地震預報可能嗎? 東京地區的地震預警(圖)

作者:張又普 發表:2023-02-19 22:45
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2023年2月12日,在土耳其東南部發生7.8 級地震後,一名土耳其士兵在哈塔伊被毀的建築物中行走。
2023年2月12日,在土耳其東南部發生7.8 級地震後,一名土耳其士兵在哈塔伊被毀的建築物中行走。(圖片來源:Getty Images)

近來大地震頻傳,傷亡慘重,諸多人關心。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,若干秒鐘之後,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。下面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,地球表面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級的地震經歷過兩次。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,只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,那裡是兩大板塊的交界處。日本人在那裡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鐘。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鐘左右的時間。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。在這兩三分鐘的時間裏,要完成下述4項工作:

(1)所有鐵路斷電,導致自動剎車系統啟動,高速電車可以從時速250公里降速到大約70公里。普通電車和地鐵可以從時速100公里降速到大約停止。

(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公里降速到大約20公里。

(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。

在計算機網路技術不太發達的1980年代,東京地區的防災工作就做到了全面聯網。當然,東京的做法只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分鐘左右的預警時間,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歷,1989年年底,我離開日本,移民加拿大。我在日本期間,計算機網路還不太普及,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系統,播送一些輕音樂,商業廣告,或尋人啟事等等。近年來,隨著計算機網路的普及,東京地區的地震預警已經連通了幾乎所有上述有線廣播系統,一旦發生地震預警,分散在東京各地的有線廣播系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。

(本文有刪節)

来源:作者授權《看中國》發表

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