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汶川地震11年後,地震預警技術為何仍未普及?

「當時如果有預警系統,就能為北川、青川等地搶到幾十秒的逃生時間。」11年後,民間機構跑在了政府前面,卻陷入了「誰有權發布預警信息」的爭執。


官方數據顯示,地震死亡人數佔中國全部自然災害死亡人數的52%。圖為2008年川震遺址漩口中學門前,其中放置兩塊巨石,分別寫上地震發生的日期及用時鐘顯示發生的時間。 攝:林振東/端傳媒
官方數據顯示,地震死亡人數佔中國全部自然災害死亡人數的52%。圖為2008年川震遺址漩口中學門前,其中放置兩塊巨石,分別寫上地震發生的日期及用時鐘顯示發生的時間。 攝:林振東/端傳媒

汶川地震11年後,對於和地震為鄰的許多四川人來說,早在2007年就被日本普及應用的地震預警技術,依是一個新鮮事物。

2019年5月2日15時57分,四川省雅安市蘆山縣發生4.5級地震。一張電視畫面中出現地震預警信息的照片,火速成為中國地震局國家地震台網中心速報微博下的熱門留言。

這是一張讓中國地震局頗有些尷尬的照片。照片中,距離震中100公里外的德陽市所收到的「震感輕微」的預警信息,並非來自中國地震局,而是由民間機構成都高新減災研究所(下稱「高新減災所」)發出。

發展地震預警技術,是中國在汶川地震後反思其「防震減災」能力的重要一環。地震是中國的「眾災之首」。官方數據顯示,地震死亡人數佔中國全部自然災害死亡人數的52%。中國大陸國土面積58%以上、將近55%的人口處於地震烈度7度以上地震高風險區,震災風險遠高於美國、歐洲等國家和地區。

不過,預警技術的落地,遠不如預期順遂。目前,中國地震局正在推進 《國家地震烈度速報與預警工程》(下稱《國家預警工程》),希望在2023年讓全國形成地震預警能力。但如今,整個工程只在2018年開始對福建一省提供地震預警服務——福建省地震局局長金星是《國家預警工程》的總設計師。

民間機構高新減災所則從2012年開始對外發布地震預警信息,自稱「地震預警關鍵核心技術處於世界領先水平」,曾多次質疑中國地震局的技術實力,並稱後者阻礙了其對自身技術的推廣普及。中國地震局卻認為,高新減災所的預警技術僅能提供單一服務,與《國家預警工程》有着本質的不同。

從技術研發到信息發布,一場關於地震預警的競逐,在「國家隊」中國地震局和民間機構高新減災所之間持續了數年。如今,高調「領跑」的民間機構難以獲得信息發布的權限;國家隊仍步履緩慢。汶川地震11年後,這片大陸依舊未能普及地震預警系統。

2008年5月20日,四川省綿竹市的學校,一名父親參加一場哀悼和抗議活動,其女兒在地震因校舍倒塌而壓死。

2008年5月20日,四川省綿竹市的學校,一名父親參加一場哀悼和抗議活動,其女兒在地震因校舍倒塌而壓死。攝:Andrew Wong/Getty Images

建立地震預警系統,為何花了這麼多年?

儘管官方宣稱中國地震局從2000年起已着手研究地震預警技術,但實質性進展,卻是由2008年汶川地震帶來的巨大陣痛所催生的。

「當時如果有預警系統,就能為北川、青川等地搶到幾十秒的逃生時間。」金星曾在介紹「國家預警工程」時這樣說道。距震中百餘公里的的北川和青川,在汶川地震中總計有逾2萬人死亡。而預警系統可以利用電波和地震波之間的傳播速度差,趕在地震波到達前,向預計將受到破壞性地震影響的區域發出警報。

汶川地震3個月後,中國地震局向科技部提交了項目建議書,將「研究適合我國國情的、有自主知識產權的地震預警與烈度速報系統」作為目標,並於2009年通過了可行性論證,從2010年3月開始由福建省地震局牽頭進行試點實施,總投資1724萬元(人民幣,下同)。

這場地震也改變了高新減災所所長王暾的人生軌跡。

四川人王暾當時在歐洲從事理論物理博士後研究工作。「地震發生那天,立即意識到應該回去......我開始搜索地震預警的信息,發現地震預警只在日本等少數國家應用。我決定回成都進行預警系統的研究。」2008年6月,王暾在成都組建起高新減災所,從零開始,投入地震預警技術的研發。

2011年,高新減災所開始頻頻在新聞稿中使用「中國首次」等字眼:「中國首次地震預警信息發出」、「中國首個電視地震預警啟用」、「中國首個城市地震預警系統開建」、「中國首次實現微博地震預警」......

