前幾天我家電視通知我:「地震橫波還有 46 秒到達!」

中國地震臺網正式測定：6 月 17 日 22 時 55 分在四川宜賓市長寧縣（北緯 28.34 度，東經 104.90 度）發生 6.0 級地震，震源深度 16 千米。

看到朋友圈，坐標成都的朋友們都在發地震倒計時報警。

這是什麼技術？可以通過什麼渠道通知到普通人？可以提前多長時間預警？目前在國內使用範圍有多大？

地震預測分為兩類：地震預警和地震預報

地震預警是指在地震發生以後，搶在地震波傳播到設防地區前，向設防地區提前幾秒至數十秒發出警報，以減小當地的損失。

地震預報是指在地震發生前，對未來地震發生的震級、時間和地點進行預測預報,並及時公布於眾,讓預測受災區人們做好預防工作,以減少人員傷亡和財產損失。

——成都高新減災研究所

目前為止，還沒有國家能做到準確預報地震。在本次在地震中發揮作用的，是我國的地震預警系統。

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地震預警技術其實並不難理解。

要知道，地震實際上會形成兩種波——橫波和縱波。

縱波（P 波）傳播速度快，但是影響範圍小。

橫波（S 波）傳播速度慢，但是影響範圍大。

所以不同地區的人對地震的感受是不一樣的。

通常來說，震中的人會首先感覺地面上下搖晃（縱波優先到達），隨後開始左右搖晃（橫波隨之而至）。

但是縱波影響範圍比較小，所以非震中區域的人只會感受到左右搖晃。但是如果地震強度足夠大的話，即便是非震中區域也會感受到縱波。

但基本可以確定的是，如果你首先感受到了縱波，那你必然處於受到衝擊比較大的區域。

所以如果你在地震中先感受到了縱波，就不要觀望了，趕緊採取避險措施。

所有的波都有相應的傳播速度，縱波速度通常在 5-6 千米每秒之間，橫波速度通常在 3-4 千米每秒之間。

既然有了相應的傳播速度，那在地震發生之後，計算出抵達各區域的時間也就不難了。

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我國內地地震預警還在起步階段，每中大震然後成功報一次，上一次熱搜，都是很好的科普機會。

個人認為地震預警系統分兩部分：

一部分就是監測 預警網，就是連接著各地測震計的系統加上各種實時震級和烈度評估的算法。這一部分就是產生預警信息的環節。

預警網監測到了地震，那麼發出預警信號這一塊就是另一部分，它面向各種接收終端，它負責怎麼把預警信號以不同形式呈現給各種用戶，就是把預警信號發送給用戶，是發送預警信息的環節。

預警系統的原理機制如上文所示，這裡主要講一下後者。

預警信號「可以通過什麼渠道傳達給普通人」？

ICL：成都高新減災研究所

JMA：日本氣象廳

這兩個機構分別有中國內地大部+尼泊爾和日本全國的地震預警網。接下來會有兩方（四川地區和日本全國）的一些對比。

震級和烈度這個也有有人科普過很多次了，但還是很多人分不清，所以這裡簡單再講講，建議上網查一查詳細了解一下。

震級/規模：描述一次地震的能量

烈度（日本稱震度）：描述一個地方感受到的搖晃程度

不同地方的烈度不一樣，離震中越近烈度越大，反之越小。一次地震觀測到的烈度最大值取決于震級、震源深度以及各地地質條件。

我國烈度分 Ⅰ（1）~Ⅻ（12）度，日本震度分 1~4、5 弱、5 強、6 弱、6 強和 7。各自的判定標準（地表加速度）可以上網查。

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廣播預警

先講這次微博熱搜最常見的廣播預警。

ICL 在成都高新區裝滿了喇叭，王暾博士接受採訪時說大約有 110 個社區有這種廣播發預警，帶有倒計時，有些地方還帶避難指示。廣播只對在預警區域範圍內的社區播出預警信號。

