，東京地區的地震預警，其基本原理使用的不是地震縱橫波之間的速度差，而是使用電波與地震橫波之間的速度差。由於電波的速度是光速，與傳播速度較慢的地震橫波相比，電波的速度近似無窮大，傳播時間近似為零。這樣就可以使地震的預警時間取最大值。在這兩三分鍾的時間裏，要完成下述4項工作：

（1）所有鐵路斷電，導致自動刹車係統啟動，高速電車可以從時速250公裏降速到大約70公裏。普通電車和地鐵可以從時速100公裏降速到大約停止。

（2）一般的高速公路上是沒有交通信號燈的，但日本的首都高速公路上都安裝有交通信號燈，這些信號燈平時永遠都是綠色，地震預警時則全線紅燈，使車流速度從100公裏降速到大約20公裏。
（3）天然氣公司自動斷氣。
（4）星羅棋布的汽車加油站自動斷油。

在計算機網絡技術不太發達的1980年代，東京地區的防災工作就做到了全麵聯網。當然，東京的做法隻適合於東京的特殊性，必須要事先知道地震中心的大致位置，並且，這個位置範圍還不能太大，別的地區是很難模仿的。東京能爭取到長達3分鍾左右的預警時間，真是太珍貴和實用了。

以上這些事實都是我在日本生活期間的親身經曆，1989年年底，我離開日本，移民加拿大。我在日本期間，計算機網絡還不太普及，地震預警還沒有連接到千家萬戶。很多年以前，日本所有的旅遊點和大型商場都有一套有線廣播係統，播送一些輕音樂，商業廣告，或尋人啟事等等。近年來，隨著計算機網絡的普及，東京地區的地震預警已經連通了幾乎所有上述有線廣播係統，一旦發生地震預警，分散在東京各地的有線廣播係統就會立刻向遊客們發出警告，有效地減少了地震所帶來的各種傷害。
(張又普初稿於2010年5月)

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方舟子：https://baike.baidu.com/item/方舟子/4762967?fr=aladdin
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