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暑假有三寶「颱風地震屁孩到處跑」,面對天災該如何預防?

震識:那些你想知道的震事_96
・2019/07/04 ・2191字 ・閱讀時間約 4 分鐘 ・SR值 514 ・六年級

阿樹來說前言:本文雖然並不是單純跟大家談地震,但防災的思維是大同小異,我們若可以預先做好颱風防災,同樣思維下一定也能為地震防災做些事。

先別管屁孩了,遇到天災你都如何預防?

當颱風快來時,大家會怎麼做?先查人事行政局網頁有沒有放假?人事行政局傳送門:https://www.dgpa.gov.tw/(應該很多人存到我的最愛 or 書籤裡了吧?)

不是啦,先看氣象局的颱風潛勢機率再決定我們要如何因應,其實近年來在許多媒體、網路與科普人士宣傳下。雖然嘴巴上常罵氣象預報不準,但由於我們已漸漸習慣這樣的呈現方式,即使颱風預報可能會有些誤差,但我們至少知道它侵台的機率高、發生的可能性高,而我們也知道颱風對我們會帶來哪些危害或是不便,進而提前做出預防措施。

颱風潛勢和常見表示方式的說明示意。圖/取自阿樹的地球故事書

決定了隔天或是晚上停班停課、颱風來襲的可能性很高,接下來就可以擬定計畫,因為屆時風大雨大、就不要再出門去公司檢查了,「門窗有沒有鎖好鎖滿?」「防淹水的沙包閘門有沒有放置妥當?」「排水是否堵塞?」「怕水的重要文件電器有沒有做好預防措施?」有的時候過去曾有沒做好而受災的紀錄,這時就可以借鏡用來擬定對策,當然別人發生的情況也可以拿來一併思考。

再想遠一點,如果颱風不幸滯留的話,「差旅有沒有可能延期?」「會議有沒有變數?」「活動有沒有備案?」這類產生的問題雖然不是「災害」,但也是一種衍生問題,先做好因應,就能降低不便。(這類的思維還可參考單信瑜老師在個人臉書提供的建議。)

颱風防災和地震防災有什麼類似之處?

地震雖然沒辦法做到像颱風或降雨一般的預報,但如果把時間尺度拉長,利用統計和科學方法,一樣能得到發生的潛勢機率,只是這個尺度是三十年、五十年,把時間拉長的用意是因為科學上還無法掌握更短周期的不確定性,所以會需要更長尺度的評估。但是,防災絕不會因為時間拉長了就無能為力,而是需要調整一些做法。

五十年的最大地振動評估,最直接的應用就是建築的耐震設計,若相關單位能依此有計畫的實施耐震評估補強,提升房屋的韌性,雖然平常不會看到效果,但在地震來時就能達到減災之效。或許我們很在意地震到底會不會發生、到底何時發生,但事實上許多建物的設計都需要讓它至少使用五十年(法定年限),因此設計時考量五十年某個機率以上會發生的事件,就是一種預防措施。

台灣地表振動強度機率分布圖。圖/震識提供

或許有人會問說:那麼我的耐震設計做到更高不是更好?確實,但前提是這得花上不少錢。因此在全國適用的規定下,訂出個基本措施、優先處理震度高潛勢區、人口密集處等高風險區,可以說是考量未來可能遇到震度的「最低標準」。而如果我們有能力,做得比最低標準高當然是好事,但前提是要有能力,有許多新建住宅也會標榜其耐震、制震能力,相對的也提高了成本,並非人人都能負擔得起。那和我們前面提到基本的預防措施就是兩回事了。

我們也曾被問過,如果是自家房子想評估耐震怎麼辦?很抱歉這方面的問題不能光靠地震領域,還要跨到工程領域,阿樹只能提供營建署老舊住宅耐震安檢專區的連結,裡面有政府對住家耐震安檢的規定和補助,也有相關單位的資訊。阿樹不確定這樣的作為是夠還不夠,若有朋友有實際經驗,也歡迎大家分享。

長期抗災,我們能做什麼?

