誤報了3次的安卓地震警報,卻是老外們的救命稻草_風聞
差评XPIN-差评官方账号-用知识和观点Debug the world!15分钟前
今天世超打算跟差友們聊聊地震預警這件事兒,原因不是因為咱們國內又有了什麼技術突破,而是因為國外又有了新進展。
但我包你看完這篇文章後,絕對會感慨一句:“老外們真是生活在水深火熱中~”
是這樣的,前不久谷歌在美國的《科學》雜誌發了篇文章,説他們利用全球的20多億部手機來組成地震預警網絡。
並且從2021年開始已經試運行了四年,結果證明這項技術是有效的——文章中提到,該技術在過去捕捉到了約1.1萬次地震,性能可以媲美標準地震儀。

不兒,谷歌你們終於醒啦?
實際上,同樣是2021年,咱們國內的成都高新減災研究所(以下簡稱減災所)就和小米達成合作,在小米手機上線了實現類似的地震預警功能,同樣是利用手機內置的傳感器來檢測地震波。
只不過當時小米和減災所並沒有像谷歌這樣,把相關的技術研究投稿到《科學》這種嚴肅的學術期刊。

而且對於國內來説,咱們還真不用依賴手機地震預警,因為它只是個補充方案,想要更靠譜,還得靠咱們官方的地震監測裝置和預警網絡。
所以咱們國內事實上已經有了“傳統地震預警網絡為主、手機地震預警為輔”的方案。
不過放到國外來説,情況就完全不同了。
很多國家的地震預警系統要麼直接沒有,要麼就是還比較落後,所以對於國外的普通人來説,谷歌的這套方案就相當於“救命稻草”。

那麼這裏我估計差友們都想問了:無論是小米和減災所的合作,還是谷歌的技術,拿手機來檢測地震真能靠譜嗎?
在解釋這點前,咱們得先來複習一下,傳統的地震預警系統是怎麼工作的。
簡單來説,地震預警的核心邏輯是利用地震波傳播的“時間差”。
地震波分P波(縱波)和S波(橫波):其中P波的傳播速度快、振動弱、破壞性小,而S波的速度慢但振動強,對地面建築的破壞性更大。
傳統地震預警系統會通過震源附近的地震儀來檢測P波,通過P波的數據和數學模型去估算S波的到達時間,以及地震的烈度,然後由地震機構來對民眾發佈預警信息。

所以一般來説,為了保證早期監測階段的準確性和可靠性,地震預警系統的設備精度要求會非常高,並且還會根據不同的監測需求,把地震儀安裝在地面或者是地底。
而基於手機開發的地震預警系統,在原理上與傳統的方案相同。
只不過他們把監測地震波的器件,從精密的標準地震儀(強震儀),變成了你手機上的加速度傳感器。
眾所周知,加速度傳感器是一種用來監測物體運動狀態的元器件,比如手機正是通過加速度傳感器測量到的移動加速度,結合算法來計算你每天的行走步數。

基於這個特性,手機靜止不動的時候,它會利用傳感器來檢測突然增加的加速度,也就是地震波的振動。
不過這裏的問題是,相比標準的地震儀,加速度傳感器的精度壓根不夠,並且還極容易出現各種誤觸情況。
比如,你在房間裏的跑動,或者是剛好外邊路過一輛大貨車,這些情況導致的振動,都有可能被手機上的加速度傳感器給捕捉到,從而出現誤判。
所以如何區分地震還是日常生活中的常規振動,才是手機地震預警系統的關鍵所在。

這其中的原理並不複雜,以下咱們拿谷歌的地震警報系統( Android Earthquake Alerts,簡稱AEA)來舉例。
當一台手機因為振動觸發了地震預警的時候,它會先把加速度信息和大致位置發送到谷歌的服務器那裏。
谷歌收到信息後會先做第一步判斷,就是查看當前時間的相同地點有沒有其他手機也觸發了預警,只有當震源位置有足夠多的可信觸發信息時,才會宣佈發生地震,接着根據P波和S波的數據估算出地震時間、震級和震源等信息。
換句話説,位於震中的安卓手機充當了“吹哨人”的角色,而谷歌做的是結合多位“吹哨人”的信息進行綜合判斷。