支撐起這些「中國首次」的,是由地方政府背書的3000萬元研發基金。王暾在2013年4月接受《第一財經日報》採訪時表示:「有地方科技局、科技部、自然科學基金委和省政府給的很多錢,政府支持與自籌資金比例大概在1:1到1:2之間。」

2013年4月20日,雅安市蘆山縣發生7.0級地震,安裝了減災所預警App的成都市民在地震橫波達到前28秒收到預警信息。減災所稱:「 這是中國首次預警7級強震」。

同樣的時間節點上,比起高新減災所的高調宣傳,中國地震局的「親兒子」——福建省地震局交出的成績單,顯得有些黯然失色。

2013年4月25日,中國四川省雅安市廬山縣,救援人員正運送地震遇難者屍體。

2013年4月25日,中國四川省雅安市廬山縣,救援人員正運送地震遇難者屍體。圖:AFP via Getty Images

2013年2月22日,福建省地震局宣布已完成地震預警系統的研製,從2012年9月開始在福建地震台網在線試運行,但並未透露何時能對外提供服務,僅表示要等「條件成熟」。6月,福建省的地震預警項目通過了中國科技部的驗收。後者稱,項目為《國家預警工程》「奠定了重要的技術基礎,積累了經驗」。

隨後是長達5年的等待。2018年7月20日,《國家預警工程》正式啟動,總投資約19億,將建設華北、南北帶、新疆西北部、東南沿海等四個重點地震預警區,計劃於2020年在部分地區率先形成地震烈度速報能力,2023年在中國全國形成地震預警能力。

從項目獲批到最終啟動,跨越了近10年時間。對此,中國地震局地震預測研究所研究員陳會忠曾在2013年接受《南都週刊》採訪時表示,《地震預警工程》需要做調研報告和初步設計,「整個過程很漫長。這不是地震局能決定的,它受到各種因素的制約,包括經費的制約和各方面的論爭。」

地震預警專家、台灣大學地質系主任吳逸民在接受端傳媒採訪時表示,福建省地震局的地震預警發展進度「蠻正常的」。「這種工作必須要很穩, 而且必須要對社會負責任,不能隨便說發預警就發預警,要經過一個比較嚴謹完整的檢驗後才能做。」

公開資料顯示,日本的「緊急地震速報」系統從2002年開始試運行,2007年正式面向公眾服務。台灣「強震即時警報」則是在2011年被國家地震工程研究中心首度公開發布,2016年加入台灣災防告警系統。

不過,和日本、台灣相比,中國的預警系統2012年試運行、預計2023年落地全國,依然顯得有些慢了。

在中國地震局陷入漫長審批之際,高新減災所繼續擴張「勢力範圍」。2015年,高新減災所稱已建成「全球最大的地震預警網」,覆蓋面積達220萬平方公里,覆蓋中國地震區人口90%。

2008年5月14日,中國四川省北川縣一條因地震而倒塌的道路。

2008年5月14日,中國四川省北川縣一條因地震而倒塌的道路。圖:China Photos/Getty Image

民間機構V.S.國家地震局,誰的技術更優?

2013年8月,時任中國地震局局長陳建民與王暾有過一次會面。在高新減災所的記述中,陳建民稱減災所的預警技術「促進了中國地震局地震預警項目的立項」,且「雙方都注意到了地震預警存在多種技術方案,希望相互借鑑融合、促進地震預警技術的進一步完善和取得減災實效。」

但在2014年底自制的一本《中國地震預警事業發展與展望》藍皮書中,高新減災所戳破了與中國地震局交好的表象。

減災所認為, 2013年開始,中國地震局及其下屬的省級地震局「持續1年通過媒體的『隔空喊話』表明對減災所的負面態度」。《21世紀經濟報導》在當年的一篇報導中寫道,和國家地震局建立的「綜合性台站」相比,王暾的地震預警台站被一些業內人士評論為「比較簡單的設備」:「就是簡易的加速度計,嵌入式轉換器,相關電腦設備,成本並不高,僅能進行地震預警,而非如福建局的台站,可以承擔預警,速報,觀測等多種任務。」

高新減災所則認為,通過了科技部驗收的福建試驗項目,才是「不完美」的那一個。「中國地震局地震預警試驗區域內未發生破壞性地震,其技術未能經過破壞性地震的檢驗。另外,沒有任何民眾能接收到其預警信息,也表明未能形成完整的地震預警技術體系。」高新減災所在藍皮書中寫道,「現在地震局之外的地震預警技術明顯更優。」

此外,中國地震局既是地震業務管理者、又是地震技術提供者的事實,被高新減災所視作「管幹不分」——「中國地震局需要優化管理方式,由既是『裁判員』又是『運動員』變為『裁判員』與『監督員』。」

高新減災所的數據稱,其預警系統的「預警時間平均為7秒,領先日本2秒,僅為其他中國機構的50%,預警盲區半徑約24公里,比日本小6公里,比中國其他機構小26公里」,自2011年6月正式運行,已實現2.7級以上地震「無漏報和誤報」。

