探索地震准备的秘密
2020-04-20 14:31:00 来源:经济日报
北京国家地球观测站办公区。(信息图片)
北京国家地球观测站是中国自己建设和管理的第一个现代化地震观测站,是一个集地球物理野外观测、观测技术研发和质量检测、国际科技合作基地和科普培训园于一体的综合性科学观测研究站。它的发展历程和显著的科学成就是中国防震减灾事业发展的缩影。
6月17日2255,四川省宜宾市长宁县发生6.0级地震。应急管理小组立即集合起来救援灾区。关于地震的权威判断和反驳信息被及时和广泛地推广。互联网上“愿四川灾区同胞平安”的热门话题已经在——上引起了全国人民的关注和祝福。一系列完整及时的地震应急措施给了人们“安心”。
看着风景如画、郁郁葱葱的大地,辽阔的大地上散布着无尽的生命赞歌。然而,地震灾难就像自然界中的野兽。每当它咆哮的时候,都会给人们的生命和财产造成巨大的损失。
1955年,北京国家地球观测站在北京郊区的一个温泉镇白家滩村成立。它的成立揭开了中国地震探测技术发展的新篇章,见证了中国防震减灾在风雨时代的胜利。
坚持抗战
在北京西山的九峰森林公园,一片广阔的森林中,坐落着一座银灰色的小楼,大门一侧挂着“九峰地震地质调查局”的牌子。小楼前矗立着一尊端庄逼真的半身铜像,引人注目。这是谁的青铜雕像?铜像和这座简单的建筑之间有什么联系?这一切都始于20世纪20年代的中国。
中国是一个地震频发的国家,但由于处于内忧外患的两难境地,地震观测和研究水平非常落后。1920年,宁夏海原发生了8.5级地震。地震灾区的悲惨景象深深触动了地质调查局局长翁文浩,他赶到现场进行灾情调查。他有建造地震站的想法。后来,在热爱科学的北平大律师林的全力支持下,他主动提出将九峰山庄旁边的空地和几个房间无偿捐赠给地震台建设。
海原地震十年后,青年学生李善邦在导师、中国物理学大师叶先生的推荐下,应翁的邀请,在九峰建立了中国人自己建造和管理的第一个地震台站。为了更快地掌握地震监测的知识和技能,李善邦去了日本和德国学习先进的地震监测技术。1930年9月20日,中国第一个地震监测记录在九峰地震台诞生,标志着中国地震事业的正式启航。
在那个饱受战争蹂躏的时代,位于半山腰的九峰地震台基础设施差,根本无法通电。煤油灯下有一团像豆子一样的火焰,只有山风在咆哮。李善邦坚持在如此困难的条件下观察七天的寒热天气。
7年来,九峰地震台共记录了2472次地震,与50多个国外地震研究机构进行了数据交流和学术交流。无论是设备、管理水平、记录质量还是数据分析,九峰地震台当时都达到了世界一流水平。
1937年,抗日战争全面爆发,九峰地震台的监测工作被迫停止。李善邦去了重庆,克服了许多困难。1943年,他成功研制出中国第一台现代地震仪——氖地震仪,并坚持在硝烟弥漫的战争中进行地震观测和研究。新中国成立后,氖地震仪升级为“51”地震仪,在黄河流域设置了20多个地震台站,成为中国的雏形
2002年9月28日,为纪念李善邦先生诞辰100周年,中国地震界在九峰地震台银灰色建筑物前竖立了李善邦先生的铜像。
走向数字时代
古人通过“夜空观察”得到了这种预感。但是天堂比地球更容易进入。“我们必须使用专业仪器来探测来自地球深处的信号。配备各种地球物理仪器的地震台站是获取地球内部信息的前沿阵地,为地震研究提供第一手观测数据。”北京国家地球观测站副研究员王宏强自豪地说,该观测站是一个综合观测站,有16套观测仪器日夜监测地球的运动。
残酷的地震从不等待人类的进步。1966年3月,河北邢台先后发生了两次6.8级和7.2级强震。党中央、国务院十分关心灾区的地震形势和人民生命财产安全,地震台站建设也因此启动。
