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紅十字會報告:現代科技的救災利器

李柏昱
・2013/11/15 ・1512字 ・閱讀時間約 3 分鐘
2012年寶發颱風重創菲律賓,如果缺乏現代科技如手機、推特的幫助,死亡人數可能會視實際的3到4倍。(圖片來源:Wilkimedia commons作者Sonny Day)
2012年寶發颱風重創菲律賓,如果缺乏現代科技如手機、推特的幫助,死亡人數可能會視實際的3到4倍。(圖片來源:Wilkimedia commons作者Sonny Day)

紅十字會與紅新月會國際聯合會(International Federation of Red Cross and Red Crescent Societies)在2013年10月發表了最新的「2013世界災難報告(World Disasters Report 2013)」,回顧並檢視了2012年全球的災害狀況,報告中指出提供科技協助對於防災而言已經和水以及食物一樣重要。

在災害來臨時,防災單位提供足夠且正確的災害資訊給社會大眾至關重要,每個人才能根據自身狀況,做出最合適的防災決策。但是,或許對人手一台智慧型手機、處處都有無線基地台的台灣人而言,很難想像世界上仍有許多國家的人,沒有天氣預報也沒有衛星雲圖,颱風或其他氣象災害,往往讓他們措手不及。

根據報告,2012年全球發生了552起天災和工業災害,總共造成1萬5,706人死亡,受災人口一共有1億3900萬人。雖然總受災人數為過去10年中最低,但是在較為貧困的國家,因為缺乏救命的社群網路與科技,嚴重影響當地民眾事前防災、在災害來襲時逃命的能力,導致受災人數比起往年不減反增,高達3,170萬人,同時災後的復原能力也因為缺乏科技援助而深受限制。

科技減少災害傷亡最顯著的案例是2012年重創菲律賓的寶發颱風,紅十字會與紅新月會國際聯合會秘書長貝克萊‧格勒特(Bekele Geleta)表示希望「容易發生災害地區的政府以及民眾,能藉由這些科技創新提升災害應變能力,例如天氣預警軟體、衛星影像與災害通報系統,並加快災後恢復速度。」

隨著智慧型手機的普及,透過手機的app,科技能更進一步在災害來襲時協助救災。舉例來說,菲律賓中部阿爾拜省(Albay)的緊急應變中心目前會收到超過一萬兩千名手機用戶的災情回報,但應變中心僅能獲得用戶的SIM卡號碼,還需藉由追蹤與回電確認災害發生地點,延滯了救災速度並造成救災資源的浪費。

為了解決這個問題,菲律賓開發了「Tudlo」這套app軟體,Tudlo是菲律賓中部米沙鄢語(Visayan)「教導、引導與指向」之意。透過Tudlo,使用者能獲得最新且即時的災害資訊,並能直接回報災害地點的座標,有助於提升地方政府災害應變的速度與能力,將救災資源配置於最需要的地區。

不過,紅十字會的報告也指出,經濟發展確實能使手機持有率以及網路使用率提高,但是也提醒人道組織絕不能僅援助那些已經能夠連上社群網路的人,而忽略還缺乏管道的國家與社群,例如在非洲國家或印度,經濟發展程度還不足以產生根本上的轉變。

獲得資訊雖然至關重要,但僅是做到防災減災的第一步,對於災害有正確的認知與心態,才能將災害所帶來的損失降到最低。(本文由國科會補助「新媒體科普傳播實作計畫─重大天然災害之防救災科普知識教育推廣」執行團隊撰稿)

責任編輯:鄭國威|元智大學資訊社會所

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!

延伸閱讀:

文章難易度
李柏昱
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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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關鍵時刻能救命,與時間賽跑的地震預警系統發展史

鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2021/09/23 ・2852字 ・閱讀時間約 5 分鐘

本文由 交通部氣象局 委託,泛科學企劃執行。

位處在歐亞板塊和菲律賓海板塊交界 ,臺灣每天都有許多地震發生,可以說是生活的日常。每隔數月或數年就會發生的中大型地震,更是災防安全的一大威脅。

最近幾年,在有感地震發生後、地震波來襲之前,你的手機很有可能會收到下面的訊息:

