因此地震預警技術的發展必須研發“快速判斷地震”的技術,也就是要在地震臺收到地震波以后幾秒鐘(目前一般需要至少3秒)就能快速判斷:⑴是地震,不是其他干擾(人為在地震臺附近的走跳、車輛、爆破、雷電等等);⑵是大地震,不是小地震;⑶地震位置;⑷地震震級或在震中區域的烈度。目前這個技術主要建立在大地震產生的P波周期比較大,可以粗略估計地震強度的大小,同時也發現可以使用P波的形狀估計地震發生的距離的經驗和統計基礎上的方法,這些方法不像傳統的地震測定方法那樣具有明確的物理基礎,盡管處理比較快,但可能會出現很大的誤差甚至錯誤。比如,2015年2月19日云南巧家ML4.9級地震的預警,地震6秒鐘后就發出第一報,應該說是高水平的警報了,可是震級只報了3級,顯然誤差很大。同樣日本“3.11”Mw9.0級地震的預警第一報震級為4.3級,與真實震級相差甚遠。因此全球各種地震預警的警報都是采用多報形式,例如日本“3.11”地震預警,就報了15報,第15報震級為8.1,烈度為日本7度表中的六度弱。當然第15報已經是第一個臺站收到P波117秒以后了(地震發生130多秒以后),預警盲區已經500多公里了,幾乎對于災區沒什么作用了。這說明目前用P波前幾秒判斷是大地震的方法本身就不穩定。盡管地震預警要求這些參數不像地震速報那樣精確,但是也應控制在一定范圍了,這方面技術還需發展。地震警報的實質就是與S波賽跑,最大縮小地震盲區范圍,最大限度降低地震災害和次生災害。
6、地震預警盲區實際上可能是地震破壞最大的區域
地震破裂帶的長度是和震級有關的,一般來說,5級地震為1-3km,6級為10-20 km;7級為30-80 km;8級為100-240 km;9級為300-1000 km。如上述分析如果地震預警20km盲區,就意味著盲區直徑為40km,這可能就相當7級地震的破裂帶長度,一般來說也就是烈度最大的區域,也就是可能受地災害最大的區域。 可見地震預警對于大地震時盲區以外的地震破壞是可以起作用的,而對烈度最強的地區的地震破壞作用有限。同時我們可以看出地震預警對于小地震作用不大,對于大于7級以上的地震盲區以外的地區的地震破壞具有減災作用,籠統地說地震預警可以減輕地震災害是不嚴格的。對于地震直接破壞最嚴重的區域可能是沒有作用的。
7、地震預警對于烈度異常區及次生災害和生命線設施的作用
如上所說,地震預警對于地震的破壞減輕作用是有限的,但凡是大地震必然有兩種現象必須重視,一是地震的烈度異常區域,例如唐山大地震時的天津寧河,北京的通州。二是凡是大地震必然引起次生災害,例如汶川大地震的巨大滑坡,日本3.11地震的巨大海嘯,日本京都大地震的火災等。因此大地震和巨災都是連接在一起的,這些次生災害都是由地震引起的,其發生時間往往滯后地震的強大震動,就是地震造成的振動和地基液化引起的房屋破壞和倒塌,也要滯后與地震波到達。當然烈度異常區域往往是距震中區域以一定距離。因此地震預警對于這些災害的緊急避險還是有相當的作用的。即使是在地震預警盲區內,應該也會發揮一定的作用。另外地震預警對于生命線設施的緊急處置也是有作用的,即使在地震預警盲區,得到地震警報時地震波已經到達和過去,但是對于水電氣這樣的生命線設施的緊急處置還是有很大的作用的,因為地震警報信號是在地震后幾秒或十幾秒發出的,是目前最快的地震報警,對于生命線設施采取緊急處置,避免進一步產生水電氣的次生災害有很大的作用。
8、重視利用P波和S波之差報警和S波緊急處置
地震預警技術發展到今天,有它的過程:最先的地震警報系統就是利用P波和S波時間差采取避險和處置,唐山地震時民間使用一個倒立的瓶子放在臉盆里,在地震發生后P波先到而且是上下振動,很容易將瓶子振倒,給人們提醒。目前的水氣電的強震緊急處置基本上是很多都是當振動達到一個閾值后采取措施的。P和S波時間差預警對于盲區的緊急避險和處置使用有其實際應用效果。所以將P和S波時間差預警和S波緊急處置納入地震預警系統是十分必要的,為地震多發地區公眾和設施安裝相應的設備,是減輕地震災害的重要環節。