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防災2.0專題(五):資訊志工 官民合作力

李柏昱
・2013/07/04 ・2791字 ・閱讀時間約 5 分鐘 ・SR值 546 ・八年級

國小高年級科普文,素養閱讀就從今天就開始!!

本文由國科會補助,泛科學獨立製作

原作者:李柏昱 | 國立臺灣大學地理環境資源學系

2009年,莫拉克颱風帶來兩千多公厘的驚人雨量,在全台奪走將近七百條性命。而在風災期間,網路救災首次扮演了舉足輕重的角色。究竟當時台灣數位文化協會的資訊志工,在爆量的災情資訊中如何輔助政府救災?就讓我們一起和數位文化協會的媒體與內容中心主任鄭國威,還原當年事發經過,從中了解台灣網路防災的現況與展望。

那一年變調的父親節…

這天,應該是一年一度讓子女向父親表達敬意與感恩的日子,但2009年,一個中度颱風卻偏偏選在這天光臨台灣。由於先前的路徑預測皆顯示莫拉克颱風中心往北邊走,大家都以為颱風對北台灣的影響更多。8月8日父親節當天,北台灣雨勢減緩,但殊不知災難才正要開始。

台灣1年的平均年降雨量是2,500公釐,但是就在8月8日0時開始至8月9日的48小時內,嘉義縣與高雄縣山區就分別降下了2,062mm、2,007mm的雨量。破天荒的雨量,持續數日的強烈降雨,讓這年許多人的父親節變了調。

8月8日深夜,中南部情況急轉直下,大量緊急災情通報、災害資訊湧進,緊急應變中心應接不暇。由於基礎設施被風災破壞,網路成為災情通報的主要管道,讓網路上的災害資訊自四面八方蜂擁而來。

上一次台灣發生如此大規模、影響層面廣泛的災害,是1999年的921大地震,當時台灣的網路正處於起步階段,無論規模、普及性、社群網絡都不成熟。10年後的八八風災,網路世界第一次在救災過程中展現其能力,但是卻也帶來不得不正視的副作用。

對於一般民眾來說,面對網路不斷轉寄大量的災害消息。窗外,颱風帶來強風暴雨,電腦視窗裡,PTT、MSN、噗浪、推特、Facebook也是資訊氾濫成災。此時,究竟哪一則狀況是最新的?哪一則災害是已經排除的?哪裡是不安全的?哪裡又需要物資援助?該相信嗎?通通得不到完整明確的回答,即使有錯誤的消息混雜其中,也無人有能力糾正與更新。

網路雖然讓災害資訊得以快速傳播,但同時卻也造成救災資訊「亂象」。大眾在災害期間承受高度心理焦慮,災後每每質疑政府救災不力,而政府也有苦難言。是以在2009年8月8日情況惡化時,網路上便有網友創建了不同的災情資訊網站,然而再多的網站,無法與政府對接,也是無奈。於是當時分處在台灣各地的台灣數位文化協會同仁決定立刻行動。

進駐災害應變中心,與政府協力救災

台灣數位文化協會成立於2006年,建立初衷是為了推廣數位文化,並協助政府平衡台灣的數位落差。透過「胖卡(Puncar)計畫」的實施,莫拉克災前台南當地的資訊志工已經與台南縣政府建立信任關係。故當南部的情況開始惡化,台南的數位文化協會資訊志工便應邀進駐台南縣的災害應變中心。

中央與各地方政府的災害應變中心是政府救災行動的神經中樞,但是在中心內部流動的資訊外界幾乎無從得知,僅能透過的定期召開的記者會或媒體將內部資訊傳遞給外界,這樣的資訊傳播效率對於分秒必爭的救災行動是相當不足的。

於是,自中心內部直接收取第一手的真實災情通報與救災處理資訊,對於民間的救災行動便顯得相當重要,資訊志工匯整政府資訊後,透過莫拉克災情網路中心向外通報;同時也從網路上不同的災情資訊網站或熱門的社群網站、論壇,整理回報給災害應變中心的人員。

除了人工蒐集,數位文化協會的工程師也利用爬文機器人程式自動蒐集Plurk上的災情相關討論,自動判別訊息是否為一手消息,訊息發出的區域在哪裡,並與目前資料庫中的資訊比對,判斷是否為新事件。

