东日本大地震之后日本气象厅的紧急地震速报的研究课题和对策*

冈垣晶子

(日本气象厅地震火山部地震海啸防灾对策室信息管理科)

引言

2012年10月1日，我们迎来了向社会公开提供紧急地震速报的第5个年头。5年间，气象厅共发布了129个地震的紧急地震速报(警报)。然而，并非每次发布的信息都是准确无误的，特别是，当作为日本观测史上最大地震的2011年东日本大地震发生之后，却没能根据这次地震晃动造成的观测设施等方面的灾害以及其后活跃的余震活动发布准确的紧急地震速报，这样的事例曾经屡次发生。本文将介绍气象厅针对这些课题以及所采取的研究对策情况。

1 课题

1.1 发生大范围的观测点故障(失测)

东日本大地震主震发生之后，造成了长时间的通信故障和停电，无法输入气象厅的地震仪的数据，致使向气象厅传送数据的传送网功能丧失，地震观测点的备用电源没能发挥作用，使以东北地方为中心的用于紧急地震速报的观测数据大幅度减少，所以，造成了紧急地震速报发布迟缓等问题。

1.2 发布内容不准确的紧急地震速报

主震后，持续发生了前所未有的激烈的余震活动。还有，在余震区域以外的大范围地区还发生了多起地震，如2011年3月12日3时59分的长野县北部地震和3月15日22时31分的静冈县东部地震(最大烈度都是Ⅵ强)等。在这种状态下，在发布紧急地震速报的处理过程中，推断震源位置或地震规模方面出现了误差(图1)，发布了一些在观测到的强烈晃动的区域和作为警报对象的区域内，预报的烈度和观测到的烈度相差±2级以上的不准确的紧急地震速报。

2 气象厅采取的对策

2.1 强化地震观测点的机能

为了避免长时间缺失数据，我们引进了即使是电力供应中断，也能维持工作72小时的备用电源。另外，还引进了卫星线路，以备地上线路发生故障之需(图2)。

图2 强化地震观测点的机能

2.2 修改紧急地震速报的计算程序

导致震灾发生后发布的紧急地震速报信息不准确的主要原因是，紧急地震速报的计算程序在活跃的余震活动中，不能将同时发生的多个地震，分别作为各个地震，进行准确的区分处理(图3)。像这样几乎同时发生多个地震时，有时计算程序就会把它作为一个地震进行处理，震源推断便会产生误差。

要准确区分多个地震进行处理，目前的技术和设计结构还达不到。但减少错误处理次数还是可以的。目前，我们对处理程序进行了以下改进。

2.2.1改变判定为一个地震的观测点范围

在紧急地震速报的计算程序中，以往是在距最先捕捉到地震波的观测点半径350 km以内的观测点(图4a)捕捉到的观测数据，都认为大概属于同一个地震。但是，为了减少把多个地震视为同一地震的频次，从2011年3月16日起，将其范围修改缩小为半径150 km以内(图4b)。

2.2.2把小地震从计算对象中排除

为了减少把多个地震作为一个地震处理的频次，把小地震从计算对象中排除，不作为紧急地震速报(预报)的发布对象。这一修改从2011年8月11日起实施。

图3把多个地震推断为一个地震的图像。(a)在A1、A2、B1、B2观测点观测到了地震波(〇内的数字为观测到地震波的顺序。为了便于理解，这里把4个观测点视为同时观测到地震波)。(b)接下来是在A3、A4和B3、B4观测点观测到了地震波(关于观测到地震波的计时，与图1相同，4个观测点几乎同时观测到地震波)。(c)实际发生的地震是在两个同心圆中心的×A、×B的地方发生的。但是，紧急地震速报的处理程序不是按A、B，而是把A1-A4、B1-B4的观测数据作为一个地震的数据合在一起处理了，大圆的中心×C是错误地推断出的震源

图5给出了这样修改的改进效果。

2011年4月12日，同时发生了福岛县滨通地震(M2.8，烈度Ⅰ以上没有观测)和千叶县东方近海地震(M6.3，观测到最大烈度Ⅴ弱)，将它们作为同一个地震进行处理的结果是地震规模判定过大，并在大范围发布了紧急地震速报(警报)。通过修改，可以识别为两个地震，对千叶县东方近海地震发布了准确的紧急地震速报(警报)。

3 结束语

除了上述两种对策以外，为了提高对海沟型地震等的紧急地震速报的精度，我们正在以东日本太平洋沿岸为中心的50个地方增设新的地震仪。今后还将继续实施，以提高紧急地震速报的精度，但在地震活动激烈的状态下，有时还不能发布准确的紧急地震速报。不过，还是希望通过发布紧急地震速报，让人们知道发生了什么地震，以便及时采取防备行动。

图4 判定为一个地震的观测点范围的变更(以新泻广神地震为例)

图5 通过从处理对象中排除小地震的修改，提高紧急地震速报精度的实例

在发布紧急地震速报方面，除了当多个地震同时发生时，不能发布准确的信息外，还有以下一些技术方面的局限。

(1) 警报发布之后到强烈晃动到来之间的时间，最长也就是极短的十几秒到几十秒，在震源附近的地区，速报是来不及的。

(2) 由于只是利用极短时间的数据发布信息，所以估算的烈度会有±1级左右的误差。

(3) 在使用一个观测点数据的阶段，有可能会把地震以外的晃动(雷、事故等)误判为地震，进行识别并发布信息。

(4) 8级以上特大地震的地震断层面的错动破裂从开始到结束，需要几十秒或1分钟以上。在这种地震中还不能在短时间内推断出震源区的范围和震级。

气象厅为了更好地应用紧急地震速报，正在更加努力地广为宣传。

译自: 地震本部ニュース.2012年11月号: 4-5

原题： 東日本大震災後の緊急地震速報の課題と対策