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手機(jī)也可以進(jìn)行地震監(jiān)測(cè) 就在前一段時(shí)間的7月14號(hào)晚23點(diǎn)36分，四川省汶川縣發(fā)生4.8級(jí)地震，再次揪動(dòng)著我們的心，但幸運(yùn)的是這次沒(méi)有造成人員傷亡。中國(guó)地震預(yù)警網(wǎng)也在5秒內(nèi)產(chǎn)出地震預(yù)警信息，成都市在地震波到達(dá)前19秒收到預(yù)警信息，預(yù)警為人員疏散、撤離贏得了寶貴的時(shí)間。“地震預(yù)警”這個(gè)名詞大范圍刷屏網(wǎng)絡(luò)是在兩年前四川長(zhǎng)寧縣發(fā)生6.0級(jí)地震時(shí)，當(dāng)時(shí)四川宜賓、成都、重慶等多城區(qū)電視屏幕、社區(qū)廣播上都出現(xiàn)了地震“倒計(jì)時(shí)”。那一次的預(yù)警，也得到了震區(qū)群眾以及更大范圍內(nèi)公眾的一致認(rèn)可。早在2002年就有研究作出地震預(yù)警時(shí)間和人員傷亡關(guān)系的預(yù)測(cè)，如果地震預(yù)警時(shí)間為3秒，可使人員傷亡率減少14%；預(yù)警時(shí)間為10秒傷亡率可減少39%；預(yù)警時(shí)間為20秒，傷亡率可減少63%；預(yù)警時(shí)間為60秒，傷亡率可減少95%。也就是說(shuō)，有效地進(jìn)行地震預(yù)警監(jiān)測(cè)，能大大減少地震帶來(lái)的傷亡。地震預(yù)警常常會(huì)和地震預(yù)報(bào)混淆，一字之差卻謬以千里。地震預(yù)報(bào)是在地震還沒(méi)有發(fā)生時(shí)，通過(guò)研究分析，對(duì)未來(lái)地震發(fā)生的震級(jí)、時(shí)間和地點(diǎn)進(jìn)行預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)。而地震預(yù)警則是指地震發(fā)生后，但破壞性地震波還沒(méi)有到達(dá)目標(biāo)區(qū)域前，提前幾秒或幾十秒發(fā)出警報(bào)。地震預(yù)報(bào)通常利用地震地質(zhì)、地震統(tǒng)計(jì)、地震前兆的方法，來(lái)預(yù)測(cè)地震發(fā)生的時(shí)間、地點(diǎn)、震級(jí)。也可以根據(jù)時(shí)間長(zhǎng)度的不同將其分為長(zhǎng)期預(yù)報(bào)（數(shù)十年）、中期預(yù)報(bào)（數(shù)年）、短期預(yù)報(bào)（數(shù)月）和臨震預(yù)報(bào)（數(shù)天）。我國(guó)比較成功的地震預(yù)報(bào)是1975年發(fā)生在遼寧省的海城地震，這次預(yù)報(bào)很大程度上降低了人員死亡和財(cái)產(chǎn)損失。雖然人類從幾千年前就開(kāi)始研究如何預(yù)測(cè)地震，例如從中國(guó)古代的天象、地理等，到20世紀(jì)60年代起各個(gè)國(guó)家先后開(kāi)始的科學(xué)性研究，但直到現(xiàn)在，地震預(yù)報(bào)仍是困擾世界的難題。因?yàn)槲覀儗?duì)地球本身的認(rèn)識(shí)和檢測(cè)手段還不足，“上天容易入地難'！對(duì)于天空，人類可以造出飛抵太陽(yáng)系邊界的旅行者1號(hào)；但對(duì)于入地，人類目前的鉆探能力還難以達(dá)到地震發(fā)生的深度，我們對(duì)地下發(fā)生的變化，只能通過(guò)地表的觀測(cè)來(lái)推測(cè)；并且孕震機(jī)制復(fù)雜使地震預(yù)報(bào)難上加難。那么我們現(xiàn)在再來(lái)談?wù)効尚行愿叩牡卣痤A(yù)警。地震預(yù)警是在地震發(fā)生后，但還未造成嚴(yán)重破壞前，通過(guò)無(wú)線電向外界發(fā)布警報(bào)的技術(shù)。主要是根據(jù)地震波和電磁波之間的時(shí)間差，與地震波“賽跑”，來(lái)贏取提前預(yù)警的時(shí)間。那么為什么可以進(jìn)行地震預(yù)警呢？當(dāng)一個(gè)地震發(fā)生時(shí)，它以從震源向各個(gè)方向發(fā)出的地震波的形式釋放能量。不同類型的地震波以不同的方式晃動(dòng)地面并且以不同的速度穿越地球。速度較快的是P波，也稱為縱波，它會(huì)使地面發(fā)生上下振動(dòng)，破壞性較弱。速度較慢的是S波，也稱為橫波，它使地面發(fā)生前后、左右抖動(dòng)，對(duì)建筑破壞性較強(qiáng)。下面是一個(gè)地震臺(tái)站記錄到的地震波形圖： 由于P波在地球內(nèi)部傳播速度（6km/s）大于S波（3.5km/s），所以地震時(shí)，P波總是先到達(dá)地表，而S波總落后一步。這樣，發(fā)生較大的地震時(shí)，一般人們先感到上下顛簸，過(guò)數(shù)秒到十幾秒后才感到有很強(qiáng)的水平晃動(dòng)。并且電磁波速度（300000km/s）比地震波快接近5個(gè)量級(jí)，這樣我們就可以利用電磁波比地震波傳播速度快的原理向還沒(méi)受到地震強(qiáng)烈影響的地區(qū)發(fā)出警報(bào)。