對於高新減災所自詡的技術「更優」,吳逸民表示「持保留的態度」。他說,現今擁有預警技術的國家,都差不多處於同一水平,「並沒有誰做得真正好到很有突破」 :「大家大概都是在地震後10秒左右得出來訊息,你(時間)縮到很短的時候,你的不確定的因素就會變大。比較可靠的系統,都是會在比較穩定的時候才會發布訊息。」吳逸民曾多次前往中國大陸,和中國地震局及福建地震局有着長期交流,在他看來,中國地震局的地震預警系統跟台灣和日本「差距不大」,只是還沒有實用化。

端傳媒記者以普通市民身份,通過成都市網絡信息理政平台,問詢了地震預警相關問題。來自成都市應急管理局的回覆信函稱:中國地震局和省地震局等上級地震主管部門認為,高新減災所研發的「ICL地震預警技術系統」在功能方面僅實現了單一的地震烈度速報和預警,「與國家正在建設的全國地震預警系統相比,其系統的完整性、功能的綜合性和應用的範疇有本質的不同」。

2015年,一場「無中生有」的地震,讓二者間的互相指摘與不滿,進入大眾視野。

2013年4月22日,一名地震倖存者在四川省雅安市廬山縣龍門王家村,展示他家是如何被破壞。

2013年4月22日,一名地震倖存者在四川省雅安市廬山縣龍門王家村,展示他家是如何被破壞。攝:Simon Song/South China Morning Post via Getty Images

誰有權利發布地震預警信息?

2015年8月11日,高新減災所的地震預警應用向用戶推送了一條四川北川6.0級地震的預警信息。國家地震台網隨即對外表示,此信息是系統誤報,並稱高新減災所是一家民間企業,不是中國地震局下屬單位,鑑於誤報地震極易引起社會恐慌,認為地震預警信息應該由國家統一發布。

當晚,高新減災所通過微博回應稱,「誤報」實際是不提前告知的「演習」,表示取得了「良好測試效果」。中國地震局地球物理研究所官方微博則是認為,地震預警誤觸發引起誤報也正常,畢竟高新減災所的系統和技術「都不是國內最優的」,本可藉機找到誤觸發、誤報的原因,「沒必要做如此複雜、文過飾非的公關」。

次日晚間,高新減災所在微博直接將矛頭對準中國地震局:「中國地震局還沒有地震預警金剛鑽呢,就不讓別人幹瓷器活兒了,太霸道了?」

這番「口水戰」背後,是一個尚未釐清的關鍵問題——民間機構有沒有權利發布地震預警信息?

吳逸民向端傳媒表示,在國際上,地震預警信息都是由公部門來發布的:「 災害訊息只能由國家的單位來發布,不然會造成救災或是指揮的混淆。像我自己也有自己的系統,但我們就不會去發布什麼樣的警報,都是配合(台灣中央)氣象局來做。」

但在中國,能夠回答這個問題的相關法律是缺失的。

「上位法《中華人民共和國防震減災法》和《地震監測管理條例》中,確實沒有明確『地震預警到底由誰發布』的問題,所以在實踐中會出現一些新的問題。」時任四川省地震局政策法規處處長的周瑋曾如此表示

目前,中國地震系統的管理結構是「條塊分割」的,各省地震局歸中國地震局垂直管理,但省級以下的市縣兩級地震系統則由當地政府管理。因此多年來,高新減災一直通過和市縣地震主管部門合作來推廣地其技術。

就在此次「誤報」之爭三個月前,福建省率先出台了中國首個《地震預警管理辦法》:地震預警信息由省政府通過全省地震預警系統統一發布,任何單位和個人未經授權,不得以任何形式向社會發布地震預警信息。隨後,雲南、甘肅、遼寧和陝西等《國家預警工程》中的重點預警區省份,都相繼出台規定,將地震預警信息的發布權統一到了省地震工作主管部門。

這些地方性法規的出現,對高新減災所顯然不是一個好消息。

事實上,彼時四川也有意在2015年內出台相關條例,卻因為省內在這一問題上的矛盾尤為激烈,至今未能出台。

2015年5月,在與四川省地震局共商時,王暾當面向四川省地震局副局長雷建成表示:「中國地震局和四川省地震局等省地震局,確實有一些領導按照傳統地震業務工作模式,認為減災所幹了他們想幹而還未幹的事而在阻礙減災所推進地震預警服務。」根據高新減災所的記述,在四川省法制辦當年10月的地震預警立法論證會上,「參會人員特別對地震預警信息的發布和服務主體是否必須為四川省地震局進行了激烈的討論。」

