西海岸地震预警系统继续向公众使用

西海岸地震预警系统继续向公众使用

在地震预警系统开始工作的十年后，科学家和工程师们正在对美国西海岸的一个原型进行微调，该原型可能在2018年被有限的公众使用。

在12月6日发表在地震研究快报上的两篇论文中，研究人员描述了原型震动警报系统的关键组件和测试平台，目前正在加利福尼亚、俄勒冈和华盛顿进行测试。

地震预警的发展表明,地震监测站的密集的网络,迅速转移地震数据中央处理和预警站,快速路径向用户分发警报信息,以及教育和培训如何使用警报都需要一个完备的早期预警系统。

虽然地震预警是为西海岸开发的，但类似的系统也可以用于阿拉斯加、夏威夷等地的地震预警，即使是在俄克拉荷马州这样的地方，地震也是造成地震破坏的主要原因。“我们一直在用‘我们能尝试你的系统吗?或者“我们能把你的系统移植过来吗?””科勒说。“理论上的答案是肯定的，但必须有一些关键因素。”

更多,更快的速度

地震预警是利用美国地质调查局(U.S. Geological Survey)支持的国家地震网络收集的先进国家地震系统(ANSS)收集的地震数据开发的。现在大约有760个地震监测站对地震警报做出了贡献。Kohler说，改善西海岸预警的首要任务之一是在这些网络中增加近1000个站点。

Kolher解释说:“洛杉矶和旧金山的部分地区被地区性的网络站点所覆盖，但加州、华盛顿和俄勒冈的许多地区并没有被很好地覆盖。”“在工程中有一些资金用于建造一些新的车站，但现在还不足以完成地震预警的区域阵列，这是最可靠的形式。”

来弥补这些不足,ShakeAlert系统正在测试“志愿者”加速计的使用,主要是在洛杉矶地区,敏感到足以感知地震,可以插在一个业务或家里,绕过更昂贵的允许和安装所需的全面地震站。

即使在已经存在密集网络的地方，也有一些站点缺乏高速和可靠的遥测技术——数据通信能力包括从无线电波到卫星和商业互联网等各种信息，以便实时向中央数据处理中心发送地震信号。“有了地震预警，这个游戏的名字就快了，”科勒说。“中央处理的信号需要快速，而处理中心必须能够快速向用户发出警报，以使其变得有用。”需要为地震预警所需的一些资金投入升级现有的遥测技术。

改进的算法

地震预测的算法现在估计地震的一个“点源”，但是“我们正在研究能够将能够处理非常大地震的算法结合起来，以一种无法接近单个点的方式发生，”Kohler说。

她说，目前版本的系统在提供有关地震的有用警告方面不太成功，因为地震会破坏长段的断层，并随着时间的推移而演变，比如2011年日本的东北地震。

地震预测团队还对过去和实时地震事件的系统进行了测试，观察地震震级、震中和起源时间等参数的能力，以及地震开始时的延迟时间和用户发出警报的时间。“但最终用户真正关心的是地面震动在他们的位置上的严重程度，所以我们现在也在测试能够提供这些数据的算法，”Kohler说。“我们完全预计，地震预测的未来迭代将会将地面震动评估作为警报最基本的部分之一。”

2017年4月，当地震预测从加州扩展到华盛顿和俄勒冈州时，开发人员还创建了一组算法，可以在太平洋西北部、北部和南加州使用。科勒说，挑战在于开发一套标准的算法，这些算法可以解释每个地区不同的构造环境，包括太平洋西北部的近海俯冲带，以及加州的海岸断层。

用户想要的是什么

从一开始，地震预警就有一个稳定的测试用户群——从政府机构到企业——他们帮助团队获得了系统的宝贵反馈。

例如，地震预警团队正在从其测试用户那里了解到用户在警报中可以容忍多少不确定性，以及他们希望这些警报的准确程度。科勒指出，地震预警与第三方公司合作，决定如何发布警报，警报应该采取什么形式，以及警报中有什么样的信息，而且没有一种“一刀切”的方法。

例如，一所学校可能对错误的警报有更高的容忍度——学生们会在他们的课桌下躲避几分钟的指令——但铁路或机械装配线可能会想要关闭操作，只针对最安全的警报。

科勒说:“我们正在学习他们对警报时间和准确性的容忍程度。”“因为你越早想警报，它就越不准确。”如果你等待更多的数据来产生警报，那么它就会越准确。

随着地震预警转向更广泛的公共用途，Kohler和她的同事们希望他们的文件能够很好地提醒人们地震早期预警系统所需要的所有元素。