地震预警系统的探索与优化

知识链接

地震前兆

人的感官能直接觉察到的地震异常现象称为地震的宏观异常。地震宏观异常的表现形式多样且复杂，异常的种类多达几百种，异常的现象多达几千种，大体可分为：地下水异常、生物异常、地声异常、地光异常、电磁异常、气象异常等。

1.地下水异常

地下水包括井水、泉水等。主要异常有发浑、冒泡、翻花、升温、变色、变味、突升、突降、井孔变形、泉源突然枯竭或涌出等。人们总结了震前井水变化的谚语：

井水是个宝，地震有前兆。无雨泉水浑，天干井水冒。

水位升降大，翻花冒气泡。有的变颜色，有的变味道。

2.生物异常

许多动物的某些器官感觉特别灵敏，它能比人类提前知道一些灾害事件的发生。动物异常的种类很多，有大牲畜、家禽、穴居动物、冬眠动物、鱼类等。动物反常的情形，人们也有几句顺口溜总结得好：

震前动物有预兆，群测群防很重要。

牛羊骡马不进厩，猪不吃食狗乱咬。

鸭不下水岸上闹，鸡飞上树高声叫。

冰天雪地蛇出洞，大鼠叼着小鼠跑。

兔子竖耳蹦又撞，鱼跃水面惶惶跳。

蜜蜂群迁闹哄哄，鸽子惊飞不回巢。

除此之外，有些植物在震前也有异常反应，如不适季节的发芽、开花、结果或大面积枯萎与异常繁茂等。

3.气象异常

地震之前，气象也常常出现反常。主要有震前闷热，人焦灼烦躁，久旱不雨或霪雨绵绵，黄雾四塞，日光晦暗，怪风狂起，六月冰雹等。

探究学习

1.判断对错（对的画，错的画）

◆宏观前兆是人的感官能觉察到的地震前兆，它们大多在临近地震发生时出现。（　）

◆微观前兆是人的感官不易觉察，须用仪器才能测量到的震前变化。（　）

2.出现地震前兆（比如水井中的水变浑浊、有异味、变颜色）______________，（能/不能）推断地震一定要到来，请说明理由：_____________________________

______________________________________________

3.地震宏观异常的表现形式多样且复杂，除了知识链接中讲到的地下水异常、生物异常、气象异常，还有哪些异常？请查阅资料，填写表格。

◆我们小组在探究这个问题时遇到的困难是：____________________________

解决办法是：________________________________________________________

◆互动反馈

我认为在我们小组内________同学发挥了引领作用，理由是：______________

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地震预警——张衡与地动仪

张衡

中国东汉科学家，字平子，南阳西鄂（今河南省南阳市石桥镇）人。早年在家发奋苦读，17岁去长安和洛阳一带游历，参观太学，求师访友。永元十二年（公元100年）出任南阳太守的主簿。永初五年（公元111年）赴京都任郎中和尚书侍郎，并曾两度担任太史令。晚年曾任河间相、尚书等职。在天文学、地震学、机械制造、数学、文学、绘画等方面均有很高造诣。

候风地动仪

世界上第一架测验地震的仪器是中国东汉时期天文学家张衡于汉顺帝阳嘉元年（公元132年）制成的候风地动仪。

据史书《五行志》记载，公元92年以后，几乎连年发生地震，地震地区大至数十郡，地裂地陷，江河泛滥，房屋倒塌。张衡鉴于地震的频繁，创造了候风地动仪，以测定地震的方位。