簡單舉幾個阿樹會做的事,其實不外乎是一些常提到的:

  • 櫥櫃固定於牆上
  • 減少家中懸吊物的風險
  • 平時就備有防災用品和食品等
  • 常待的地點必須事先想好防災逃生路線
  • 不要覺得防震演練很蠢要好好的思考做法用意
  • 知道各種地方情境(客廳、臥房、浴室、廚房、辦公室)該第一時間怎麼應對

以上是平時就可以做的事情,如果大家已經有了自覺,知道自己所處的地方具有地震風險潛勢,那麼就把覺得可以做的防災做為先做好,防災專家告訴大家的多半都是大觀念,更需要大家因地制宜的舉一反三,就如同我們已經熟悉颱風災害的處置一般,熟悉地震帶來的問題,因應與面對,我們可以擔心做得不夠多,但沒必要過度恐慌,更怕的是只喊著怕卻裹足不前!

延伸閱讀

本文轉載自震識:那些你想知道的震事,原文為《如果你知道怎麼做好防颱準備,也該要知道怎麼做好防震準備》,也歡迎追蹤粉絲頁震識:那些你想知道的震事了解更多地震事。

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《震識:那些你想知道的震事》由中央大學馬國鳳教授與科普作家潘昌志(阿樹)共同成立的地震知識部落格。我們希望透過淺顯易懂的文字,讓地震知識走入日常生活中,同時也會藉由分享各種地震的歷史或生活故事,讓地震知識也充滿人文的溫度。


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推開地獄之門?冰島開挖全球首座「火山岩漿井」,開啟地球科學新篇章!

安比西林_96
・2021/10/20 ・2720字 ・閱讀時間約 5 分鐘

水井、石油井和天然氣井大家都知道,但你有聽過「岩漿井」嗎?最近,冰島著手開挖全球第一座「火山岩漿井」。這似乎是一個瘋狂的主意,滾燙的岩漿可高達攝氏上千度,還可能伴隨著可怕的火山災害。不過這個前所未有的大膽計劃,不僅具備新興可再生能源的巨大潛能,更有望開啓地球科學的新篇章!

冰與火之地——冰島,100% 依靠可再生能源的國家

落在北極圈邊緣的冰島(Iceland),擁有壯闊冰川與絢麗極光,同時也是地球上火山活動最頻繁的地區之一,可謂名副其實的「冰與火的國度」。這座大約 1500 萬年前才因火山活動形成的年輕島嶼,因位在大西洋中洋脊[註1]之上,受到歐亞大陸板塊與北美洲板塊往各自方向的拉扯,而有著 32 個活躍的火山系統,且平均每 4 年就會發生噴發。

圖/wikimedia

除了令人屏息的天然極地美景,冰島更是全球綠能國家中的模範生。得天獨厚的地理條件,讓冰島超過 99% 的電力都是依靠可再生能源,其中 73% 的電力源自水力發電,另 26.8% 則來自地熱能。在可再生能源,尤其是地熱能的開發應用技術上領先世界的冰島,在地發電厰不單是觀光旅游的賣點之一,更吸引了不少國外的投資入駐,以降低企業的碳足跡。

延伸閲讀:利用地球的熱情發電吧:深層地熱發電

通往「地獄」之門,也是推開科學新研究的大門

地熱能開發技術純熟的冰島,在 2009 年的一次鑽探中,卻遇到了意想不到的變故:原本想開挖深達 4500 公尺下的熱水,沒想到卻在 2100 公尺處挖到了一個岩漿庫[註2]!這此的開挖位於冰島北部的 Krafla 火山口附近,一個較小火山口 Víti (冰島語中正是「地獄」之意)邊上。

大量的蒸汽與玻璃從鑽孔中噴湧而出,在鑽探套管報廢之前,還觀測到破紀錄的 900°C 高溫。原先的計劃被迫喊停,但科學家卻從中看到進行地科研究的大好機會。

2009 年時,原先要鑽探地熱井的冰島團隊,卻意外挖到了一口岩漿井。圖/science.org

這起事故,促成了克拉夫拉岩漿試驗臺( Krafla Magma Testbed,簡稱 KMT)研究計劃的誕生。時隔多年籌備,這個備受矚目與期待的計劃,在國際大陸科學鑽探計劃(International Continental Scientific Drilling Program)與多個科研機構的支持資助下,終於於今年展開。這一次,科學家們帶著更堅實的鑽探工具,與明確的鑽研目標,要來敲開通往「地獄」的大門。

