西海岸地震預警系統繼續向公眾使用

在地震預警系統開始工作的十年后，科學家和工程師們正在對美國西海岸的一個原型進行微調，該原型可能在2018年被有限的公眾使用。

在12月6日發表在地震研究快報上的兩篇論文中，研究人員描述了原型震動警報系統的關鍵組件和測試平臺，目前正在加利福尼亞、俄勒岡和華盛頓進行測試。

地震預警的發展表明,地震監測站的密集的網絡,迅速轉移地震數據中央處理和預警站,快速路徑向用戶分發警報信息,以及教育和培訓如何使用警報都需要一個完備的早期預警系統。

雖然地震預警是為西海岸開發的，但類似的系統也可以用于阿拉斯加、夏威夷等地的地震預警，即使是在俄克拉荷馬州這樣的地方，地震也是造成地震破壞的主要原因。“我們一直在用‘我們能嘗試你的系統嗎?或者“我們能把你的系統移植過來嗎?””科勒說。“理論上的答案是肯定的，但必須有一些關鍵因素。”

更多,更快的速度

地震預警是利用美國地質調查局(U.S. Geological Survey)支持的國家地震網絡收集的先進國家地震系統(ANSS)收集的地震數據開發的。現在大約有760個地震監測站對地震警報做出了貢獻。Kohler說，改善西海岸預警的首要任務之一是在這些網絡中增加近1000個站點。

Kolher解釋說:“洛杉磯和舊金山的部分地區被地區性的網絡站點所覆蓋，但加州、華盛頓和俄勒岡的許多地區并沒有被很好地覆蓋。”“在工程中有一些資金用于建造一些新的車站，但現在還不足以完成地震預警的區域陣列，這是最可靠的形式。”

來彌補這些不足,ShakeAlert系統正在測試“志愿者”加速計的使用,主要是在洛杉磯地區,敏感到足以感知地震,可以插在一個業務或家里,繞過更昂貴的允許和安裝所需的全面地震站。

即使在已經存在密集網絡的地方，也有一些站點缺乏高速和可靠的遙測技術——數據通信能力包括從無線電波到衛星和商業互聯網等各種信息，以便實時向中央數據處理中心發送地震信號。“有了地震預警，這個游戲的名字就快了，”科勒說。“中央處理的信號需要快速，而處理中心必須能夠快速向用戶發出警報，以使其變得有用。”需要為地震預警所需的一些資金投入升級現有的遙測技術。

改進的算法

地震預測的算法現在估計地震的一個“點源”，但是“我們正在研究能夠將能夠處理非常大地震的算法結合起來，以一種無法接近單個點的方式發生，”Kohler說。

她說，目前版本的系統在提供有關地震的有用警告方面不太成功，因為地震會破壞長段的斷層，并隨著時間的推移而演變，比如2011年日本的東北地震。

地震預測團隊還對過去和實時地震事件的系統進行了測試，觀察地震震級、震中和起源時間等參數的能力，以及地震開始時的延遲時間和用戶發出警報的時間。“但最終用戶真正關心的是地面震動在他們的位置上的嚴重程度，所以我們現在也在測試能夠提供這些數據的算法，”Kohler說。“我們完全預計，地震預測的未來迭代將會將地面震動評估作為警報最基本的部分之一。”

2017年4月，當地震預測從加州擴展到華盛頓和俄勒岡州時，開發人員還創建了一組算法，可以在太平洋西北部、北部和南加州使用。科勒說，挑戰在于開發一套標準的算法，這些算法可以解釋每個地區不同的構造環境，包括太平洋西北部的近海俯沖帶，以及加州的海岸斷層。

用戶想要的是什么

從一開始，地震預警就有一個穩定的測試用戶群——從政府機構到企業——他們幫助團隊獲得了系統的寶貴反饋。

例如，地震預警團隊正在從其測試用戶那里了解到用戶在警報中可以容忍多少不確定性，以及他們希望這些警報的準確程度。科勒指出，地震預警與第三方公司合作，決定如何發布警報，警報應該采取什么形式，以及警報中有什么樣的信息，而且沒有一種“一刀切”的方法。

例如，一所學校可能對錯誤的警報有更高的容忍度——學生們會在他們的課桌下躲避幾分鐘的指令——但鐵路或機械裝配線可能會想要關閉操作，只針對最安全的警報。

科勒說:“我們正在學習他們對警報時間和準確性的容忍程度。”“因為你越早想警報，它就越不準確。”如果你等待更多的數據來產生警報，那么它就會越準確。

隨著地震預警轉向更廣泛的公共用途，Kohler和她的同事們希望他們的文件能夠很好地提醒人們地震早期預警系統所需要的所有元素。