在8月13日,經由中央政務委員高思博委員的引介,亦開始進駐其他地方政府的災害應變中心。同日位於台北的資訊志工亦進駐中央政府災害應變中心,於中央協助災害資訊比對。

重大災害期間維持網路資訊的正確性相當重要,除了與官方來源比較,每當網路有新的案件通報,資訊志工便會設法聯絡當地人士進行確認。以進行串聯政府救災資訊、網路訊息傳播、以及媒體災情報導3者,確保災害資訊同步且正確。例如88風災期間,東森新聞台便與數位文化協會合作,公布最新的正確災害訊息。根據數位文化協會的統計,在風災期間,多達9,109個部落格與莫拉克災情網路中心串連,而造訪網站近半數的網友來自其實災情並不嚴重的北台灣。

後莫拉克時代:台灣準備好了嗎?

莫拉克走後即將屆滿4周年,但是除了每年的追思與紀念活動,台灣的政府與網路世界,以及直接面臨風災威脅的我們,是否都準備好了?

面對全球氣候的極端化,以及台灣本身先天條件不良的地質環境,台灣人沒有安逸的本錢。災害很少侷限於單一的災害種類,例如當颱風來襲,山崩、土石流、洪水、強風等一系列的災害都可能發生,災害的衝擊層面也擴及人員傷亡、財物損失、社會不安等,這種影響廣泛的大型複合型災害(Compounded Disaster或Complex Disaster),是對台灣社會與救災體系的嚴峻考驗。

在連續幾年相對沒重大災害的情況下,各項基礎設施的完善以及官方災情平台已陸續建立,但是政府體系與民間的串接還不完整,兩者之間的資訊依舊是平行流動,很少交集。政府、網民與媒體3者之間仍未有良好的溝通方式。

目前常態的資訊志工培訓計畫停滯,當年投入其中的資訊志工今日也多已轉任。若下次災難來臨時,恐怕一切還是要重新來過,資訊爆炸再度上演,屆時受害最深的還是全體台灣民眾。

延伸學習:
88水災的網路動員:我所知道的「莫拉克網路災情中心」幕後故事
面對天災,網路還能做什麼?
災情即時網路通報系統的侷限
徐挺耀:網路災害防救刻不容緩
周仲島、于宜強、鳳雷、陳永明、李清勝、鄭明典(2010)莫拉克颱風綜觀環境以及降雨特徵分析。行政院國家科學委員會,莫拉克颱風科學報告,1-26。
國家災害防救科技中心(2011)複合式天然災害防治。

本文原發表於行政院國家科學委員會-科技大觀園「科技新知」。歡迎大家到科技大觀園的網站看更多精彩又紮實的科學資訊,也有臉書喔!

 

防災2.0系列專題:

文章難易度
李柏昱
81 篇文章 ・ 1 位粉絲
成大都市計劃所研究生,現為防災科普小組編輯。喜歡的領域為地球科學、交通運輸與都市規劃,對於都市面臨的災害以及如何進行防災十分感興趣。

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天氣學家看《天氣之子》:雨災不只是淹水,是極端氣候下的慢性死亡
Y.-S. Lu
・2022/03/29 ・4824字 ・閱讀時間約 10 分鐘

國小高年級科普文,素養閱讀就從今天就開始!!

新海誠,對大家來說是這五年高品質動畫電影的代表,不管是《你的名字》、《天氣之子》,都讓大家耳熟能詳,而其中的災害主題則扣住了他的愛情主題,不論隕石來時的避難,或是氣候異常的降雨,都是非常值得討論的主題。

筆者做為大氣科學從業人員,本篇文章,想要從《天氣之子》來討論極端氣候,因為極端氣候不僅是聯合國《永續發展目標 (Sustainable Development Goals)》的主要議題,也在近年來深深地影響人們生活。

天氣之子的氣候狀況

這次新海誠用了一個很大膽的主題,也就是主角再也不是為了地球飛去宇宙深處作戰的女高中生(《星之聲》),也不是挽救過去將被隕石毀滅的村子的男高中生(《你的名字》),而是在犯罪邊緣的少年少女,而他們並未為了日本跟地球,而犧牲自己成為人柱。

