—解读台湾海峡6.2级地震预警原理

福建地震监测预警中心 高级工程师 韦永祥

2018年11月26日7时57分，台湾海峡南部发生6.2级地震。在地震发生后的很短时间内，有些民众的手机APP收到了地震预警信息，过了一会后人们才感觉到地震，这其实就是地震预警的功劳。人感觉到地震前，为什么可以地震预警？

这要从地震预警的原理说起，地震发生时会产生两种主要的地震波：一种是速度较快但震动较弱的纵波，一种是速度较慢但震动较大的横波。如下图1是在本次地震厦门地震台地震仪器记录到的地震波，前面为纵波，震动幅度小，影响程度小，后面为横波，震动幅度大，影响程度大。纵波比横波先到，其到时差与地震震中的距离有关，台站离震中越远，纵波与横波的到时差越长，如震中距离为120km时，其纵波比横波先到15秒钟左右。

地震预警就是利用纵波比横波传播速度快，以及电磁波远比地震波传播速度快的原理来实现的。在大地震发生后，预警中心通过震中附近的地震仪捕捉到纵波，利用地震波信息快速计算出地震参数（时间、地点、震级大小）、影响程度和预警时间；并抢在具有更大破坏性的横波到达之前，对可能遭受破坏和影响的地区发出地震警报。

以这次地震为例，地震在7时57分25秒发生，地震纵波在7时57分43秒（震后18秒）首先传播到陆域台站，此时地震横波还未传播到陆地；地震预警系统在7时57分52秒（震后27秒）接收到少数几个地震仪器记录到的纵波信息，就初步判断出震级为M5.5左右地震，并发布第一报地震预警信息，随着时间进程，地震预警系统分别在7时58分6秒（震后41秒）、7时58分19秒（震后54秒）更新了震级M5.7，接近最后地震震级M6.2。

在地震预警系统发布第一报地震预警信息时，地震横波还未传播到陆地，还有约8秒传播到厦门市，约13秒到漳州市，约16秒到泉州市等，这些时间就是各个市的地震预警时间。离震中越远的城市，其地震预警时间越长，人们越有时间采取避震行动，但地震的影响程度越小。为了描述地震对各个城市的影响程度（横波幅度大小），地震预警系统利用纵波幅度的大小对横波幅度的大小进行了预测，这些影响程度就是预测仪器烈度。仪器烈度分为12个等级，用1-12表示，等级越高，地震破坏越强，在6度以上会具有强烈震感，并产生不同程度的破坏，而2-5度时，人们会不同程度感觉到地震。如下图2为地震预警发布图，此时的地震横波传播的范围为红色部分，地震纵波传播的范围为绿色部分，全省地震预警时间分布为灰色圆圈部分，地震预警预测全省具有震感的范围为蓝色部分，各个城市的预测烈度为小方框，可能遭受地震破坏范围为黑色部分，震中位置为红色五角形位置。

其实地震预警系统是比较复杂的系统，其自动化智能化程度要求高，时效性要求强，以上只是对地震为什么能预警做了简要介绍，供大家参考。