引言 人类无论发展到何种阶段，得到多少伟大的科技成果，都无法与自然的力量相抗衡。自然灾害带给人类的伤害不亚于任何拥有巨大杀伤力的武器，其中最为致命的＂终极武器＂就是 地震 。 在公元前23世纪，尧舜时代我国就开始了关于地震的记载，至今中国的地震记录多达 600余年 。直至1911年，我国共经历 4.7级 以上地震多达 1034次 。 我国处在 印度板块、亚洲板块和太平洋板块 之间，地壳运动比较频繁。中国是最频繁发生地震的国家之一，全球 30% 的地震发生在中国， 死亡人数也超过全球因地震死亡人数的一半。 地震 地震所造成的人员伤亡是其他所有自然灾害无法匹及的，不止如此地震往往还伴随着 山体滑坡、洪水、海啸 等次生灾害。而且余震所带来的人员伤亡和损失，完全不亚于主震所带来的影响。 为了避免地震所造成的生命财产损失，从古至今的科学家们不遗余力的与地震作斗争，终于在科研人员的努力下，我们做到了 地震预警 ，以减小相关预警区域的灾害损失。 既然都可以地震预警，是不是可以像天气预报一样，将地震提前预报呢？ 地震预警地震的原因 简单来说就是 由于板块运动造成地壳岩层互相碰撞挤压，岩层断裂发生变位错动，剧烈的碰撞释放出大量的能量，能量引起振动，板块边缘和板块自身就开始了强烈的振动地球上半数以上的地震都是由于板块运动造成的构造地震 。 地球自始至终都在无止境的自转公转，在外部运动的同时内部物质也随外部的运动进行变化和分异。地球表面的地壳在内外变化的影响下，岩石圈开始产生变动，板块开始演变运动，这一系列的运动和变化就促成了 地球的地壳构造运动 。 板块运动造成地震 除构造地震外，根据地震形成原因还分为 火山地震、陷落地震、诱发地震和人工地震 。其中人工地震顾名思义就是由于 核爆炸、炸药爆破 等人类活动引起的地震，其他皆为自然活动引起的 天然地震 。 构造地震又被称为 断裂地震 ，一般构造地震在发生时都会在主震产生后伴随着余震。主震与余震的震级相差 2.4级 左右。 根据能量释放的大小地震也被分为不同的等级，有些震感较弱的地震人们甚至都无法感受到， 只能被地震台的仪器记录下来 。 地震种类 地震的影响范围无论等级高低都是有限的，也就是地震波在能到达的范围内造成的破坏及影响。 地震预警的技术 在科学界其实一直没有就地震预警的需要条件达成一个明确的态度，大部分拥有地震预警的国家几乎都是 地震发生频繁，以及有较强的经济实力 的。 地震台的工作需要长期不间断地工作，还要与其它多个部门联合发挥预警的作用，因此需要较大的经济支持。 地震因为岩体发生破裂错动，产生能量向四周辐射，而这种能量即是 地震波 。 现代的地震预警技术就是根据地震波传播速度打一个时间差，赶在地震波到达地震区域之前提前将预警信息传达给民众。 地震预警技术原理 一般地震的震源深度都在 几公里甚至几十公里 的距离，首先 无害p波 开始传播，一般几秒后破坏性的 s波 就开始向四周扩散。而电磁波的速度却快于地震波所有波频的速度，地震预警的原理就是 电磁波>无害p波>破坏性s波的速度差 ，提前预警。 虽然地震预警是在地震后才能发出，但提前将地震信息传播出去，哪怕只是几秒钟的差距也足以拯救成百上千人的生命。在得到预警的一瞬间，民众根据预警播报中的 时间、地点、震级 三个重要信息，及时做出反应及时避难，应对地震的到来。 地震避难场所 每提前预警3秒，所能避免的损失就减少14% ，但还有预警盲区依然威胁着我们。预警盲区就是 信息采集和分析的延伸性 ，一旦发生地震，地震监测仪进行检测，各个环节开始运作最后进行播报预警，这就是 预警盲区 。 地震预警的发展 日本在上世纪60年代 将地震检测系统加入铁道新干线沿线， 80年代，研发出紧急地震检测和警报系统。直至 2007 年检测预测系统推向日本全国。 我国在 1994年 起，将地震报警系统用于核电站和石化天然气开采企业中。2008年汶川大地震后，8级以上的强烈地震造成了巨大的人员伤亡和财产损失，2009年在中国地震局的支持下，科技部门开始将地震预警速报系统的技术启动。 四川汶川大地震 终于在五年的努力下，2014年我国完成了由 5000多个台站组成的国家地震烈度速报与预警系统 ，实现了对民众进行地震预警的技术。 其实早在2013年就已经预警到一次破坏性地震 4.9级 巧家地震，甚至在真正建设完成之前地震预警系统就已经提前预警了国内最大的被预警强震—— 2013年芦山7级地震 。 