從某個角度來說,人都有年輕不懂事過,為了愛犧牲理性也非意想不到,但是主角在「拯救世界」與「拯救戀人」之間,選擇戀人而放棄世界,也算是少有的故事情節,因此開映之後,的確造成了一些話題性。

不過,筆者比較有興趣的,是其中的降雨情節。日本降雨從 2021 年持續到 2024 年,的確是不可能的,除了要有足夠的水氣,以及足夠的對流將氣團推往較冷的高空外,還須要足夠的氣溶膠來形成足夠大的水滴,才有機會造成降雨。

如果電影中的「神」希望靠物理作用,讓日本持續下雨三年,那我想這不會是對流造成的雨:因為在連續降雨而缺乏晴天的日本,潛熱(單純的水蒸發與植物的發散作用)與顯熱(因為地表與空氣溫差造成的熱量傳播)都將成歷史。在夏天時,缺乏地面形成低氣壓的情況下,也無法產生梅雨所需要的對流作用。

所以最有可能的,就是在太平洋上,生成一個熱帶性低氣壓造成的風暴,但又因為氣壓帶的影響,讓此風暴持續盤旋在日本外海,替日本帶來大量的水氣。

要造成三年的連續降雨,最可能的情況就是在太平洋上,生成一個熱帶性低氣壓造成的風暴。圖/envato elements

這樣的風暴若持續一整年不停歇,即使粗估每小時不到 2mm 的降雨量,一年下來也會帶給日本超過 10000mm 的降雨。日本年均降雨約在 1500mm 到 1800mm 左右,此風暴將造成四到五倍的年降雨量,這可能會對日本造成破壞力僅次於《日本沉沒》的最大自然災害。也就是說,光是一直下雨,的確有可能淹沒整個日本的都會區。實際上,2021 年的夏天,德國西部與比利時東部大小城鎮,就在低氣壓氣旋 Bernd[1] 帶來的豪雨下,受到了重大的打擊。

但可惜的是新海誠對於日本淹沒這個概念有點誇大,在影片結尾,日本的「彩虹大橋」被淹沒,彩虹大橋塔高 126 公尺[2],動畫中大約被淹沒超過一半,這邊就先估僅 63 公尺高。

這應該是天氣之子的Bug,因為要淹到 63 公尺的高度,唯一合理的解釋只有全球氣候異常,造成冰河融解。在《自然》科學期刊中,Gregory & Oerlemans (1998) 估算在全球暖化的影響下,考量到冰河區的融化量,海平面到 2100 年將會上升「數公尺」;而美國地理調查所( USGS) 在網頁簡略提到,如果全球冰層溶解,大約會是 76 公尺高[3]

也就是說,在《天氣之子》中,全球極度暖化,導致海平面上升 63 公尺,這已經是勘比《2012》的世紀災難了。

另外一點,兩年半中經歷氣候變化(真的如主角講的:「我們改變了世界」)後的日本,在海平面上升 63 公尺的情況下,造成將近有 17.41% 的國土面積喪失,而情況最嚴重的則在大東京都地區。

左:災前日本。右:災後日本淹水地區。圖/
Y.-S. Lu. Data Source: Derived from GTOPO-30 tiles, https://lta.cr.usgs.gov/GTOPO30 by CC 4.0

豪雨造成的問題

豪雨可以說是地球上最容易觸發災難的關鍵氣象要素。相較於需要板塊交界的地震、需要大氣運動才能造成的颱風/颶風,以及只有高緯度地區才有的雪災,任何地方只要「會下雨」,就有可能豪雨成災。對土木界而言,水一直是問題也是重點防治對象之一。

所以,撇除不合理的海平面上升之外,這邊還可以再淺談一些《天氣之子》中可能會出現的豪雨災害。

在豪雨的侵害下,日本平地的地下水位應該會保持在地面,而山區的地下水水位也可能會偏高,土壤含水量偏高後,不僅會造成土壤重量上升,亦導致側向土壓上升,再加上日本與台灣一樣,是造山運動強烈的地方,所以坡沙土堆積淺,土石流、泥石流的情況將會十分強烈。

在日本持續降水期間,山區會有許多因為崩坍造成的堰塞湖,山區居民應全數徹離以保全生命安全。

山區道路除了會因為坍方造成道路中斷,高水位也會超過道路上擋土牆的設計。擋土牆原本就是根據地區水位做估算與設計,但是在連年降雨下,水位高度將超過一般設計的強度,所以道路上的擋土牆也會有坍塌的危險。