「我們曾去過火星,也到過金星,但我們從未觀測過地表下的岩漿。」意大利國家地理物理與火山學的研究主任 Paolo Papale 如是説道。

過去火山學家一直缺乏直接觀測地底岩漿的機會,只能仰賴地震儀、GPS 感測系統和雷達衛星,來推測岩漿的運動。儘管他們可以調查噴發到地表的熔岩,但這些已固化的樣本,早已失去大部分原本所含有的氣體。這些氣體是驅動火山噴發,影響岩漿原始溫度、壓力與成分的關鍵。

自 2009 年與這口岩漿井打交道以來,科學家確認它的脾氣相當溫和,並無噴發的太大風險,加上位處偏僻無人居住之地,因此非常適合進行研究。未來若從 KMT 取得新鮮熱辣的岩漿樣本,將可用來驗證過去科學家對於岩漿的認知是否屬實。

地底下的岩漿,揭開大陸形成的秘密

地球大部分海床,都是由玄武質熔岩[註3]構成,冰島也不例外 。然而組成大陸地殼的花崗岩,卻是由另一種更粘稠、富有二氧化矽的流紋質岩漿而來,而 KMT 岩漿井底下的就是流紋質岩漿。

為什麽構成海床與大陸地殼的熔岩種類有所差異?科學家相信,探究以玄武岩為主要構成的冰島上的流紋質岩漿樣本,將揭秘這個地質科學中很基本,卻未解決的問題。

要長期監測岩漿井的溫度、氣壓、化學成分等參數,實實在在地挑戰人類科技的極限,因為靠近岩漿處的溫度可是超過攝氏一千度。鑽探團隊正測試各種能耐高溫及膨脹的器械,而科學家也在研發各種可抵抗高溫高壓的新型偵測器。

這些研究成果不僅能用於地球科學,有朝一日更可能造福太空探索,如被運用在登陸太陽系中環境最惡劣的金星上。

水手 10 號拍攝的金星,由可見光與紫外光影像疊合而成,可見其表面被一層厚厚的硫酸雲遮蓋。圖/維基百科

一口岩漿井,將成為世界重要的火山學中心

KMT 引領科技的創新,也為冰島的地熱能產業帶來突破的機會。越靠近熾熱的岩漿,利用地熱能發電的效率便會增倍,這麽一來便可減少為了滿足能源需求而開挖的地熱井數量,降低對周圍環境造成的衝擊。光是在 2009 年意外挖掘的這一口岩漿井,就具備可以供應一整個小鎮電力的潛能。

開挖岩漿井時,需要注入大量的水來冷卻與潤滑鑽頭,這個對火山系統進行擾動的過程,也提供科學家一個瞭解火山運動的絕佳觀測機會。進行鑽探後,地震波速度發生的改變,也可透露岩漿流動的範圍。透過探究這些細微的火山運動變化,科學家能更好預測火山的噴發,讓我們能建立更整全的火山預警系統。

「十年後,這裏將可能成為火山學的中心。」冰島地熱研究中心科學主管 Ottó Elíasson 這麽認為。觀察地底下流動的岩漿,就像在瞭解地球的脈動,可以告訴人類更多關於這顆星球的故事,更能帶領我們走向更多科學新的可能性。

註釋

  1. 大西洋中洋脊(Mid – Atlantic Ridge,又稱中大西洋帶),是橫跨大西洋及北冰洋、大部分地區位於海底的山脈。
  2. 岩漿庫(Magma chamber,又稱岩漿房),是地球表面下一至十公里處由熔岩和火山灰氣體形成聚集之處。由於其內的岩漿密度比周圍的母岩來得低,因此會產生使岩漿往上移動的浮力。如果出現可讓岩漿通往地表的管道,便會造成火山噴發。
  3. 玄武岩(basalt),由基性岩漿噴發凝結而成,主要成分是矽鋁酸鈉或矽鋁酸鈣,是一種細粒緻密的黑色火成岩。玄武岩質熔漿被認為源自地球的上部地函。

延伸閱讀

參考資料

  1. Forget oil or water. In Iceland, well diggers seek to tap a volcano’s magma
  2. VisitIceland – Geography of Iceland
  3. VisitIceland – Renewable energy
  4. Magma chamber
  5. Krafla Magma Testbed
  6. Rhyolite
  7. Basalt

安比西林_96
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本職為生態環境領域的可撥煙酒生。 不定時掉落科普文章。 大家一起嗑科科(❍ᴥ❍ʋ)
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