地震预警系统可以挽救南欧的生命

根据伦敦大学学院 (UCL) 研究人员领导的一项新研究，希腊和的公共地震预警系统可以让人们在重大地震发生前几秒钟得到通知。

东南欧是欧洲地震最活跃的地区，希腊、和土耳其经常经历最频繁和最强的地震。希腊和目前没有政府支持的国家或地区预警系统。拥有此类系统的唯一欧洲国家是罗马尼亚和土耳其。

尤其是中部经常发生地震，最近发生的地震是 2016 年和 2017 年的一系列地震。其中第一次发生在 2016 年 8 月，造成近 300 人死亡，损失在 10 亿至 110 亿美元之间，对文化遗产造成广泛破坏建筑物和基础设施。

在发表在Nature Communications上的论文中，伦敦大学学院和欧洲地震工程培训与研究中心 (EUCENTRE) 的研究人员发现，类似于和等国家使用的地震预警系统，可以提供超过 10欧洲各地的警告时间只有几秒钟。

地震预警系统由传感器网络和数学模型组成，用于实时检测地震并在地震动到达受灾地区之前对其进行预警。在震颤开始之前警告目标站点的能力，即使只有几秒钟，也可以为减少损坏、事故和死亡赢得宝贵的时间。更具体地说，用户可以利用此警报时间采取广泛推荐的“跌落、掩护和保持”行动，撤离危险建筑物或移动到其中更安全的位置，以减少受伤和死亡的可能性。

主要作者 Gemma Cremen 博士(伦敦大学学院土木、环境和地质工程 [CEGE])说：“全国范围的警报系统将为人们提供几秒钟宝贵的时间来减轻地震的潜在破坏性影响。这个警报时间可以启用多种类型自动操作，例如在最近的楼层停止电梯并打开门;使高速列车减速以避免事故/脱轨;将交通信号灯变红并防止汽车进入桥梁和隧道等不安全的结构;关闭天然气管道以尽量减少火灾隐患。”

作者分析了来自 2,377 个传感器站的数据，查看了它们的位置以及初始、快速传播但低幅度的震颤与造成损害和伤害的主要波之间的时间。据此，他们计算了每个地点可能的预警时间、预期的震动程度以及有多少人会受到地震的影响。这些信息以及对预警准确性的估计，为整个欧洲地震预警的潜在用途提供了一个新指标。

为了实施大规模地震预警系统，需要对和希腊现有的传感器站进行升级，以便能够有效快速地传输相关信息，然后用于预测强度地震，震中以及它会在某个区域引起多少震动。这些预测是根据第一个快速波来做出的。

合著者 Elisa Zuccolo 博士 (EUCENTRE) 说：“地震预警系统最重要的组成部分是一个密集的传感器网络，具有快速和强大的通信基础设施。由于技术进步，现在可以安装许多低-地震传感器成本低，现有传感器升级成本低，从而使预警系统成为经济上可持续的非常有用的风险缓解措施。”

这样的系统还需要基于预测的震动级别设置阈值，超过该阈值会发出警报。这将避免不必要的恐慌和经济损失，因为震动程度很小且不会造成损害。

共同主要作者 Carmine Galasso 教授(UCL CEGE 和 Scuola Universitaria SuperioreIUSS Pavia)说：“重要的是要记住，由于用于估计地震特征的实时过程，地震预警系统总是涉及一些不确定性。一些如果发生误报，应用程序可能会造成重大经济损失，最终影响社区。

“在误报(和漏报)的潜在成本和可用预警时间之间存在复杂的权衡。随着地震网络收集更多关于正在进行的地震的数据，预测将会得到改善，但直到目标地点发生震动的时间将减少。这种较短的警告时间意味着通常首选自动决策和缓解措施。

仅靠地震预警系统不足以将损失降至最低。用于桥梁、铁路和其他基础设施的建筑规范和标准需要有抗震条款，以确保它们具有足够的弹性以承受震动。系统的成功还取决于人们是否接受了有关在收到警告时采取什么行动的教育。

该研究由 800 万欧元的 TURNkey 项目资助，其中包括来自 10 个欧洲国家的 21 个合作机构(包括大学/研究中心和私营公司)的多学科专家团队。

由 Cremen 博士和 Galasso 教授在 TURNkey 项目中领导的一项关键任务集中在创建新的工程驱动的地震早期预警解决方案，为短期灾害相关决策提供切实的好处。

他们开发了一种新颖的框架，该框架使用基于预先风险(工程)的预测并考虑不可避免的故障(即误报)来确定是否应针对即将到来的地震触发地震预警警报。这种方法可以作为插件打包到世界各地现有的地震预警平台中，最大限度地发挥地震预警作为提高抗震能力的可靠工具的潜力。

该方法应用于假设的欧式学校和焦亚陶罗港，证明了该方法能够评估即将到来的地震的最佳风险知情决策(即是否触发地震预警)许多不确定因素的基础(包括相关的利益相关者对风险的容忍度)。

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