豪雨侵襲將帶來嚴重土石流、泥沙淤積與堰塞湖。圖/台灣農委會林務局網頁

而岩層區也會因為岩隙間的水壓上升、破壞岩體,導致挖穿山間的隧道開始因為水壓,而坍塌阻塞。

由於山區的降水無法被土壤吸收保留,所以大多數的水將會匯流到平地,平地的淹水狀況將比往常更嚴重,都市內的排洪系統將完全失效;而河道的防洪牆雖然阻擋了河道暴漲,但都市內的淹水也將難以排除。

都市中的高樓雖然提供了居民可用的居住環境,但是因為大多數的高樓機房都設在地下層,所以樓房機能將損失殆盡,除了電梯無法使用,污水與糞水也將漂滿都市內部,好在連年下雨,所以這些污水早已成為龐大水體的分子,所以也不是真的很「污染」(但感性上不能接受),另外從山區湧入的人口,可能會因為人口擁擠,造成更大的社會與治安問題。

除此之外,伴隨降雨而來的,還有厚重的雲層。雲層阻擋了陽光,也阻擋了植物進行光合作用,可想而知,日本的農業也會隨之被破壞,菌類養植可以繼續,也就是日本在沒有被核戰爭攻擊的情況下,卻可能必須過著有如《地鐵 (Metro2033)》的生活。

同時,在缺乏陽光的基礎下,人類無法自然產生維他命 D,兒童也將因此生長不良,更惶論因為長期陰天導至人們憂鬱症比例上升。

連日下雨缺乏陽光,容易導致人們憂鬱。圖/envato elements

在豪雨不斷的氣候異常下,原本就存在的極端天氣狀況只會更甚,日本連年降雨,就有可能是某處連年乾旱。在動畫中,日本的異常降雨,代表人類的世界可能只是將更快速地步向滅亡。畢竟現今為了減低溫室效應造成的危機,各國正在提出方法來淨零,但《天氣之子》一口氣就造成了更嚴重的氣候影響。

總而言之,《天氣之子》與其說是放棄日本拯救少女,其實更有可能是放棄全世界整救少女。

當德國遇上「天氣之子」

近年最大的洪災,便發生在 2021 年,從美洲到歐亞洲,各國都遭遇到了前所未見的洪災。

2021 年,當德國還正因為 COVID-19 感染人數下降,逐步微解封之時,七月發生的大水災,造成了人命與財物[4]的重大損失。除了高達 70 億歐元的保險賠償外,德國西部的 Ahweiler、Erftstadt、Hagen 等城鎮被淹沒、房屋被沖毀,許多河道旁的居民,也在雨災過後丟出許多被洪水泡毀的家具電器,損失慘重。

雖然部份民眾將炮火轉向預警系統的失敗[5],但預警系統並非毫無作用。在德國可以裝 NINA app 做為推播使用,某些城市也會有警報廣播系統,但即便已發出手機 app 的警報,以及俗稱 Siren 的警報,民眾不一定會意識到災難的到來並進行疏散,也有民眾忽略警報選擇不避災,甚至有民眾說從未能想像德國發生「有如第三世界」的洪災,但事實上,德國大河(如萊茵河、易北河)在近 10 年內,就有過類似洪災的紀錄。

德國7月洪災淹沒了城鎮。圖/德國之聲 新聞截圖

2016 年時,德國酒鄉之一的阿爾魏勒(Ahweiler),其周邊的阿爾河(Ahr)就氾濫過一次,當年低氣壓帶來連日的綿綿大雨,造成了小部份地區被水淹沒;但是當 2021 年的洪災再次來臨,居民還是覺得很震驚,可見該地區的居民對洪災是缺乏想像的。

2021 年的這場洪災,德國城鎮的管理層級並非沒有作為,筆者居住的小鎮,在洪峰來臨前十二小時就已封閉橋樑,許多志工開始投入疏散河提居民的工作,將居民安置在大賣場,且有志工開車接送。然而,在河水暴漲的岸邊,不僅有路人無視路障通過,有更多人在岸邊拍照,紀錄淹水狀況。受災區域亦同。

