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地震频發 紐西蘭會建高科技預警系統嗎

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【大紀元2016年11月28日訊】(大紀元記者韓香茗綜合報道)繼紐西蘭南島凱庫拉地區突發7.8級地震之後,紐西蘭科學家們在觀察餘震及擔心海嘯的同時,也在探討建立地震預警系統的可能。

那麼紐西蘭會建立複雜精密的高科技地震預警系統嗎?科學家們的回答是:可能性是有的,只是要建立該系統,需要對紐西蘭目前的地震信息網GeoNet進行大規模的技術更新,而且費用相當昂貴。

地震預警系統(EEW),是在大地震發生前數秒內檢測到震源發出的初始P波(P-wave),並立即發出警報。通過該系統,也可能對即將發生的海嘯做出預警。

雖然早期預警系統只能在強震到來前數秒鐘(最長1、2分鐘)內發出警報,但這短暫的瞬間足以讓人們採取一些行動,如躲到桌子下面、將車開到道路旁邊、停止進電梯或停止手術等等。

目前日本是全球唯一建立地震預警系統的國家,美國加州正在為西部沿海地區建立地震預警網絡。

日本氣象廳地震預警系統

日本於2007年建立了全球最先進的地震預警系統,日本氣象廳每天24小時跟蹤地震和海嘯情況。

 

日本地震預警系統工作示意圖。(日本氣象廳/JMA)
日本地震預警系統工作示意圖。(日本氣象廳/JMA)

耗資10億多元(紐幣,下同)的地震預警系統,包括近千台地震儀組成的地震自動定位系統,以及預先儲存的日本沿海1萬個地區10萬種不同地震可能引發的海嘯模型。

當地震發生時,該系統立即通過接收到的P波對地震發生的區域、規模和強度進行判斷。P波的傳播速度約為每秒6~7公里,隨之而來的是危險的S波(S-wave,二級波)。S波的推進速度是每秒4公里。舉例說,基督城距惠靈頓305公里,如果震源位於坎特伯雷,那麼危險的S波(強震)到達惠靈頓的時間大約在76秒之後。

在更多台地震儀的支持下,科學家們可以在20秒內做出更精確的判斷。對於規模大的地震,系統將立即向各電視頻道實況轉發地震預警,電視螢幕上將迅即彈出警報並伴隨鈴聲。日本三大移動電話運營商也將同時通過簡訊向用戶發出警報。

地震頻發的太平洋火環帶

紐西蘭和日本均坐落於地震頻發的太平洋「火環」 (Ring of Fire)帶。該地帶擁有4萬公里長的馬蹄形環太平洋火山弧和海溝。火環帶共有452座火山,地震發生頻率占全球的90%左右。

太平洋「火環」 帶。(維基百科)
太平洋「火環」 帶。(維基百科)

悉尼科技大學岩土地震工程學高級講師博扎德•法塔伊(Behzad Fatahi)博士說,火環帶就象「破裂的雞蛋殼」一樣。

這條火環帶從南美洲南端,沿北美洲西海岸穿越白令海峽至日本,再向南至紐西蘭。該地帶還包括萬那杜、索羅門群島、巴布亞新幾內亞和印度尼西亞。火環帶曾發生過全球最具災難性的地震,包括1960年智利發生的9.5級大地震。

2010年9月,基督城地區曾遭遇7.1級地震,造成185人死亡。2011年3月,日本東北部(Tohuku)遭遇日本140年不遇的8.9級大地震,震後引發10米高的海嘯,造成1.6萬人喪生。

11月14日凌晨,紐西蘭南島凱庫拉(Kaikoura)發生7.8級地震,之後發生數千次餘震。22日,日本福島(Fukushima)發生7.4級地震,隨之引發海嘯。當日,紐西蘭北島霍克斯灣(Hawke’s Bay)和南島Culverden東南15公里處相繼發生5.4級和5.7級地震。26日,庫克海峽(Cook Strait)發生4.6級地震。

紐西蘭海嘯風險有多大?

紐西蘭所有海岸均面臨海嘯風險。海嘯可能會迅猛地沖毀海岸線,造成毀滅性的財產損失和人員傷亡。自1840年以來,紐西蘭已經遭遇10次5米以上的大海嘯,有的是遠方地震造成的,但多數是近海海底地震引發的。近期凱庫拉地震沒有引發海嘯,已是不幸中的萬幸。

紐西蘭地震/海嘯預警能力如何?

目前紐西蘭有海嘯預警系統,但該系統只能預測南美洲等遠距離震源所引發的海嘯,卻不能預測當地震源所引發的海嘯。原因是在科學家能夠計算出地震方位和發出警報之前,當地震源引發的海嘯可能已經到達了最近的海岸。

雖然各地方政府和各地區民防組織可以通過社交媒體和警報器發出警報,但權威人士認為,讓人們提前了解地震先兆至關重要,比如危險的強震,人們可以立即就近轉移到高處或內陸地區。

紐西蘭地震信息網GeoNet現有能力包括:數百台陸地地震儀、一系列測量水位的海嘯儀,以及由180個GPS連續觀測站所提供的大地測量數據。

紐西蘭地震預警系統構想

早在2013年,紐西蘭地質及核科學研究所(GNS Science)曾經做過一份報告。該報告模擬1947年3月吉斯伯恩(Gisborne)北部海岸發生的地震海嘯情景,評估了地震信息網的探測能力和可能需要的升級。

該報告得出結論說,地震信息網可以對類似情況做出實時探測,但要想提供準確的信息,大地傳感器網絡需做大規模升級。

報告發現,地震網的GPS連續觀測網絡遠遠不符合海嘯預警系統的要求。調查期間只有37%的GPS連續觀測網點可以提供實時數據,而且缺乏實時處理程序。要想創建地震預警系統,需要開發實時處理數據的程序和技術,而且要投入大量資金。

維多利亞大學地震學家約翰·湯恩德(John Townend)博士說,對紐西蘭來說,需要做成本效益分析,是否值得投錢進去。不過從地震學角度來看,通過精密的地震系統和獨立計算機系統所做的測量,可以做些有益的事情,例如向公眾發出警告,或及時關閉火車或動力系統等。

每20公里區域內海嘯的計算高度。GNS Science
每20公里區域內海嘯的計算高度。GNS Science

不過地震網公共信息專家卡羅琳·利特爾(Caroline Little)認為不值得。她說,日本的大部分費用是工業部門承擔的。日本有家微晶片生產企業,如果能在地震前數秒內停止工作,工廠可以節省數百萬元。美國也只是計劃在西海岸加州至華盛頓之間建立預警網絡,初建費用為1.2億元,年維護費用為2500萬元,非常昂貴。

紐總理:紐西蘭急需簡訊預警系統

26日,紐西蘭總理約翰·凱伊(John Key)宣布,政府急需投資2000萬元建立像日本一樣的海嘯預警系統。他說,該系統將通過手機簡訊向受影響地區的每個人發送警報。不過,這種警報和前文提到的地震預警系統不同。

簡訊預警系統將需要Spark和Vodafone等電信運營商支持,目前各大運營商紛紛表示支持政府的上述計劃。

馬爾堡/凱庫拉地區農村消防隊長理察·麥克納馬拉(Richard McNamara)說,簡訊式海嘯預警可能很有幫助,不過,他敦促人們遇到大災難時,不要依賴別人告訴自己如何逃生。他說,「我們需要學會將『強烈,時長,快走』(strong, long, be gone)這句(應對地震的)咒語內化,所以地震來襲時,想都不要想,立即行動。」

責任編輯:易凡

 

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2016-11-28 8:58 AM
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