到這裏,大家應該也都看出來了,谷歌的這套方案其實主要還是依靠於龐大的安卓用户基數,雖然地震波的檢測質量不如傳統方案,但勝在數量夠多,可以進行交叉驗證。
那回到咱們前面提出的問題:這能有多靠譜呢?
根據谷歌公佈的數據,從2021年4月1日到2024年3月31日,AEA一共檢測到了11231次地震,其中有85%與傳統地震目錄中列出來的地震是相匹配的。
並且AEA的震級估算精度也在逐年提高。
AEA對於4.5級以上地震估算精度的演變

不過,谷歌自己也指出,在大約1300起警報事件當中,有三次是誤報的。
其中兩次是因為雷暴,雷聲引發的大規模震動,讓AEA產生誤報。
另一起則是因為另一個警報系統的大規模通知後,讓某個區域的手機集體產生震動,從而觸發了AEA的警報。
而在 2023 年的土耳其 7.8 級地震期間,谷歌的這套系統還低估了震級(誤判為4.5級 - 4.9級),直到震動開始後才向一些人發出警報,很難讓人完全相信這個系統的穩定性。
圖源中國地震台網

當然谷歌表示,這些都是可以通過優化軟件算法來改善的。
而且人家谷歌也説了,這個AEA警報系統只是一項補充服務,它的目的並不是取代官方的地震預警系統。

但話又説回來,即便是谷歌提供的這種“補充”服務,對於大部分國家來説,也可以算是國家級的地震預警系統了。
因為並非所有位於地震帶的國家都有能力、有意願去搭建起一個完整的地震預警系統。
世超搜了一下,全球大概有100多個國家和地區位於地震帶上,但目前除了中國外,已經建成完整地震預警系統的國家只有日本、墨西哥、羅馬尼亞、土耳其、意大利、法國這麼幾個。
墨西哥地震預警系統

其中土耳其和羅馬尼亞屬於區域性預警系統,只針對某些地震活動頻繁的區域進行預警,還有像法國這種針對地中海沿線高速鐵路設置的地震預警系統,相當於保護重要交通線的一種措施。
而谷歌所在的大本營美國,雖然提出過全國性地震預警系統的建設計劃,並且還擁有多套技術方案,但目前也只在美國西海岸實現了完整的地震預警系統部署( USGS ShakeAlert 系統)。
深綠色為西海岸部署的 ShakeAlert 系統,淺綠色為安卓地震警報系統

所以谷歌乾的這件事兒,對於老外們來説確實是件大好事。

但對於國內來説,咱們更多的是以一個吃瓜的角度來看待,畢竟無論是手機地震預警,還是傳統的地震預警,咱們國內已經都有現成的方案。
比如去年地震局公佈過,咱們國內已建設了15899個觀測站,是全球規模最大的地震預警網。

還有我曾經跟大家説過很多次的減災所,他們自主研發的ICL地震預警系統在全球範圍內就屬於是遙遙領先。
這個系統由一個全自動的預警網絡組成,在國內主要的地震區都設立了密集的地震預警監測儀,在地震發生後,可以提前幾秒到幾十秒向地震波還未到達地區的用户發出警報。

更重要的是,現在減災所跟華米OV等國產手機廠商都有合作,各家的手機系統在底層都集成了地震預警功能,可以接收到。
所以在用國產手機的差友們,既不用操作,也不用花錢,就能夠接收到來自減災所的地震預警信息。
vivo手機的地震預警服務聲明

OK,關於國內外地震預警系統的情況,咱們聊到這也就差不多了。
最後我想説,無論是國外谷歌的AEA安卓地震警報,還是國產手機與減災所的系統級合作,都算是廠商們擔起社會責任的體現。
但應對這種自然災害,僅靠廠商們的力量明顯是不夠的,最終還得靠國家的地震預警工程。
所幸,咱們國內在這塊做得確實讓人安心。
圖片、資料來源:
維基百科、谷歌
arstechnica——How Android phones became an earthquake warning system
香港天文台——地震可以預測嗎?
science——Global earthquake detection and warning using Android phones
新浪科技——成都高新減災研究所聯手小米,中國首個手機地震監測預警網上線啓用
人民網——四川瀘定6.8級地震 千萬民眾收到提前預警緊急避險