但是話說回來,居民與當地警消的這種反應可能也是非戰之罪,因為許多的測站都遭遇到破紀錄的水位高,如阿爾魏勒的測站阿爾特納爾(Altenahr)在資料中寫下了「最高紀錄」[6],但是因為測站毀損,沒有具體數字;有學者則提出,這是 200 年洪災的規模。但是防災等級的提升,也意謂著公共工程經費的支出。如何在兩者間取得共識,一直是防災工程的大哉問。

德國的氣象預警也並非無作為,但並不是所有的預告都能說服人,歐洲中期天氣預報中心 (ECMWF) 的叢集預策系統 (Ensemble Prediction System)利用了氣象模擬中的不確定性,以多重運行結果進行機率預測,來替代傳統的單一運行的單一結果。然而,即便用上機率預測方法,也只能在極端的機率 (第 99 percentile) 下預測到德國西部會有 122mm/day 的最大降雨,而德國氣象中心 (DWD) 的在當日所量測到的是 144mm/day 最大降雨。

嚴格說來 ,即便使用了叢集系統亦無法補捉到雨量的最大值,實屬可惜。所以氣象預報並非完全有效,加上只有 1% 的機率可以達到四分之一的年均雨量,這個機率很難說服一般人馬上進行避險。

ECMWF與DWD雨量比較。圖/Luis Samaniego @twitter

這樣一次性的暴雨時期,德國遭受了超過七十億歐元的保險賠償,並有將近 200 人死亡,可見當災難超過預測時,人類的應對是遠遠不足的。同時,德國因為二戰時期與冷戰的陰影,對政府集權相當的反感,也間接導致無法使用如台灣的細胞簡訊的方法,來廣範地疏導民眾。如何增強防民眾對災難的因應意識,有可能將也是德國接下來的課題了。

在極端氣候之下,要更有防災意識

天氣之子因為對治安黑暗面的描寫,以及主角的選擇,造成了不少的爭議,也造成觀影程度與《你的名字》有所相差,雖然對筆者而言,其氣象的狀況算是超現實,且對社會重建的描寫不夠深入,但是在氣候變遷下,人們必須思考並建立對防災的概念與意識,在降雨強度變強、極端溫度更高的情況下,災難是有可能會更嚴重的。

台灣的讀者可以多參考水土保持局的相關防災宣導與資料,建立與更新相關知識,更重要的,應該是隨時有防災意識,才能保護自己,以及保護別人。

參考資料

Y.-S. Lu
4 篇文章 ・ 5 位粉絲
自從來到學界後,便展開了一段從土木人到氣象人的水文之旅。主要專業是地球系統數值模擬,地下水與地表模式的耦合系統,以及大氣氣象模擬。目前是于利希研究中心(Forschungszentrum Jülich GmbH)超級電腦中心的博士後研究員。

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最貼近生活的防災資訊一把抓——災防科技中心的 LINE 官方帳號
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2022/02/14 ・2551字 ・閱讀時間約 5 分鐘

國小高年級科普文,素養閱讀就從今天就開始!!

感謝 國家災害防救科技中心 對本次專訪之協助與支持。

  • 文/陳彥諺

睡夢中突然感覺到一陣劇烈搖動,燈座晃動、床櫃叩叩作響,是地震!幸好持續的時間並不久,在準備起身時,地震就停了。拿出手機,急著傳訊息給遠方的親友,想知道他們那裡的狀況如何,而在等待居住各地的親友們回覆訊息的分分秒秒,竟像是一刻鐘那麼長。

於是你便想,如果這時候有即時通知故鄉狀況的 app,在第一時刻提供遠方的地震狀況,那該有多好?

也有那樣的時刻。窗外時而大雨不停,時而風平浪靜,氣象預報雖然說明了颱風入境的軌跡,只是,各縣市政府仍未發佈是否停班停課的相關訊息。你等了整夜,等到夜深、不得不去睡了,卻還是撐著僅有的意志力,守著手機,不斷更新最新發佈消息。

眼皮沈重的你不禁想,要是這時候有即時推播停班停課訊息、並且能轉傳給親朋好友們分享的 app,那該有多好?