離震中最近的幾個(gè)預(yù)警臺(tái)站會(huì)陸續(xù)接收到地震信號(hào)，快速估算出地震的發(fā)震時(shí)刻，發(fā)震位置，震源的類型和震級(jí)的大小。然后利用這些參數(shù)模擬出相關(guān)區(qū)域內(nèi)陸面運(yùn)動(dòng)的強(qiáng)烈程度。根據(jù)模擬的結(jié)果，搶在破壞性S波到達(dá)以前，向不同地區(qū)發(fā)出相應(yīng)的預(yù)警信息。歸納起來(lái)地震預(yù)警的原理是：1.破壞性S波傳播速度比P波慢；2.電磁波速度比地震波快。我們可以看出如果地震監(jiān)測(cè)儀器越接近震中，監(jiān)測(cè)速度越快。所以為了更好、更快地進(jìn)行地震預(yù)警服務(wù)，就需要存在一個(gè)密集的地震監(jiān)測(cè)臺(tái)網(wǎng)。地震預(yù)警平臺(tái)主要使用的是傳統(tǒng)地震儀器和大地測(cè)量網(wǎng)絡(luò)，如果想讓地震預(yù)警監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)大面積覆蓋，則需要投入大量資金和物力人力。這對(duì)于一些地震多發(fā)但處在發(fā)展中的國(guó)家無(wú)疑是雪上加霜。但研究人員開(kāi)發(fā)了一種利用手機(jī)就可以監(jiān)測(cè)地震的方法，很好地利用手機(jī)使用人數(shù)多，價(jià)格低廉的優(yōu)勢(shì)。振動(dòng)臺(tái)模擬地震情況，記錄手機(jī)數(shù)據(jù)進(jìn)行測(cè)試 手機(jī)地震監(jiān)測(cè)是利用內(nèi)置的傳感器取代了傳統(tǒng)地震預(yù)警監(jiān)測(cè)儀器，實(shí)現(xiàn)這一功能的就是與我們?nèi)粘Ｓ洸?、游戲相關(guān)的手機(jī)加速度計(jì)。手機(jī)加速度計(jì)記錄到的運(yùn)動(dòng)（MyShake App） 它可以測(cè)量我們手機(jī)移動(dòng)時(shí)加速度的變化，這個(gè)變化也包括地震引起的晃動(dòng)。以MyShake軟件為例的地震預(yù)警系統(tǒng)包括收集（左）、分析（中）、發(fā)送警報(bào)（右） 如果手機(jī)監(jiān)測(cè)到它認(rèn)為可能是地震的信息，就會(huì)向服務(wù)器發(fā)送信號(hào)。服務(wù)器可以通過(guò)一定的算法來(lái)判定該振動(dòng)是否是地震引起的。然后再估算出這次地震的震級(jí)、震中位置、發(fā)震時(shí)刻，并及時(shí)向周圍受影響的人群發(fā)出預(yù)警信息。手機(jī)監(jiān)測(cè)地震與預(yù)警 我國(guó)也在積極進(jìn)行手機(jī)地震預(yù)警技術(shù)的研發(fā)，就在上個(gè)月小米和成都高新減災(zāi)所聯(lián)合研發(fā)的手機(jī)地震監(jiān)測(cè)預(yù)警網(wǎng)上線，在全球率先實(shí)現(xiàn)將地震預(yù)警接收功能連接到手機(jī)的操作系統(tǒng)。小米系統(tǒng)推出的地震監(jiān)測(cè)服務(wù) 雖然手機(jī)加速度計(jì)的靈敏度遠(yuǎn)不如專業(yè)的地震儀，但卻足以記錄到距震中10公里內(nèi)5級(jí)以上的可能造成破壞的地震。手機(jī)監(jiān)測(cè)也可以在沒(méi)有地震預(yù)警臺(tái)網(wǎng)的地區(qū)及時(shí)發(fā)出地震預(yù)警，解救生命。未來(lái)我們每一位手機(jī)用戶都可能成為地震監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)的一部分。1.Allen, R.M., Kong, Q. & Martin-Short, R. The MyShake Platform: A Global Vision for Earthquake Early Warning. Pure Appl. Geophys. 177, 1699–1712 (2020) 2.https://myshake. 3. https://www. 4. https://www./hq/ 5. https://news.
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