你知道什麼是地震預報，什麼是地震預警嗎？

地震預報，是在地震發生之前，預測未來地震發生的時間、地點和大小（也就是震級）。這可不是個簡單活兒，雖然我國地震學家成功地預報瞭如1975年海城地震等少量破壞性地震，但地震預報仍然是國際地震科學沒有解決的難題。

地震預警，則是在地震已經發生，並且地震波傳播到臨近震中地區的臺站之後，利用無線電波跑的比地震波快得多的特徵，給遠離震中的地區發警報、打招呼。“喂，我們這裡發生地震了，地震波再過XX秒鐘就會傳播到你們那裡了，要做好準備喲！”看來地震預警似乎比地震預報容易得多了。

地震後，震源會發出縱波（也叫P波），它最早從震源傳出，在地殼中以每秒5-7公里的速度前進，而振幅一般更大、破壞力也更強的橫波（也叫S波）則是以每秒3-4.2公里的速度前進，離震源較遠的地方還可能感覺到面波，其傳播速度小於橫波。因此，如果我們每十公里就設置一個地震臺站，密密麻麻的覆蓋了整個地震活動區域，那麼不管哪裡地下發生了地震（一般的地震震源深度也就幾公里到二十幾公里），5秒鐘內可能地震波已經傳到了3-4個臺站上。

好了！能幹的地震學家們馬上就可以測定地震發生在哪裡（即震中位置和震源深度），什麼時候發生的（即發震時刻），同時也可以馬上計算出縱波、橫波什麼時候傳播到哪裡。例如，再過15秒鐘，縱波就會傳播到離震中大約100公里的地方，再過25秒鐘，縱波大約會傳到離震中150公里的地方。

利用這一原理，你就可以給你的小夥伴們發出地震預警了，距離震中100公里的那個小夥伴可以得到你的電話消息：“縱波再過15秒到達、晃動更大的橫波再過28秒到達，親，你要做好準備！”。如此看來，似乎你只要具備高中知識水平，再略加培訓就可以上崗從事地震預警工作了。

不同性質的波到達時間差

但是，這就真的是“地震預警”了嗎？

答案恐怕要令你和小夥伴們傷心了，你的消息只能算是“偽地震預警”，因為你只能告訴他們，什麼時間大地會震動，但卻說不出震動有多大——是幾乎感覺不到的微微震動？是會人人有感並造成驚慌的震動？還是會另房屋倒塌、火車脫軌、煤氣管斷裂的巨大震動？你必須告訴離震中不同距離的人們，他們那裡地震動會有多大（震級），才是真正的地震預警。

然而，預警震級的大小，可不是一件簡單的事。一個大地震，斷裂會由震源開始，一般用低於橫波的速度傳播，大地震破裂會沿著斷層傳播數十公里、甚至數百公里，破裂傳播持續時間十餘秒甚至上百秒。雖然地震破裂開始發生以後5秒鐘，如果你在震中區設有3個以上的地震臺站，你就已經可以用電話或短信通知遠處的朋友，精確地告訴他幾秒鐘後地震波會傳播到他那裡。但是要告訴他震動有多大就很困難了，因為這個地震可能只是一個小地震，破裂已經停止了，它可能微小到你實在沒有必要去“嚇唬”，哦，或者說是“驚擾”到你遠方的夥伴。不過，也可能這個地震破裂還正在繼續進行著，例如汶川地震，地震破裂達300多公里，破裂持續了約100秒鐘，而你要在5-10秒鐘內，就預測到這個地震破裂持續的時間、斷層的長度、地震震級的大小，想想就不容易了吧？這，才是地震預警面臨的真正挑戰！！！

那麼，我們能不能在大地震破裂剛發生和持續了5-10秒時，就預測這個地震斷裂是20秒後停止，50秒後停止，還是100秒後停止呢？俗話說，“三歲看大、七歲看老”，還是應該有點苗頭的吧？地震學家們也在試圖找出前5秒鐘地震波的一些特徵，爭取能夠預測地震會發展到多大，在地震預警時給出對震級的估計。不過，《傷仲永》的故事也時刻警醒著他們。

雖然地震預警報準震級不容易，但預警還是有用的。例如，在地震多發的日本，一些大地震來臨時及時發出預警使高鐵停駛避免了更大的損失等等。但日本的地震預警系統也出現過虛報的情況，可見地震預警系統需要精心設計和維持，才能充分發揮作用。

總而言之，如果你離地震震中很遠，地震雖然大，對你也不會有危害，你就用不著依靠地震預警系統了。但如果地震幾乎就在你腳底下，對不起，你被稱為“處在地震預警系統盲區內”，通俗的講就是，地震預警系統沒辦法提前通知你，你就是第一個感覺到地在震動的那個人（功能可以相當於地震臺站了），預警系統還期盼著你能趕快發出消息廣而告之呢。

石耀霖

石耀霖院士

石耀霖，1944年生於廣西桂林。1966年畢業於中國科學技術大學，1986年在美國加州大學伯克利分校獲得博士學位。2001年當選中國科學院院士，2005年當選發展中國家科學院院士。曾任第十屆全國政協委員會委員、第十一屆全國政協委員會常委，現任中國科學院學部科學普及與教育工作委員會副主任。研究領域為固體地球物理、地球動力學和地震學。