更多的是風和日麗的週末。幾週前早與三兩朋友約好了,要去露營登山、要去戶外走走,整理行囊的時候,斟酌著是要輕便為主,還是該以保暖為主?是該備齊防曬用品,或是得攜帶各式雨具?考量各種可能性後,所整理出來的行李卻大於能負載的重量,最終還是得依據即將來臨的天氣為主。

這時候你拿出了手機,搜尋是否有「提供降雨機率、未來五天天氣、紫外線等統整訊息的 app」?

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低溫特報來襲,「災防科技中心 LINE 官方帳號」提供最詳細的資訊圖卡,不只方便閱讀,也易於轉傳提醒親友。

此外,「災防科技中心 LINE 官方帳號」提供的不單只是常見的氣象示警,也不囿限於災害發生時的特殊警訊,更有貼近民眾生活的便利資訊。比如,開車族最在意「是否開放路邊停車」、颱風來襲時民眾關切「是否停班停課」、沒收到里長傳單就會忽略的「停電停水公告」⋯⋯等。「災防科技中心 LINE 官方帳號」提供的一站式示警系統,讓您只要打開 LINE,想要的、需要的資訊,通通就在掌握之中。

除了常見的氣象資訊,鐵路交通、停班停課等資訊也都收錄在「災防科技中心 LINE 官方帳號」。

官方帳號的前生——災害情資服務平台

全面蒐集各方災防資訊的「災防科技中心 LINE 官方帳號」並非是一夕促成的,它的前身「災害防救決策輔助系統」,早在 2010 年就正式啟用。

2009 年的莫拉克風災傷亡慘重,當時政府間災情傳遞過慢,促使民間自主開發災情通報平台。這讓政府意識到臺灣的防救災體制需要調整,在災情資料整合問題上,開始引入以地理資訊系統為基礎,打造災害防救決策輔助系統,來整合各部會第一手的災害情資。

從 2013 年開始,由災防科技中心主力推廣災害共通示警標準(EDXL-CAP)到各部會中,並持續優化災害防救決策輔助系統。在 2014 年協助各部會統一全臺的示警資料標準,2016 年由各部會與臺灣電信業者建置的「災防告警細胞廣播訊息系統(PWS)」,其發布的每一則訊息也遵循這套標準。

除了中央部會的災情整合,災防科技中心也接續推動「災情回報資料標準(EDXL-SitRep)」,整合除了中央部會外 22 縣市的部分學研單位,讓學研單位能用標準格式及時傳遞災情。

2018 年 3 月成立的「災防科技中心 LINE 官方帳號」,正是延續著上述的資料交換標準與災害防救決策輔助系統所延伸的便民服務。災防科技中心目前也正在導入醫療資料交換標準(EDXL-HAVE)與物資資料交換標準(EDXL-RM),分別用來蒐集全臺各地的醫療資源,與衛福部社救司的民生物資庫存資訊。

未來「災防科技中心 LINE 官方帳號」也可能看到更多實用且正確的資訊,幫助使用者進行判斷與決策。

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「災防科技中心 LINE 官方帳號」除了災防資訊,亦提供兩大休閒主題的相關資訊,分別是「露營趣」以及「悠遊山林」。用戶能在訂閱期間內,即時取得指定露營區、指定登山步道的各項基礎訊息,包含了對於登山客尤為重要的水庫放流資訊。這類個人化訂閱服務提供符合時空背景及情境條件的即時訊息,讓資訊作為出遊輔助,而非一種打擾。

除了防患未然,更重要的是,「災防科技中心 LINE 官方帳號」能讓掌握資訊成為習慣。當我們掌握貼近生活的資訊,便能減少不必要的麻煩,讓生活更精簡、更便利。

終於,在擔憂遠方親友的夜晚、在等待著停班停課訊息的颱風夜、在期待著週末出遊的週五晚間,你擁有了「災防科技中心 LINE 官方帳號」,並且迅速得知遠方親友一切安好、因信任消息不會漏接而放心入眠、因掌握了氣象狀況而行李收拾得宜。從此,因為貼近防災資訊,開始了更省心、放心、開心的每一日。

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鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
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奇怪欸,夏威夷基拉維亞火山一直噴發卻不見人員傷亡?
阿樹_96
・2021/01/11 ・3160字 ・閱讀時間約 6 分鐘 ・SR值 527 ・七年級

國小高年級科普文,素養閱讀就從今天就開始!!