目前,四川省的地震預警服務還沒有在法律層面被四川省地震局「一家吃光」,但即便是多年來一直支持高新減災所發展的成都地震主管部門,也依然對民間機構多有顧慮。

成都市應急管理局認為:「鑑於地震預警的敏感性,將民營企業的信號源作為地震預警信息發布的依據,一方面權威性不夠;另一方面,引入廣電系統後,存在被其他敵對勢力和不法分子信息入侵發生網絡安全事件的風險。」

這令預警服務的落地,長期處在「原地踏步」的狀態。

2009年5月12日,汶川地震一周年期間,市民在四川省北川縣的廢墟上祭祀。

2009年5月12日,汶川地震一周年期間,市民在四川省北川縣的廢墟上祭祀。攝:Feng Li/Getty Images

民間機構提供地震預警服務,難上電視,更難上手機

在汶川、北川和茂縣三座四川縣城開通電視地震預警6年後,2018年5月,中國才有了首批開通電視地震預警服務的市州,包括德陽市、宜賓市等11個市縣,覆蓋500萬人口——約佔四川地震區人口的10%。

據《21世紀經濟報導》報導,四川省的廣播電視運營商曾在2017年有意與成都高新減災所合作,開通電視地震預警服務,但礙於中國地震局的現行政策,一直未獲施行。王暾透露稱:「最後由德陽市政府、德陽市地震局牽頭,才最終推動地震預警信息在電視上的發布。」

「但是,仍然有近90%的地震區人口不能收到地震預警。」王暾當天表示,中國的地震預警信息全國應用率不足3%。四川省科技廳巡視員周孟林表示,除了通過電視預警外,還應該着力解決手機地震預警等問題。在日本,所有的手機都有被政府要求加入地震預警功能,在破壞性地震發生時強制向民眾推送預警信息。

四川省科技廳是王暾落地預警技術背後鮮有的省級推動力量,更在2013年對外表示,鑑於汶川特大地震造成巨大的人員及經濟損失,其通過中小企業創新基金等科技計劃,「大力支持成都高新減災研究所開展地震預警關鍵技術科技攻關」,還將「ICL地震預警技術系統」納入了四川科技「一號工程」。

2013年4月雅安蘆山強震後,四川省科技廳一度表態稱:「要協助成都高新減災研究所,主動與省應急辦、教育廳、省廣電局、省減災中心、中國移動四川分公司等部門和單位對接,爭取讓地震預警系統儘快發揮作用。」

但這一句「儘快」,一等便是6年。至今,沒有一家電信運營商願意將地震預警信息接入其系統。

類似窘境或許只有國家預警工程能解決。目前,中國各省地震局都在全力推動《國家預警工程》在當地的建設。「將通過中國移動、電信、聯通提供相關的技術支持與保障,確保預警信息能及時、快速、準確、安全發布」,已經被明確提到

2008年川震重災區之一茅壩初中廢墟仍被保留,成為北川地震遺址中的重要景點,廢墟上,至今掛有一面橫幅,由一位遇難學生母親懸掛,憑此悼念兒子。

2008年川震重災區之一茅壩初中廢墟仍被保留,成為北川地震遺址中的重要景點,廢墟上,至今掛有一面橫幅,由一位遇難學生母親懸掛,憑此悼念兒子。攝:林振東/端傳媒

建設預警系統之外,還應做什麼?

2019年3月,中國地震局工程力學研究所副所長、《國家預警工程》副總設計師李山有坦言,雖然中國業已掌握地震預警的前沿算法並研發出第一代地震預警系統軟件,基本可以支撐《國家預警工程》的實施,「但與日本、美國等地震預警技術先進、實踐經驗豐富的國家相比,我國地震預警技術研究仍處於跟跑水平,自主創新的理論方法偏少,巨型台網數據彙集與處理、千萬用戶秒級信息發布的方法技術尚需完善。」

而在不斷進步的技術之外,一些老生常談的防震問題,仍在困擾着這個多災多難卻又信奉「多難興邦」的國家。

地震學家嵇少丞在一篇質疑高新減災所的宣傳辭令「誇大其詞」的文章中表示,解決地震災害問題的根本手段是抗震設防、提高建築質量、消除豆腐渣工程。

「在那些不重視建築抗震質量與腐敗豆腐渣工程的國家或地區,地震的破壞程度永遠最高。」

「我國城市有許多老舊房屋還沒有抗震除險加固,抗震能力較弱;農村也有眾多農居還沒有達到抗震設防要求。」中國全國人大常委會副委員長艾力更·依明巴海在2018年10月的所做的一份報告中指出,中國民居抗震設防能力不足的狀況仍沒有根本改變,「目前在四川涼山等地的一些縣區,雖然處於地震重點監視防禦區和重點危險區,但仍有超過50%的農村房屋未經抗震改造,極易造成『小震大災』的悲劇。」

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