我国西南地区是最频繁发生地震的区域，2015年四川成都通过政务微博发布地震预警信息。 2013年芦山7级地震余震分布图 直至目前，四川省每户家庭都 可以在电视上接收到地震预警信息 ，一旦周边发生地震，电视会在破坏性地震波到达前， 提前几秒到几十秒 ，将位置、震级、到达时间等信息显示出来。 目前国际上拥有地震预警系统的国家并不多， 中国继墨西哥、日本之后成为第三个拥有地震预警能力的国家 。预警的意义在于为民众躲避地震及时避险争取更多的时间，从而减少伤亡，降低损失。 预报与预警的区别 在实现了地震预警之后，很多人都希望地震预报可以早日实现。既然都可以预警，那么提前预报更早地知道地震的到来，不就可以大幅度避免地震带来的破坏和影响吗？ 提前预报提前避难 地震并不像天气一样可以提前探测 ，前文提到地震形成的原因主要是 板块运动 ，而板块运动本身就是毫无预兆的，而且地壳运动是一个相当复杂的过程，并不是所有的地壳活动都会造成剧烈的振动，从而发生地震。 天气可以根据大气变化和卫星探测做出判断，而且天气的变化是有规律的，自古至今天气的预报就已经不再是难题。 可是 地震无法通过仪器或者规律来判定 ，随着地球内外部的变化地壳内部发生的演变是随机的，甚至在地震多发地带，地壳会随时发生变动。我们无法收集足够的资料来进行有意义的分析。 地壳运动随机性 在时间上预警和预报就有明显的区别，就像天气预报我们了可以清楚地得知明天后天，甚至未来一周的天气状况。 而在现实生活中，地震预警往往在地震波到来的几秒或几十秒进行信息的通报，而且 越接近震中预警的时间就越短 。 地震波与地震预警时间 目前确实有关于地震预报的科研项目正在进行，有科学家模拟地壳运动的模型搬进实验室，他们将以往获得的地震数据输入模型中，希望以此来得到数据上的规律。利用数据的计算得到地震在发生时地壳的变化，以此来推断地震的发生。 但 地壳运动随机性太大了 ，科学家们始终无法得到确切的实验结果，真正的板块变动是实验室无法复制的。 科技上的壁垒 地震预警本身就是一项复杂的探测工程，我们将脚步踏向了遥远的外太空，却始终向没有将地球深处涉足。相比之下就可以知道， 探索地球本身比飞向星空更加困难。 探索地球 预警系统首先利用 地震监测台 在地震初期检测到的振动信息来判断该震动是否为地震，之后将得到的地震数据传递给各部门，然后 预测震级、范围、影响、震中 。 最核心的就是 判断地底深处传来的噪音是否为地震的信号，然后根据噪音的数据得到地震信息，之后传播给震区四周的民众。 但其实在我们看来如此成熟的预警系统，目前还 存在着很多技术上的难题。 地震预警系统原理 之前文章中提到的＂ 预警盲区 ＂就是技术难题之一，地震预警是需要高时效高要求的传播速度，一旦得到地震信号就要迅速得出相应信息传递给民众。但在 目前所获得的数据不完善，就会出现预警延迟，而且也会造成数据的准确性降低。 如果一味追求速度，全自动的地震预警系统就可能会出现 误报漏报 的风险，这就是真正的＂预警盲区＂，将会有地区无法得到准确的地震信息，无法及时避险从而增加损失。 根据现有的地震监测系统技术，其实 还无法完全准确的得到震源位置和扩散区域 ，这也会造成预测信息与实际出现偏差，在自然灾害面前无论是多么细微的差距都会造成难以估量的损失。 地震预警盲区 我们的预警系统主要依赖于 纵波 ，地震发生后小振动的纵波首先传递到地震监测器和探测系统。一次地震后会导致整个系统出现难以预料的变化，在地震到达监测台后由于系统骤变，压力爆发点变动不定，很难局的准确的数据。 目前人类到达地下最远距离仅仅只有一万两千多米，但是与地球的半径 6378千米 相比也就只有千分之一。人类虽然堪称地球的主宰者，拥有目前宇宙中已知的最先进的科技，但对于地球本身的探测不过只到达地面而已。对于地球内部人类依然无能为力。 地震结构结语 从 张衡 发明了地动仪开始，人类就开始了地震预警的历史。长达几千年的发展，我们终于实现了 全覆盖的地震预警功能 。极大地减少了因为地震造成的人员及财产损失，仅仅几秒的提前预警使民众得到及时的避险和有组织的避难。 日益发展的科技一定会将步伐走向地球最核心的地方，我们一定会摸清地壳运动的规律，找到板块变动的原因，将地震预警彻底发展成地震预告，像天气预报一样，直接解决在地震到来之前解决避险避难。 让地震不再是让人类无能为力的灾变。 地震波传播