岩漿漫出來會很可怕嗎?有的時候其實還好,就是⋯⋯有點麻煩而已。火山的噴發就像不同人的情緒宣洩多樣性一般,不會只有一種型式,即使是生氣也有默默生悶氣的(然後就會累積更多能量噴發),也有三不五時就「正常能量釋放」一下的,當然,也有堅定地把每個字慢慢吐出來的那種。

一般大眾會受災難電影的影響,以為一定要瞬間炸裂、瘋狂噴發才算是火山爆發。但這種現象,在由火山組成的夏威夷群島上並不常見,近期(2020年12月21日)夏威夷的基拉維亞火山噴發,就是一種「一直噴一直噴」的股票火山,不過這火山再會噴也沒有造成傷亡(但還是會帶來災損,會一直噴錢⋯⋯)。

搭配服用:「未來就是一直噴一直噴」。來源/youtube

為什麼基拉維亞火山會有一直噴發,卻沒有造成太多傷害,甚至感覺夏威夷的居民還蠻能與它和平共處呢?那就得從「她是什麼火山」說起。

黃色的部分就是夏威夷島上,由基拉維亞火山熔岩流所形成的部分。圖/Wikimedia common

「熱點」火山:多半不會炸裂的火山

火山的分類有很多方式,其中一種是噴發的型式,一般會稱作寧靜式噴發 (Quiet Eruption) 或爆烈式噴發 (Explosive Eruption) ,而像基拉維亞火山的噴發型式大多屬於寧靜式噴發,顧名思義,她算是「比較安靜」噴發的火山,不會像有名的維蘇威火山那樣會有驚天一炸的情況。

而寧靜噴發的火山在外型上也和大家在流行文化中看到的「錐狀火山」不一樣,如果以外型分類的話,她會被稱為「盾狀火山」,而造成噴發與外形的差異的原因,又和形成火山的「岩漿」性質有關,形成基拉維亞火山的岩漿屬於「玄武岩」性質。

關於前面提到的火山分類方式,一般的高中參考書會要你背下面的口訣:

  • (中)酸性(花岡岩質)岩漿=錐狀火山=爆烈式噴發
  • 基性(玄武岩質)岩漿=盾狀火山=寧靜式噴發

但我不喜這樣敘述,因為這些分類是獨自以不同的現象學來區分的,只是分類結果能彼此解釋,但實際上在中性到酸性的岩漿中,會有更多不同的噴發表現與火山型貌,不過本文不會把故事講完(不然講到隔天天亮都講不完)。

關於基拉維亞火山的分類,或許會有人聽過「熱點」一詞,它是由地函的「熱柱」上升直接形成的火山。熱柱形成的火山和以前用板塊構造運動模型所提到的火山不一樣,板塊構造運動所形成的火山,它的熱源或岩漿的來源都相對比較靠近地表(數十到數百公里深),而熱柱則是從地函接近地核的地方( 2900 公里深)直接上湧的物質形成,和板塊運動的模型完全不一樣。

中間的「盾形火山」(Shield Volcano),是從地函深處(比圖中畫的範圍更深)竄出的「熱柱」所形成的,而熱柱上升到軟流圈時會形成岩漿庫,並往上噴發形成火山,即稱作「熱點」(Hot Spot)。圖/Wikimedia common

但「熱柱」就是「岩漿」嗎?

可能會有人這麼想,實際上卻不是這樣。熱柱並不像岩漿是用「流動」的方式運動,它的性質仍屬於固態,只是在時間尺度很長的情況下,它仍會以固態的型式緩慢「運動」,而當熱柱往上到接近地殼的地方,才會因為壓力變化而融熔,而形成岩漿。附帶一提,小規模的熱柱會形成夏威夷的火山,好像對地表的生物無害,但大規模的熱柱一口氣大噴發時,可是會發生大滅絕的(如 2 億 5100 萬年前到 2 億 5000 萬年前噴發的西伯利亞玄岩武岩,造成二疊紀—三疊紀大滅絕事件)。

為什麼夏威夷的居民可以與基拉維亞火山共存?