探究学习

1.请查找资料，描述地动仪的结构组成

◆世界上第一台地动仪是________________________发明的。

◆你查阅了什么资料，在哪里查的？

______________________________________________

◆地动仪的结构组成是：_____________________________________________

◆同桌写的地动仪组成是：_____________________________________________

◆互动反馈

我认为在这个探究活动中，我们小组内________同学表现最佳，理由是：

______________________________________________(www.xing528.com)

2.地动仪与地震预测

◆地动仪是如何预测地震的？

______________________________________________

◆历史记载中，地动仪有没有成功预测地震，是哪次？

______________________________________________

◆互动反馈

我认为在探究这个问题时，遇到的最大困难是：____________________________

解决的方法是：______________________________________________________

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地震预警

“地震预警”是指突发性大震已发生、抢在严重灾害尚未形成之前发出警告并采取措施的行动，抢在地震波传播到设防地区前，向设防地区提前几秒至数十秒发出警报，以减小当地的损失，也称作“震时预警”。

地震预警系统是指实现地震预警的配套设施。按照系统响应的顺序可包括：地震监测台网、地震参数快速判测系统、警报信息快速发布系统和预警信息接收终端。整套系统的特点是高度集成、实时监控、飞速响应，尤其是飞速响应这一点至关重要；因为地震预警系统其实就是在和地震波赛跑，多跑赢一秒，就能多获得一秒的应对时间，用分秒必争来形容最为恰当不过。

地震预警系统的工作原理就在于可以探测到地震发生最初时发射出来的无破坏性的地震波（纵波即P-波），而破坏性的地震波（横波即S-波）由于传播速度相对较慢则会延后10～30秒到达地表。深入地下的地震探测仪器检测到纵波（P-波）后传给计算机，即刻计算出震级、烈度、震源、震中位，于是预警系统抢先在横波（S-波）到达地面前10～30秒通过电视和广播发出警报。并且，由于电磁波比地震波传播得更快，预警也可能赶在P波之前到达。

当地震发生后，离震中最近的几个预警台站会陆续接收到地震信号，触发地震参数快速判测系统；在收到信号的几秒至十几秒内，快速判测系统将估算出地震的发震时刻、发震位置、震源的类型和震级的大小；然后利用这些参数模拟出相关区域内地面运动的强烈程度；根据模拟的结果，抢在相应地震波以前，向不同地区发出相应的预警信息。

探究学习

1.判断对错（正确的画，错误的画）

◆地震预警就是地震预报，在地震未发生前作出的预报。（　）

◆“地震预警”是指突发性大震已发生、抢在严重灾害尚未形成之前发出警告并采取措施的行动，抢在地震波传播到设防地区前，向设防地区提前几秒至数十秒发出警报。（　）

2.地震发生时，人们最先感受到的地震波是（　）。

A.纵波　B.横波

C.面波　D.纵波与横波同时感受到

3.请你图文结合说出地震预警的原理。

4.地震预警有何意义？

______________________________________________

5.互动反馈

我认为在这个探究活动中，我们小组内________同学表现最棒，理由是：___________________________________________________

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地震预警发挥作用的前提

地震预警发挥作用的前提是公众熟知逃生技巧和避险知识。

对人类目前难以预知的地震灾难，公众平常应该有所准备。“遇到地震时，在高层建筑中、火车上、超市里或者正在开车，你该怎么做？这些逃生技巧和避险常识我们平常就应该有所了解。如果你不了解这些信息，地震预警信息发出后，可能带来更多恐慌。”

所以在加快地震预警系统建设的同时，加强防灾教育至关重要。作为地震多发国家，防灾教育渗透到方方面面，从小学阶段就有相关课程，从而让地震预警系统建成后迅速发挥作用。

探究学习

◆在你接到地震预警系统的通知后，你有10秒的应急避难时间，假如你在（商场购物、教室上课、户外野餐）等场景中，你会如何避难？

1.我们请来的指导老师是：___________________________________________

2.我们的小组成员是：_________________________________________________

3.具体分工是：_____________________________________________________

4.我们选择模拟的场景是：___________________________________________

5.我们选择的避险方式有：____________________________________________

6.我们的模拟效果，好的方面：________________________________________

不足之处：__________________________________________________________

我们的改进措施是：__________________________________________________

◆互动反馈

在这次探究活动中，_______同学最值得点赞，理由（善于制订方案、善于分析总结等）是：__________________________________________________________

活动评价表

评价等级：优、良、中、差