1971年,在新成立的国家地震局的领导下,北京、佘山、昆明等24个国家分两批建成了当时的国家地震台网。“一旦发生地震,台站工作人员将迅速处理数据,并向国家地震局分析和预报中心值班室报告。震情值班室负责当时国内5级以上地震和国外7级以上地震的快速报告,并将震情信息直接报送国家地震局。”地球物理研究所的研究员刘瑞峰说。
20世纪90年代,刚刚被分配到北京国家地球观测站工作的朱占斌经历了开发旧模拟地震图、替换记录图以及用磁带或胶片保存数据的阶段。他一天24小时在车站值班,监视地震。一旦警报响起,必须立即处理。“现在,大大小小的地震都可以通过电脑和手机直接快速地报告。科学技术的发展改变了我们的生活。”
这一变化得益于国际合作数字地震台网的建设。地球物理研究所研究员周说,中国数字地震观测技术的发展始于20世纪70年代末。计算机的广泛应用极大地提高了地震观测的质量,使每个人都能够以前所未有的效率获取、分析和处理大量信息,并增强他们对地球内部结构的了解。
为了建立可用于各种科研目的的国家高质量数字地震数据库,1982年,国家地震局决定建立中国数字地震台网,北京国家地球观测站成为第一个进行数字化建设的台站。此后,在数字化改革的春风,天文台从众多台站中脱颖而出,成为行业领先者:中国第一个数字地震台(1986年)和数字地磁台(1997年),保存了长期连续的地球物理观测数据,制定了中国面波震级标准,建立了中国实用的地磁测量标准。
中国地震局地球物理研究所的研究人员郑重介绍,与传统的机械感应和模拟记录仪器相比,数字地震台网的建设可以大大提高地震震级监测的范围和精度。
“九五”期间,中国开始大规模推广数字地震观测。2000年前后,中国建成了由47个国家数字地震台站和33个载人台站组成的国家数字地震台网。中国数字地震台网和前兆台网的运行、连续性和技术能力已普遍达到国际同类台网的先进水平,标志着中国地震台网数字化时代的到来。
预警能力显著提高。
中国地震局地球物理研究所研究员潘华说,地震安全服务可以说是与共和国一起成长起来的,经历了70年的辉煌历史。“通过一代又一代人的努力,越来越多的人意识到
直到2015年,由中国地震局地球物理研究所研究员高梦潭编辑的中国第五代地震区划图,完全取消了无保护区。据此,全国开展了中小学校舍安全工程和农村住宅地震安全工程,抵御和挽救大地震的能力显著提高。
中国共产党第十八次全国代表大会以来,中国地震台网建设更加科学化、规范化。2017年,《中共中央国务院关于推进防灾减灾救灾体制机制改革的意见》要求建设国家地震烈度快速报告和预警观测网络。目前,正在进行的全国地震烈度快速报告和预警项目将在全国范围内建立15000多个台站。
“地震后,公众感受到了房子的震动。他们拿出手机,看了看微博,想知道地震有多大。这是地震快速报道的现状。我们在做什么地震预警?在每个人都感觉到震动之前,手机提示就已经出现了。”中国地震台网中心地震台网部主任黄志斌解释说,地震预警系统利用电磁波和地震波之间的时间差,让信息流“击败”地震波,提前几秒至几十秒及时向震中周围的人发出提醒,抢走宝贵的时间来完成应急行动。
预计会有重大项目。国家地震烈度快速报告和预警项目计划于2022年完成。它将在华北和南北地震带等六个重点地区实现地震预警能力,并将率先向包括中小学在内的3000多个示范用户发布预警信息。
近年来,中国防震减灾能力取得了质的飞跃。高梦潭对此深受感动。“地震科学技术的发展为成千上万个重大建设项目的抗震设计提供了必要的地震输入参数,为数百项城市防震减灾工作提供了更加精确的地震振动参数、活动断裂分布和地震地质灾害预测结果。防震减灾能力提高效果显著。”