今天世超打算跟差友們聊聊地震預(yù)警這件事兒，原因不是因?yàn)樵蹅儑?guó)內(nèi)又有了什么技術(shù)突破，而是因?yàn)閲?guó)外又有了新進(jìn)展。

但我包你看完這篇文章后，絕對(duì)會(huì)感慨一句：“老外們真是生活在水深火熱中～”

是這樣的，前不久谷歌在美國(guó)的《科學(xué)》雜志發(fā)了篇文章，說他們利用全球的20多億部手機(jī)來組成地震預(yù)警網(wǎng)絡(luò)。

并且從2021年開始已經(jīng)試運(yùn)行了四年，結(jié)果證明這項(xiàng)技術(shù)是有效的——文章中提到，該技術(shù)在過去捕捉到了約1.1萬次地震，性能可以媲美標(biāo)準(zhǔn)地震儀。

不兒，谷歌你們終于醒啦？

實(shí)際上，同樣是2021年，咱們國(guó)內(nèi)的成都高新減災(zāi)研究所（以下簡(jiǎn)稱減災(zāi)所）就和小米達(dá)成合作，在小米手機(jī)上線了實(shí)現(xiàn)類似的地震預(yù)警功能，同樣是利用手機(jī)內(nèi)置的傳感器來檢測(cè)地震波。

只不過當(dāng)時(shí)小米和減災(zāi)所并沒有像谷歌這樣，把相關(guān)的技術(shù)研究投稿到《科學(xué)》這種嚴(yán)肅的學(xué)術(shù)期刊。

而且對(duì)于國(guó)內(nèi)來說，咱們還真不用依賴手機(jī)地震預(yù)警，因?yàn)樗皇莻€(gè)補(bǔ)充方案，想要更靠譜，還得靠咱們官方的地震監(jiān)測(cè)裝置和預(yù)警網(wǎng)絡(luò)。

所以咱們國(guó)內(nèi)事實(shí)上已經(jīng)有了“傳統(tǒng)地震預(yù)警網(wǎng)絡(luò)為主、手機(jī)地震預(yù)警為輔”的方案。

不過放到國(guó)外來說，情況就完全不同了。

很多國(guó)家的地震預(yù)警系統(tǒng)要么直接沒有，要么就是還比較落后，所以對(duì)于國(guó)外的普通人來說，谷歌的這套方案就相當(dāng)于“救命稻草”。

那么這里我估計(jì)差友們都想問了：無論是小米和減災(zāi)所的合作，還是谷歌的技術(shù)，拿手機(jī)來檢測(cè)地震真能靠譜嗎？

在解釋這點(diǎn)前，咱們得先來復(fù)習(xí)一下，傳統(tǒng)的地震預(yù)警系統(tǒng)是怎么工作的。

簡(jiǎn)單來說，地震預(yù)警的核心邏輯是利用地震波傳播的“時(shí)間差”。

地震波分P波（縱波）和S波（橫波）：其中P波的傳播速度快、振動(dòng)弱、破壞性小，而S波的速度慢但振動(dòng)強(qiáng)，對(duì)地面建筑的破壞性更大。

傳統(tǒng)地震預(yù)警系統(tǒng)會(huì)通過震源附近的地震儀來檢測(cè)P波，通過P波的數(shù)據(jù)和數(shù)學(xué)模型去估算S波的到達(dá)時(shí)間，以及地震的烈度，然后由地震機(jī)構(gòu)來對(duì)民眾發(fā)布預(yù)警信息。

所以一般來說，為了保證早期監(jiān)測(cè)階段的準(zhǔn)確性和可靠性，地震預(yù)警系統(tǒng)的設(shè)備精度要求會(huì)非常高，并且還會(huì)根據(jù)不同的監(jiān)測(cè)需求，把地震儀安裝在地面或者是地底。

而基于手機(jī)開發(fā)的地震預(yù)警系統(tǒng)，在原理上與傳統(tǒng)的方案相同。

只不過他們把監(jiān)測(cè)地震波的器件，從精密的標(biāo)準(zhǔn)地震儀（強(qiáng)震儀），變成了你手機(jī)上的加速度傳感器。

眾所周知，加速度傳感器是一種用來監(jiān)測(cè)物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的元器件，比如手機(jī)正是通過加速度傳感器測(cè)量到的移動(dòng)加速度，結(jié)合算法來計(jì)算你每天的行走步數(shù)。

