昨晚有粉丝第一时间通知我,还是非常感谢的。
作为一个生活在四川的人,对于地震“预警”这东西还是有所了解,自己在部队也玩儿过各种各样的预警系统,看到这个问题下还有很多人搞不懂这是个啥,这里说一说。
很多人搞不懂地震“预警”系统和地震“预报”的区别,这是完全不同的两个东西。
“预警”系统,是地震已经发生了,在地震发生的地方会有个传感器,感受到地震波,然后利用电磁波比地震波跑得快的原理,向四面八法传递预警电磁信号。这样就可以利用电磁波信号与地震波的速度差,为较远的地方居住的人提供从数秒到数分钟的反应时间。
“预报”,是指地震还没有发生,通过某种手段预测地震即将发生,当然现在手段十分有限,地震的短临预报几乎不可实现。
这次发生误报的是地震预警系统,故障原因没有披露,可能还在调查中。
什么技术故障呢?按道理说只能有1、传感器故障;2、自动分发系统故障;3、人为恶作剧。其中“人为恶作剧”为什么也算是系统故障,这是有道理的,一会儿会讲。
传感器故障:地震传感器实际上就是个加速度计,你的手机里面都有一个,跟地震局用的原理上并没有太大区别。这玩意儿在遇到震动的时候会自动给出加速度的数值和方向,把这些数据和实际地震中测得的数据进行比对就能判断到底是不是地震。这个比对过程有可能没有你想的那么复杂,某两个方向上的加速度如果超过某个阈值就可能触发报警,不排除有人踹了一脚传感器就报警的可能性。也有可能是传感器本身出现了故障,报的数据不可信。
自动分发系统故障:传感器报警以后,还需要一个自动分发系统来传递这个警报,这玩意儿就主要是电子、数字设备了,里面的程序逻辑我们也不知道,究竟有没有bug能够在没有传感器报警的情况下也发出警报,那就要看调查结果。
人为恶作剧:不排除有人恶作剧甚至是故意引发社会混乱的可能性。像地震预警这种“与时间赛跑”的预警系统,反应当然是越快越好,整个环节中人工干预的节点肯定是极其少的,是不可能设置一个“人工审核”环节的。这样当一个人想要恶作剧的时候,实际上不会有真人出来阻止他。然而AI不是就完全无能为力,对于一个自动预警系统来说,设计的时候充分考虑到这种情况也是能够做到的,把人工干预环节进行逻辑上的“分散”,对所有人工干预环节进行自动化的“比对”,可以制止恶作剧的发生。
总之,一个8.1级地震警报发生了“误触”,肯定是这个系统有很大问题的,必须要严格调查最终挑出bug打补丁。
其中一个思路是区域性自动比对。当然还有其它思路,这里是举个例子:在一个范围内随机挑选几个传感器比对数据,设置“监管”程序,比对不一致不发警报。我们军事上把这种机制叫做“扳机模式”,就像一把上膛的枪,扣动扳机就可以击发。你做的动作只是扣扳机,但是枪自己完成了一系列动作,这一系列动作扣扳机的人是不用操心的。你需要操心的是抠扳机这个动作,扣与不扣、多大力度、朝哪个方向。
当然,枪支是机械结构,可靠性要高很多很多;电子系统、数字化系统本身要复杂很多,那么平均无故障时间(MTBF)要短很多,提高可靠性也要付出更大的代价。
这次地震预警“误触”事故调查实际上就是在提高系统可靠性,系统跳出bug、复现bug然后解决bug,也是一件有意义的事情。
很多人昨晚就想到了发生在前几年的美国夏威夷核武器攻击预警系统误触事故,造成了很大影响,也发生了一些啼笑皆非的事情……
类似这种自动预警系统,我国也有很多,军用、民用的都有,有些是常态化部署的,有些可以临时部署,工作机制和地震预警系统区别不大,这里再次说明一下,给不理解地震预警的人看,免得到时候不明白发生了什么。
以核武器预警系统举例。
核武器攻击“预报”系统,那是外交、军事、政治家的事情,他们根据各种情报包括间谍搞来的信息判断敌人什么时候发动核武器攻击。比如说美国上台个战争疯子、他全面法西斯化、美国的一切制约机制都被他搞没了,实现了独裁,核武器控制权都在他手里,那么核战争危险自然急剧增大。
核武器攻击“预警”系统,那就是工程师的事情了,他们根据各种传感器测得的数据来判断核武器什么时候掉你头上,包括红外预警卫星、超视距雷达、可见光与其它波段监视等等传感器。比如说他用红外预警卫星看到美国国土上同一时间发生了数千次火箭发射,超视距雷达同时测得数千条弹道导弹轨道,那肯定就是全面核战争了,没啥好说的。