前面提到,基拉維亞火山的噴發並不猛烈,大多時候也不會太致命,以近代的幾次大噴發中,就屬 2018 年噴發時的災情較為嚴重,約有 2000 人撤離,並造成一人重傷,而基拉維亞火山也沒有可怕的火山碎屑流或火山彈之類的,造成損害的主因還是熔岩流。

在此也再次提醒,許多電影中同時有下個不停的火山碎屑,搭配的流動性很高的岩漿,是難以並存的情況,因為大量碎屑的岩漿性質比較偏中、酸性,而流動性則屬基性岩漿的情況。

至於傷亡較少的原因,噴發方式只是其中一個,另一個因素可以說是對於火山的認識與防災體系的健全。而一個較為健全的火山防災體系應該是怎麼樣呢?

  1. 對有噴發潛勢的火山有長期的研究、監測。
  2. 針對火山活動的特性,規畫不同等級的警報。
  3. 針對不同的火山情境,制定出不同的防災應變計畫。
  4. 民眾熟悉火山的災害,也了解警報的意義、遵從疏散指示。

由於夏威夷的火山噴發頻繁,早在 1912 年即開始觀測火山,因此對於當地的火山已有長期監測研究,而美國地質調查所亦有明確的火山分級燈號,而且分別建立了地面的分級和航空代碼的分類,以本文撰寫( 2020 年 12 月 27 日)期間,基拉維亞火山的地面分級狀態是「watch」、航空代碼是橘燈,剛好都是比完全噴發的狀況低一級(一共分四級,第四級的「normal」和綠燈代表火山處於正常無明顯活動狀態)。

而當分級的狀況提升時,會有相對應的活動,以前面提到的「watch+橘燈」為例,目前是建議民眾多注意火山狀況、避免靠近火山口,想要觀看噴發狀況的人請遵守規定並注意安全(竟然還能看耶⋯⋯)。

美國地質調查所的火山噴發等級(地面)和燈號(航空),越往右邊等級越高。圖/USGS

如果是更可怕的活火山,該怎麼與之相處?

從夏威夷的火山例子來看,火山不可怕也不難相處,但或許也有人會說:如果火山的噴發型態是爆烈性的呢?而且像近年已證實大屯火山為活火山,距離都會區這麼近的火山,該要怎麼面對?

夏威夷火山分佈圖,這已經不是火山距離都會區遠近的問題,而是在哪都有火山!(註:科哈拉火山目前認為是不活動的火山)圖/作者繪製

火山的防災應對,雖然可能會因火山的特性有所差異,但就從上述「健全的火山防災體系」中從研究、監測到防災應變,概念上是一樣的。

首先需要了解火山如果噴發時會有什麼的情況、並且先把會有威脅的地區畫定、規畫警報並落實疏散計畫。只是因為我們對大屯火山的個性還未摸清楚,所以這些措施就算設立了也還難以評估其效果,加上民眾對於火山的知識和風險特性並不熟悉,所以總會有「不知道要怎麼做才好」。這邊阿樹有兩個初步想法:

  1. 目前相關單位開始進行災害潛勢圖的製作,而就臺灣的經驗而言,土石流的緊急應變已較過去成熟許多,或許可以將相關的疏散避難圖的製作觀念導入火山防災應變。
  2. 過去於防災宣導上少有火山的相關避難措拖整理(連 google 都很難找到),而目前開始啟用的火山警報燈號該如何應對,也應是未來的宣導重點。

夏威夷的火山雖然很遠,但他們的經驗卻相當好用呢!

想知道更多地球脈動嗎?阿樹老師每周四會在《震識談地科podcast》,分享各種地震與地球科學相關的知識!

參考資料

  1. 2018 年 5 月夏威夷火山災害事件說明
  2. Kīlauea Volcano Erupts
  3. Kīlauea – Volcano Updates
  4. Hawaii volcano: As Kilauea erupts residents told to stay home – CNN
  5. New Kilauea Volcano Eruption Enters Third Day (Dec. 23, 2020) – YouTube
  6. 土石流防災的建議
  7. 移動中的火
阿樹_96
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地球科學的科普專門家,白天在需要低調的單位上班,地球人如果有需要科普時時會跑到《震識:那些你想知道的震事》擔任副總編輯撰寫地震科普與故事,並同時在《地球故事書》、《泛科學》、《國語日報》等專欄分享地科大小事。著有親子天下出版《地震100問》。