基于這個(gè)特性，手機(jī)靜止不動(dòng)的時(shí)候，它會(huì)利用傳感器來檢測(cè)突然增加的加速度，也就是地震波的振動(dòng)。

不過這里的問題是，相比標(biāo)準(zhǔn)的地震儀，加速度傳感器的精度壓根不夠，并且還極容易出現(xiàn)各種誤觸情況。

比如，你在房間里的跑動(dòng)，或者是剛好外邊路過一輛大貨車，這些情況導(dǎo)致的振動(dòng)，都有可能被手機(jī)上的加速度傳感器給捕捉到，從而出現(xiàn)誤判。

所以如何區(qū)分地震還是日常生活中的常規(guī)振動(dòng)，才是手機(jī)地震預(yù)警系統(tǒng)的關(guān)鍵所在。

這其中的原理并不復(fù)雜，以下咱們拿谷歌的地震警報(bào)系統(tǒng)（ Android Earthquake alerts，簡(jiǎn)稱AEA）來舉例。

當(dāng)一臺(tái)手機(jī)因?yàn)檎駝?dòng)觸發(fā)了地震預(yù)警的時(shí)候，它會(huì)先把加速度信息和大致位置發(fā)送到谷歌的服務(wù)器那里。

谷歌收到信息后會(huì)先做第一步判斷，就是查看當(dāng)前時(shí)間的相同地點(diǎn)有沒有其他手機(jī)也觸發(fā)了預(yù)警，只有當(dāng)震源位置有足夠多的可信觸發(fā)信息時(shí)，才會(huì)宣布發(fā)生地震，接著根據(jù)P波和S波的數(shù)據(jù)估算出地震時(shí)間、震級(jí)和震源等信息。

換句話說，位于震中的安卓手機(jī)充當(dāng)了“吹哨人”的角色，而谷歌做的是結(jié)合多位“吹哨人”的信息進(jìn)行綜合判斷。

到這里，大家應(yīng)該也都看出來了，谷歌的這套方案其實(shí)主要還是依靠于龐大的安卓用戶基數(shù)，雖然地震波的檢測(cè)質(zhì)量不如傳統(tǒng)方案，但勝在數(shù)量夠多，可以進(jìn)行交叉驗(yàn)證。

那回到咱們前面提出的問題：這能有多靠譜呢？

根據(jù)谷歌公布的數(shù)據(jù)，從2021年4月1日到2024年3月31日，AEA一共檢測(cè)到了11231次地震，其中有85%與傳統(tǒng)地震目錄中列出來的地震是相匹配的。

并且AEA的震級(jí)估算精度也在逐年提高。

AEA對(duì)于4.5級(jí)以上地震估算精度的演變

不過，谷歌自己也指出，在大約1300起警報(bào)事件當(dāng)中，有三次是誤報(bào)的。

其中兩次是因?yàn)槔妆茁曇l(fā)的大規(guī)模震動(dòng)，讓AEA產(chǎn)生誤報(bào)。

另一起則是因?yàn)榱硪粋€(gè)警報(bào)系統(tǒng)的大規(guī)模通知后，讓某個(gè)區(qū)域的手機(jī)集體產(chǎn)生震動(dòng)，從而觸發(fā)了AEA的警報(bào)。

而在 2023 年的土耳其 7.8 級(jí)地震期間，谷歌的這套系統(tǒng)還低估了震級(jí)（誤判為4.5級(jí) - 4.9級(jí)），直到震動(dòng)開始后才向一些人發(fā)出警報(bào)，很難讓人完全相信這個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

圖源中國(guó)地震臺(tái)網(wǎng)

當(dāng)然谷歌表示，這些都是可以通過優(yōu)化軟件算法來改善的。

而且人家谷歌也說了，這個(gè)AEA警報(bào)系統(tǒng)只是一項(xiàng)補(bǔ)充服務(wù)，它的目的并不是取代官方的地震預(yù)警系統(tǒng)。

但話又說回來，即便是谷歌提供的這種“補(bǔ)充”服務(wù)，對(duì)于大部分國(guó)家來說，也可以算是國(guó)家級(jí)的地震預(yù)警系統(tǒng)了。