这是两码事。
就像地震预警和地震预报,地球里面在发生什么事情,那是预报;已经震了,抢时间,那是预警。
说实话第一时间接到这次误触的预警,我是不信的,8.1级、震源深度5公里,看起来不大对头,震级这么高、震源深度却又这么浅,缺乏发震条件。5公里深的地方很难很难积累那么大的能量,就算积累了也会缓慢释放,不大可能来一场8.1级的地震。
当然我不大懂地震,只是条件反射,工程师的条件反射,遇事第一时间比对数据而不是跳起来开跑。
昨晚我在峨眉山上度假,四周无悬崖陡坡等危险地形,不处在滑坡、泥石流可能经过的地带,这是我多年带部队的习惯,地形不对劲我是睡不着觉的。有一次在四川德格县住,两侧地形不对劲,整晚就没睡着。
昨晚预警信号来了,比对了一下数据,没有做任何反应。一来这个地震预警看起来不对头,二来即使真的发震,到了这里强度也很弱了,峨眉山是一座死火山,主要是玄武岩山体,与泸州不在一条地震带上面。
所以,遇事还是要冷静判断,不要恐慌,平时有知识储备、遇事有分析判断,不要动不动就跑去找你姐…
《中国大陆大地震中-长期危险性研究》讲述2008年5月12日四川省汶川8.0级地震发生后,我国地震科技工作者进一步开展地震预测预报的科学探索。[1]
书中最重要的理论是地震空窗理论。
地震空窗理论(Seismic gaps)指的是板块边界带/活动断裂带上那些比较长时间没有发生大地震破裂的段落,其相对于相邻的、发生大地震破裂不久的段落可以积累起更高的应力应变,因而可能是未来大地震最可能先发生的地段。
如2001年前我国科学家在昆仑山东段发现两个地震空窗,其中2001年西侧空区发生了8.1级大地震。由于地震发生在无人区,虽然震级高于汶川但没多少人记得。
原理:
1.地震总是发生在断层上。由于板块运动是持续的,所以断层会持续积累弹性势能,势能累计量由两个因素决定:断层长度和变形量。
2.势能积累到一定程度就会发生破裂而释放,单位长度断层积累的形变越多,断层破裂的长度越长(汶川大地震的极震区是汶川-北川的条状区域),释放的强度越大,震级就越高。
3.在较长的历史尺度下,发震体现为周期性,如果一段断层有应力累积却有一段时间没发生地震,发生地震的危险性就会比较大。如果刚发生过大地震,该地区就可以维持相当一段时间的平静。
一般情况下,本地发生地震的震级不会超过本断裂带的历史最大地震震级。
下图展示了一个地震带的能量累计,红线是能量累计,向上的蓝色线条表示地震时的能量释放。
4.要研究地震空窗理论需要有大量的历史数据,找出发震趋势并识别出空区。
5.根据空区理论可以对地震发生的可能性做出判断,但无法确定发震时间,断层可能较早发生震级较小的地震,也可能较晚发生大地震。
6.研究存在的局限性
与地震的短临预报一样,地震的中-长期预测也属世界地震科学难题,尚无成熟、适用的技术方法。本工作专项已在总结过去30多年国内外中-长期地震预测研究的基础上,设计并采用了多学科相结合的技术路线开展相关研究,但这也仅是地震中-长期预测多路探索的实践之一。
在研究中面临的另一问题,即中国大陆不同地区的可用资料(地震构造、古地震、历史地震、现代地震、地壳形变/重力测量,等等)存在高度的时、空非均匀性。尽管本工作专项仅针对已有一定资料积累和研究基础的地区(即重点研究区,见本书1.2.4节)开展研究,仍然难免对于可用资料多、积累时间长地区的潜在大地震危险性可能偏高估计,而对于可用资料少、积累时间短地区的潜在大地震危险性可能偏低估计。因此,本工作专项发展和采用的中-长期地震预测方法、所获得的预测结果仅仅是阶段性的。
我国的中-长期地震预测研究依然需要在多学科观测资料积累、理论创新与方法发展的基础上,继续向前推进,以便不断缩少与国家防震减灾工作对中-长期地震预测需求之间的差距。
如图所示,四川盆地东南部的泸州没有大断裂穿过
泸州没有大断裂穿过,历史上也没有特大型地震发生,根据地震空窗理论可以排除特大型地震(>8.0)发生的可能性。
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