预报地震可“看图说话”

中国首个地下云图网在川滇开建

2018-05-09 09:28 来源:四川科技报 四川科技报记者 马静璠 876 点击

5月7日,成都高新减灾研究所(以下简称“减灾所”)召开新闻发布会宣布:四川、云南开始建设中国首个地下云图网。川滇地下云图网拟在四川、云南建设2000个地下云图监测站,将数据实时传到预报中心,预报中心自动实时处理,生成地下云图,再类似于气象预报的“看图说话”,自动/人工分析、研判地下云图,预报地震。据了解,建设地下云图网是世界地震预报领域的首创,开启了地震预报领域的新征程。

减灾所所长王暾介绍,基于减灾所过去七年潜心研究,为地震预报找到了可行的钥匙——地下云图,1~2年将建成川滇地下云图网,通过地下云图网采集10个左右破坏性地震的案例,探索进行地震预报试验。

云图数据将启发地震预报

十年前,汶川地震时,我国没有地震预报,没有地震预警。汶川地震十年后,我国地震预警技术已全球领先,只欠缺地震预警“最后一公里”的全面打通,但是地震预报技术在全球范围内仍然未能解决。

一些专家认为,地震预报是世界难题,其难度在于:一是地球的不可入性,二是地震孕育的复杂性,三是在同一地点的地震重复发生的小概率性。但是,王暾认为,一是地下云图网通过在地表安装传感器实现了对地下8~20千米的应力、能量的动态监测,生成了地下云图,能够实时掌握地下应力、能量,即不需要“打孔”深入地球,就能监测到地下应力、能量;二是地震只是力学过程,地震的发生只与应力、能量的积累程度和断层的断裂强度有关,与应力积累的过程无关,即对临震预报而言,不需要考虑地震孕育的复杂性;三是川滇地下云图网将全面覆盖四川、云南的地震区,而四川、云南地震频度高,平均每年5级以上的地震大于3次,即对应川滇地下云图网,破坏性地震不是小概率事件。地下云图网监测3年,就能具有10个以上的5级地震的地下云图数据,总结这些云图数据将启发地震预报。总之,川滇地下云图网绕开了地震预报的三个难题,预期将有效促进地震预报科技的解决。

王暾表示,作为对比,传统地震预报方法之所以不成功是因为还未能形成一张可靠的地下云图,不能“看见”地下应力和能量的动态演化图(地下云图)。“地下云图生成后,只需要对地下云图进行判读就可可靠预报地震。总之,地下云图是(可靠)地震预报的必要条件,地下云图是地震预报的可能钥匙。”王暾说。

用物理量科学预报地震

据介绍,川滇地下云图网的主要科学目标是解决浅源(深度小于20千米)破坏性地震的临震预报难题,研究对象是震源深度8~20千米对人类有破坏性的大地震。

为了实现面向临震预报的地下云图,选择传感器的要求包括:一是从地下10千米传递到地表时,传感器所监测的物理量需要的传递时间为秒级;二是传感器所监测的物理量与应力、能量的物理关系明确。这些传感器虽然安装在地表,但是通过物理学方法,却可监测到地下8~20千米的应力和能量。基于这些种类的传感器,地震预报将基于物理关系明确的数据,不再去用物理关系不明的物理量预报地震,而是用地下应力、地下能量等直接与地震的发生地区、地震震级有直接关系的物理量来预报地震。

首个监测站将安装在汶川

王暾表示,值得指出的是,并不是将来有了地震预报,就不需要地震预警。因为地震预报只能给出一个时间区间,不可能精确到发震时刻;地震预报只能给出震中的区域,不可能精确到一个点。因此,可以在有地震预报的区域加强地震预警工作,即地震预报与地震预警需要相辅相成。

王暾介绍,川滇地下云图网还有其它目标,如提升地质灾害预测预警科技水平、提升深部资源勘测科技水平、开展川滇地震预报服务、开展川滇多灾种预警服务、强化地震动参数速报能力,大幅提升地震数据获取能力,更有效保障防震减灾、应急指挥、应急救援等。

王暾表示,地震预警四川省重点实验室、减灾所将基于川滇地下云图网,开展国际国内合作,建设全球地震预报实验室。

四川省地震局研究员陈天长表示,地震活动性是地震预报的重要方式之一,但是对于无前震的大震,地震活动性方法不适用。不过,地下云图网所采用的传感器能够监测地下10千米附近的应力、能量,所监测的物理量的物理意义明确,该网既能够监测地震活动性,也能够通过主动源监测无地震发生时的地下应力和能量,弥补地震活动性对于地震预报的不足,形成良好的面向地震预报的地下云图。

据悉,川滇地下云图网的首个监测站将安装在汶川,帮助汶川县防震减灾。


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