因?yàn)椴⒎撬形挥诘卣饚У膰?guó)家都有能力、有意愿去搭建起一個(gè)完整的地震預(yù)警系統(tǒng)。

世超搜了一下，全球大概有100多個(gè)國(guó)家和地區(qū)位于地震帶上，但目前除了中國(guó)外，已經(jīng)建成完整地震預(yù)警系統(tǒng)的國(guó)家只有日本、墨西哥、羅馬尼亞、土耳其、意大利、法國(guó)這么幾個(gè)。

墨西哥地震預(yù)警系統(tǒng)

其中土耳其和羅馬尼亞屬于區(qū)域性預(yù)警系統(tǒng)，只針對(duì)某些地震活動(dòng)頻繁的區(qū)域進(jìn)行預(yù)警，還有像法國(guó)這種針對(duì)地中海沿線高速鐵路設(shè)置的地震預(yù)警系統(tǒng)，相當(dāng)于保護(hù)重要交通線的一種措施。

而谷歌所在的大本營(yíng)美國(guó)，雖然提出過全國(guó)性地震預(yù)警系統(tǒng)的建設(shè)計(jì)劃，并且還擁有多套技術(shù)方案，但目前也只在美國(guó)西海岸實(shí)現(xiàn)了完整的地震預(yù)警系統(tǒng)部署（ USGS Shakealert 系統(tǒng)）。

深綠色為西海岸部署的 Shakealert 系統(tǒng)，淺綠色為安卓地震警報(bào)系統(tǒng)

所以谷歌干的這件事兒，對(duì)于老外們來說確實(shí)是件大好事。

但對(duì)于國(guó)內(nèi)來說，咱們更多的是以一個(gè)吃瓜的角度來看待，畢竟無論是手機(jī)地震預(yù)警，還是傳統(tǒng)的地震預(yù)警，咱們國(guó)內(nèi)已經(jīng)都有現(xiàn)成的方案。

比如去年地震局公布過，咱們國(guó)內(nèi)已建設(shè)了15899個(gè)觀測(cè)站，是全球規(guī)模最大的地震預(yù)警網(wǎng)。

還有我曾經(jīng)跟大家說過很多次的減災(zāi)所，他們自主研發(fā)的ICL地震預(yù)警系統(tǒng)在全球范圍內(nèi)就屬于是遙遙領(lǐng)先。

這個(gè)系統(tǒng)由一個(gè)全自動(dòng)的預(yù)警網(wǎng)絡(luò)組成，在國(guó)內(nèi)主要的地震區(qū)都設(shè)立了密集的地震預(yù)警監(jiān)測(cè)儀，在地震發(fā)生后，可以提前幾秒到幾十秒向地震波還未到達(dá)地區(qū)的用戶發(fā)出警報(bào)。

更重要的是，現(xiàn)在減災(zāi)所跟華米OV等國(guó)產(chǎn)手機(jī)廠商都有合作，各家的手機(jī)系統(tǒng)在底層都集成了地震預(yù)警功能，可以接收到。

所以在用國(guó)產(chǎn)手機(jī)的差友們，既不用操作，也不用花錢，就能夠接收到來自減災(zāi)所的地震預(yù)警信息。

vivo手機(jī)的地震預(yù)警服務(wù)聲明

OK，關(guān)于國(guó)內(nèi)外地震預(yù)警系統(tǒng)的情況，咱們聊到這也就差不多了。

最后我想說，無論是國(guó)外谷歌的AEA安卓地震警報(bào)，還是國(guó)產(chǎn)手機(jī)與減災(zāi)所的系統(tǒng)級(jí)合作，都算是廠商們擔(dān)起社會(huì)責(zé)任的體現(xiàn)。

但應(yīng)對(duì)這種自然災(zāi)害，僅靠廠商們的力量明顯是不夠的，最終還得靠國(guó)家的地震預(yù)警工程。

所幸，咱們國(guó)內(nèi)在這塊做得確實(shí)讓人安心。

撰文：粿條

編輯：米羅&面線

美編：煥妍

圖片、資料來源：

維基百科、谷歌

arstechnica——How Android phones became an earthquake warning system

香港天文臺(tái)——地震可以預(yù)測(cè)嗎？

science——Global earthquake detection and warning using Android phones

新浪科技——成都高新減災(zāi)研究所聯(lián)手小米，中國(guó)首個(gè)手機(jī)地震監(jiān)測(cè)預(yù)警網(wǎng)上線啟用

人民網(wǎng)——四川瀘定6.8級(jí)地震 千萬民眾收到提前預(yù)警緊急避險(xiǎn)