緊急地震速報

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更新時間: 2013-12-12

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緊急地震速報系統的工作原理就是,利用P波與S波的傳播速度的差異打時間差。地震時,會產生兩種波,即P波與S波。其中,P波的破壞力小但傳播速度快,它的速度在每秒6-7公里,而S波破壞力大但傳播速度慢,速度在每秒3-3.5公里。地震發生時,兩種震波從震源傳播到地震地存在幾秒到幾十秒的時間差。地震地離震源越遠,時間差就越大。利用這個時間差,使用儀器探測出P波后迅速發出預警。使得地震地點能夠在破壞力大的S波來臨之前作出反應。

緊急地震速報 -簡介
緊急地震速報日本緊急地震速報系統運作流程

中文:緊急地震速報
日文:緊急地震速報 (きんきゅう じしん そくほう,Kinkyu Jishin Sokuho)
英文:Earthquake Early Warning
研發單位:
日本國土交通省-氣象廳(Japan Meteorological Agency)
防災科學技術研究所(National Research Institute for Earth Science and Disaster Prevention)
系統啟動時間:2007年10月1日 9:00 JST

緊急地震速報 -原理

所謂「緊急地震速報系統」遵循的是這樣一套理論:地震發生時,一般是破壞力較小但速度較快的地震波(日本簡稱「P波」)先活動,接著就是破壞力大但速度慢的地震波(簡稱「S波」)。兩種震波之間存在幾秒到幾十秒的時間差。日本技術人員正是利用這個時間差,使用儀器探測出P波后,迅速發出預警。在S波來臨之前,人們可以得到幾秒到十幾秒的寶貴逃生時間。

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這套預警系統以前多用於特殊機構。如安裝了信號接收裝置的列車、電梯在接到信號后,可以迅速自動停止運行,建築工地和醫療機構等也能夠馬上停止作業,減少工程人員和病人的損失。

從2007年9月開始,日本氣象廳開始面向一般市民提供5級以上的地震警報。普通市民可以通過電視、廣播和專用的防災行政無線設備接收警報,在更大的地震波來臨前,保存生命,減少損失。

緊急地震速報 -系統流程

警報生成分成兩個部分,震源快速解析和震度快速預測,其中震源快速解析由防災科學技術研究所(NIED)提供,震度快速預測由日本氣象廳進行計算,整個過程歷時不會超過10秒。

震源快速解析

地震發生的瞬間,防災科學技術研究所(NIED)的震源快速準確解析AQUA系統(Accurate and QUick Analysis System for Source Parameters,)利用在震源附近複數個高感度地震計觀測到的數據,通過P波「著未著法」進行快速定位,發表AQUA-REAL(AQUA-REAL的生成用時不會超過4秒),隨著更多數據的傳入,定位精度會不斷提高,隨之生成AQUA-RAPID、AQUA-HYPO,以及震源解析AQUA-MT/AQUA-CMT。

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震度快速預測

防災科學技術研究所(NIED)將數據通過專用回線同步發送到氣象廳,氣象廳於是進行地表「1千米X1千米」精度的震度推計,當推計最大震度達到震度5弱的時候會發布緊急地震速報(警報)(因為震度5弱以上的地震造成損失,要事先做出必要的防範),內容包括地震發生時刻、震央名稱以及警報地區。

警報發出
緊急地震速報緊急地震速報流程

緊急地震速報(預報)主要通過專用軟體和受信末端進行通信,而一般大眾向的緊急地震速報(警報)則通過電視和廣播電台發報。

警報由警報音和警報文組成,警報音為兩聲清脆的編鐘鐘聲;警報文由震源地名、警報區域和提示構成,並由當班播音員播報。

警報信息藉由專用回信進行傳輸,系統會將信息瞬時載入到電視畫面或廣播音頻中,並伴有警報音。警報音以及警報文均會被重複兩次。

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緊急地震速報 -速報形式
SignalNow ExpressSignal

Now Express安裝在電腦內,設置地區后,速報會以編鐘音警告,同時彈出窗口告知用戶地震發生地點、震級、震度以及預計地震到達時間。

NHK
NHK發布的緊急地震速報NHK發布的緊急地震速報

在NHK電視頻道中,速報會在兩聲編鐘音發出時疊加在電視畫面上,在此之後會有NHK的播音員用日語發布速報:「這是一個緊急地震速報,請小心強烈搖晃。(日文:緊急地震速報です。強い揺れに警戒して下さい。」。速報同時也告知觀眾地震是否有造成山體滑坡和海嘯的可能。

行動電話網路

日本的三大行動電話運營商NTT DoCoMo、au和Softbank自2007年起開始提供緊急地震速報業務。

有線電視

日本的有線電視台提供價格合理的EEW服務。比如,ジャパンケーブルネット(JCN)向外出租可接收面向高級用戶的EEW的接收器,其能告知用戶地震的震度和預計到達時間。

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緊急地震速報 -速報歷史
沖繩縣宮古島近海

第一次向普通市民發布預警是在2008年4月28日,那次地震發生在沖繩縣宮古島近海,時間是凌晨2時32分,但是預報比地震發生遲了5秒。

茨城縣發生5級地震

第二次是2008年5月8日,所在的茨城縣發生5級地震,氣象廳的預報比震中的搖晃遲了40秒。

岩手宮城內陸地震

2008年6月14日上午8點43分,日本東北部的岩手縣和宮城縣等地發生里氏7.2級地震,氣象廳在8點43分51秒預測到地震,3秒后即在電視上發布地震預報:預計4秒后將發生5級地震。該次地震速報比地震提前了10秒,避免了嚴重人員傷亡。

東日本大地震

地震預警系統在2011年的「3•11東日本大地震」時發揮了重大作用,一分鐘之內向37個城市發出了預警,為許多人贏得了寶貴的逃生時間。

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當日2點46分48秒,NHK電視台正式向全國發布了緊急地震速報。當時,綜合電視台正在直播參議院預算委員會辯論,會議因涉及首相菅直人接受外國人政治捐款等問題而備受關注。2點48分18秒,NHK的所有頻道同時開始了地震報道。「本台將暫時中止對國會辯論的直播,開始播報地震及海嘯相關情況。目前東京演播室也在大幅晃動。目前東京演播室也在大幅晃動……」

緊急地震速報 -局限性

首先是時間方面。從發布預警到強烈地震到達的時間間隔最長也不過十幾秒到幾十秒。因此,在離震源近的地區,在地震達到之前我們來不及預報。

其次是誤報。只使用一個觀測點的數據時,可能會受周邊地區的一些非地震因素干擾而發布錯誤信息,比如事故、打雷等。

第三,在推斷震級方面仍然有所不足。它受制於統計型距離減衰式震級推斷方法的局限性。

第四,在推斷地震規模方面仍有不少課題。如在應對大規模地震時的預測精度存在局限性,因為很可能在地下斷層正在破壞途中發布信息,而此時斷層的大小和位置還沒有確定。

此外,當多個地震的發生時間和空間相近時,該系統不能夠做到將地震適當分離並提供正確信息。

最後就是安裝成本比較高。

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