從網友發的視頻上看，有的社區廣播帶避難指示和倒數。

不同社區所在地不同，離震中距離就不同，S 波到達時間就不同，預估烈度也不同。

ICL 的廣播預警，能針對不同社區所在地播放不同的倒計時，同時根據社區的預估烈度在數字中間插入「嘀」聲，具體方案如下（截自地震預警應用）：

日本 JMA 的緊急地震速報的廣播預警屬於 J-ALERT=全國瞬時警報系統，這個系統日本全國配備，是上衛星的，和防空警報、海嘯等整合在一起，也就是說日本地震預警廣播的喇叭和防空警報的喇叭是一起的。

日本氣象廳的緊急地震速報（一般向），是在系統預估發生最大預想震度 5 弱及以上的地震時，對所有預估震度 4 及以上的地區發出預警信號。

這個時候，在上述範圍內的地區會響起緊急地震速報音，不帶倒計時。

ICL 的廣播預警有倒計時，JMA 的沒有。當然緊急地震速報是能對各地進行倒計時和震度預估的，但一般向的廣播預警不加上。

究竟是加上倒計時好還是不加好，個人認為在到達時間算得比較準的情況下應該是加上好（兩方的到達時間都挺準的，這一次很多廣播預警視頻的拍攝者都說倒計時一完就開始震）。

但 ICL 的廣播聲音質量有點不行，數字聲音不是很清晰。

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電視預警

然後這次也比較火的就是電視預警了。電視預警先講日本。

提到日本的電視上的地震預警首先要說的就是 NHK 了。NHK 可以看做是日本的 CCTV（雖然性質不同）。放個截圖感受一下：

這是日本時間 2016 年 4 月 14 日 21:26 許熊本地震（前震）發生時的 NHK 綜合臺的反應。這次地震最大震度是 7，為日本震度的最高級。

日本的電視的地震預警也是一般向，跟廣播一樣，只在系統預估發生最大預想震度 5 弱及以上的地震時，對所有預估震度 4 及以上的地區發出預警信號。

NHK 有日本全國的放送網，接入 JMA 系統，緊急地震速報一旦發出，NHK 的所有頻道都會出現視頻中那個紅藍色的框框寫著預警範圍所涵蓋的地區，不帶有預估最大震度和預估震級等其他信息，只顯示預警區域，並伴隨有緊急地震速報音（叮鈴鈴的聲）。

在 NHK ，如果收到預警時正好就在播新聞或者，會即刻中斷新聞改播地震信息；若是其他直播節目，主持人會根據他能看到的信息播報，不久後新聞演播室切入信號；若正在播錄播節目，就等中斷新聞。

不久後，JMA 會發出震度報告，若有觀測點觀測到震度 6 弱及以上，NHK 會響緊急放送音（視頻裡類似敲鐘那聲）。

可以看到，NHK 的地震預警有一套十分完備的流程。日本其他民營電視臺，因為只有所在地區能收到，所以只有在能收到該臺的地區在預警範圍內，才會在電視上彈出。

中國內地這邊，ICL 現在跟四川的一些地方運營商有合作。上圖：

這種電視預警就和日本的有著本質區別：日本的緊急地震速報框是電視臺播出的畫面裡面彈出來的，我國的是地方運營商彈出小框，換到哪個臺都是一個樣。

個人認為，對於我國來講採取這種做法是很有必要的。

我國有很多衛視，這些衛星電視臺是全國都能收到的。因此電視預警畫面不應交給電視臺，而應交給各地的運營商。

想想上面第一張圖，如果電視預警是在 CCTV13 的播出畫面裡投出來的，那麼首先就沒有辦法做到針對各地顯示不同的倒計時和烈度預估。

其次那些完全感受不到地震的地區看電視也會看到這個框，沒有必要。

而且，在電視臺的畫面裡投出來，信號送到當地時難免有時差，交給地方運營商可以減少時差。

上面已經兩次講過日本的一般向緊急地震速報，只有預估震感強烈的地區才發預警，震感稍弱的地方不發。

而 ICL 大家都能看到，成都高新區預估震感只是輕微，廣播響警報，電視彈小窗。

是否可以改一改，預估只會有輕微晃動的地區不用弄得這麼緊張，至少不用在社區裡大喇叭廣播，搞得像防空警報一樣，可以避免造成不必要的恐慌。

不過，在我國內地地震預警起步階段，政府跟 ICL 合作也只是試驗的態度。成功預報的次數多了，即使有時候實際搖晃不會很大，也可以增加居民和政府對地震預警系統的了解和信任，總歸是好的。

