日本的進(jìn)級地震速報(bào)是怎樣運(yùn)作的

想必了解日本的朋友都知道,在日本發(fā)生地震之前就會通過電視臺來發(fā)出緊急地震速報(bào)。那么,日本的這套系統(tǒng)是怎樣運(yùn)作的呢?



我們知道,地震波分為兩種:一種是傳播速度快但破壞力小的縱波(P波)
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?另一種是傳播速度慢但破壞力強(qiáng)的橫波(S波)
所以,日本氣象廳就便利用這P波對S波進(jìn)行預(yù)測。甚至還可推算出S波到達(dá)的剩余時(shí)間。
具體方法如下:
警報(bào)生成分成兩個(gè)部分,震源快速解析和震度快速預(yù)測,其中震源快速解析由防災(zāi)科學(xué)技術(shù)研究所(NIED)提供,震度快速預(yù)測由日本氣象廳(JMA)進(jìn)行計(jì)算。從地震發(fā)生到預(yù)報(bào)、警報(bào)發(fā)出的整個(gè)過程歷時(shí)不會超過10秒(又名:The Last 10-Second)。
日本氣象廳預(yù)計(jì)于2015年將震源快速解析方法升級到“基于序列蒙特卡羅方法的綜合震源決定IPF法(Integrated Particle Filter)”,震度快速預(yù)測也同時(shí)加入“實(shí)時(shí)觀測震度預(yù)測法(PLUM法)”,構(gòu)成新的混合算法以提高警報(bào)生成的速度和精度,屆時(shí)緊急地震速報(bào)的后臺系統(tǒng)將稱作地震活動綜合觀測系統(tǒng)(EPOS)?[6]??。震源快速解析
地震發(fā)生的瞬間,防災(zāi)科學(xué)技術(shù)研究所(NIED)的基于高感度地震觀測網(wǎng)(HI-net)的震源快速準(zhǔn)確解析AQUA系統(tǒng)(Accurate andQUickAnalysis System for Source Parameters)利用在震源附近復(fù)數(shù)個(gè)高感度地震計(jì)觀測到的數(shù)據(jù),通過P波“著未著法”進(jìn)行快速定位并判級,發(fā)表AQUA-REAL(AQUA-REAL的生成用時(shí)不會超過4秒),隨著更多數(shù)據(jù)的傳入,定位精度會不斷提高,隨之生成AQUA-RAPID、AQUA-HYPO,以及用于海嘯預(yù)警的震源解析AQUA-MT/AQUA-CMT?[7]??。
AQUA系統(tǒng)是整個(gè)預(yù)警系統(tǒng)的最核心部分,系統(tǒng)也在2007年獲得日本地震學(xué)會優(yōu)秀獎(jiǎng)。

震度快速預(yù)測
防災(zāi)科學(xué)技術(shù)研究所(NIED)將數(shù)據(jù)通過專用回線同步發(fā)送到氣象廳,氣象廳于是進(jìn)行地表“1千米X1千米”精度的震度推計(jì)。當(dāng)兩個(gè)臺站的觀測震度為震度5弱,或推計(jì)最大震度達(dá)到震度5弱時(shí),氣象廳會對推計(jì)震度4(包括震度4)以上的地區(qū),發(fā)布緊急地震速報(bào)(警報(bào))?[2??。
誤報(bào)
緊急地震速報(bào)(誤報(bào))一般來說會因?yàn)橐韵聨讉€(gè)原因產(chǎn)生:
A.震級推計(jì)
對震級和震度的推計(jì)目前還是有局限性。當(dāng)多個(gè)地震同時(shí)發(fā)生,地震很難被分離識別,也就無法正確判級?。
B.震度推計(jì)
由于震度衰弱放大公式的局限,就會出現(xiàn)震度預(yù)測的誤差。
并且警報(bào)的發(fā)出是以氣象廳的推計(jì)震度為發(fā)報(bào)基準(zhǔn)的
目前震度預(yù)測的精度在±一級,而且大多數(shù)較大的地震的震度均在震度5弱的發(fā)報(bào)基準(zhǔn)前后,誤報(bào)的出現(xiàn)就時(shí)有發(fā)生。
另外,當(dāng)深層地震發(fā)生時(shí),由于巖層和巖漿對地震波的衰減能力不一樣,就會出現(xiàn)“異常震域”的現(xiàn)象。“異常震域”與正?!暗乇頁u晃程度以震央為同心圓向外遞減”的情況正好相反,這樣對于震度推計(jì)和警報(bào)區(qū)域的確定帶來不小的難度。?[1]?
C.觀測儀器故障或其他
當(dāng)使用單臺站“P波著未著法”進(jìn)行速報(bào)時(shí),緊急地震速報(bào)(誤報(bào))就可能出現(xiàn)。
誤報(bào)也可能是交通事故、閃電或設(shè)備故障造成的。
自2007年10月1日緊急地震速報(bào)系統(tǒng)正式運(yùn)行以來,截止2014年8月4日,系統(tǒng)共發(fā)布緊急地震速報(bào)(警報(bào))共142次。其中,誤判、錯(cuò)判約53次。