只是等哪一天國家全面鋪開這種廣播預警網和電視預警系統了，那就得完善一下，只對搖晃強烈的地區發警報。

不過這要求預警系統準確率不能低。日本常有小震估大讓人虛驚一場，這還是其次，萬一是大的估小了，事情就嚴重了。

日本有過好幾次特別小的震，或者兩地同時發生地震，甚至是雷劈，估成特別大震的情況的情況，但特別大震估得特別小好像還沒有過。

所以打擾比傷亡好，但也可以慢慢地改進，避免以後出現特小震估特大的情況。

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移動端預警

然後是很多人現在頭疼的移動終端預警。

日本的手機是可以在所在地發出了緊急地震速報後彈出窗口然後響警報音的，只要所在地有信號即可，不需要連上網絡。我國內地三大運營商還沒有整合這些。

可以聽到觀眾的手機收到緊急地震速報後，會有三聲像快速拉拉鏈的聲音和一聲「地震です」，重複幾次。

運營商沒有接入系統，那我們可以往手機上裝 APP 呀。

對了，這就是問題所在。現在 ICL 的預警軟體權限低，而且從功能到界面設計都不怎麼樣，很多情況下都收不到預警，這個只等他們招些好的程式設計師了。

另外國家地震局的地震預警網正在建設，福建和四川等地的先開始試用了。有一個手機 APP 叫福建地震預警，是福建地震局開發的，國家地震預警網覆蓋到的地方應該都能用。界面設計比 ICL 好點，但權限還是太低。

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電腦軟體預警

電腦軟體預警。我國內地目前沒有面對公眾的。

日本有個比較出名的叫強震モニタ，新版叫 Kiwi Monitor。放個強震モニタ的畫面感受下：

這個軟體顯示的監測網不是 JMA 的，而是 NIED（防災科學技術研究所的），Kiwi Monitor 能在 JMA 發出緊急地震速報像 NHK 那樣彈小窗。

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各種地震預警服務

在日本各行各業都有接入緊急地震速報系統，核電站當然是接入的了；

鐵路公司也都有接入，在緊急地震速報範圍內的列車收到警報會馬上停車，避免脫軌；

還有電梯，收到緊急地震速報後電梯就近停下開門廣播讓人離開；

甚至有一些帶顯示屏的自動販賣機都能在收到警報後顯示信息。

還有，普通家庭和公司都可以選擇購買接收緊急地震速報的機器，就好像家裡接到樓下門鈴的那種，收到警報了倒計時，嗶嗶叫，報當地預想震度。

我國內地，ICL 和成都高新區的一些大樓有合作，收到預警後，電梯能夠即刻在最近的樓層停下，強制開門。

核電站這種重要場所是接入國家地震局中國地震臺網（CENC）的系統。

公共場所的顯示屏顯示地震預警我在微博看到過是有的。接收緊急地震速報的機器我就不清楚有沒有了。

把地震預警應用到各行各業去，我們還有很長的路要走，日本像今天這樣滲透到生活的各個角落也不是一朝一夕建成的。

1995 年，日本發生阪神 淡路大震災，最大震度 7，損失慘重，自此日本開始大力建設地震預警網。

2004 年，日本地震預警網全國試運行。

2007 年，日本正式啟用緊急地震速報。

2011 年，日本發生東日本大震災，這是日本國內史上觀測到的最大地震，緊急地震速報提前預警（視頻網上有）

這些年來，日本緊急地震速報系統已經成功預警多個強震。

2008 年，中國發生汶川大地震。自此，中國內地也開始建設地震預警系統，尤其是四川。

都是經歷過血的教訓，把地震預警網建設起來的。雖然大家都不希望再發生大地震，但一旦發生，地震預警系統將發揮關鍵作用，減少損失。

我國臺灣地震預警服務已經正式投入使用了，大致比較像日本那一套。

內地的地震預警系統建設，投入資金佔比大，建設程度高的肯定是四川福建等這些多震的地區，也期待內地全部建設完畢的那天。

避險時間與減少傷亡的關係

圖源：成都高新減災研究所