國家級警報

[地震速報 Quake Alert] MM/DD HH:MM 左右 ○○ 地區發生 ○ 型有感地震,慎防強烈搖晃,氣象局。Beware of probable shaking. CWB

資料來源/地震測報中心

這個能夠在地震波來襲前出現的「災防告警訊息」,全稱為「災防告警細胞廣播訊息」,是利用「災防告警系統(Public Warning System,PWS)」及「細胞廣播服務(Cell Broadcast Service,CBS)」發布地震速報。

災防告警訊息提供的地震速報,雖然在盲區外的多數時候,能比地震的搖晃感來臨前再快一點點讓我們收到,但它並不是地震預測,而是「地震預警」。中央氣象局利用遍布全臺的高密度地震測站收集地動資料,在地震發生時,藉由震央附近地震站的訊號,即時解算地震資訊並迅速發出預警。

地震預警的主要功能,是在地震發生後數秒內,演算出預估地震的基本參數,包括預估震源位置深度、強度,並推估受影響地區將遭遇的震度與震波抵達時間,爭取在破壞性震波抵達之前,對可能發生災損的區域提出警示。

可別小看這短短幾秒鐘的警示,足以左右生死、讓人員離開危險的位置尋求掩護,停下精密的作業(如工業廠房或醫院),也能讓高速運行的交通運輸系統自動減速或停駛,大幅減少中大型地震可能造成的災害,保障人民生命與財產的安全。

地震預警系統的原理

這幾秒鐘珍貴的預警時間,是多年來地震預警技術及通訊設備精進的心血結晶,以電波與地震波「賽跑」搶出來的。

每次地震發生後,能量會以「地震波」的形式從震源開始往外傳播。科學家大致將地震波分成分別為 P 波S 波P 波傳播的速度較快,也是地震測站最早收到的訊號;S 波速度較慢,但為地震破壞力的主要來源,而地震預警系統便是根據這兩者計算出地震的各種參數。

在得到最初預估的地震參數之後,地震預警系統會推估各地的震度,如果達到預設門檻,就會自動發布,利用電波將地震預警訊息傳送到可能致災的區域,以利當地防災應變。舉例來說,模擬顯示 1999 年發生的 921 集集大地震,以現今的地震預警科技,北可有 31-35 秒的預警時間,可大幅減少人員傷亡。

不過,地震預警系統畢竟得在收到地震波資料後才能進行運算,過往的預警系統對於鄰近震央 40 公里內的區域幾乎趕不及預警,這個區域就被稱為「盲區」。盲區是強震即時警報無法避免的科學限制,但靠近震央的區域又是震度最強、災害最嚴重的區域,如何將地震速報的盲區最小化,也將是未來相關技術發展的目標。

地震預警發布的管道與門檻

除了藉由手機發送災防告警訊息,地震速報還有好幾個重要的通訊管道。自 2014 年起,中央氣象局即開發傳訊軟體,在預估地震規模達到 4.5 以上、預估震度達 3 級以上時,直接透過既有網路及通訊系統,將強震即時警報傳送至公務部門、公共設施、醫院、學校單位。舉例來說,學校單位如收到警報,將自動串連廣播或跑馬燈,第一時間向師生宣布警訊。

除了公部門,中央氣象局還積極推動「地震資訊傳遞服務契約」,將社會服務量能發揮最大化,透過專線 IP-VPN 與警報傳遞單位(電信公司及大眾媒體)進行連線,在各個媒體渠道轉發地震速報,而這個部分還可以由合作單位依需求自行設定「需要通知的震度門檻」。

自 2016 年 8 月起,中央氣象局即與電視台合作,當預估地震規模達 5.0 以上,且預估震度達 3 級以上時發布蓋台訊息。這些不同的訊息傳遞機制,希望達成的目的是相同的:將地震預警的資訊,在最短的時間內,傳達到會受影響的人手上。[註1]

而近年來,能夠在地震發生的 10 秒內就發出地震預警,完全是地震觀測網加上資訊、通訊技術,多年來持續累積發展的成果。

臺灣的地震預警系統

1999 年 的 921 大地震,當時中央氣象局在 102 秒內發出地震速報,速度已經令當時全球地震觀測相關單位感到驚訝,但仍緩不濟急,預警效果十分有限。

事實上,中央氣象局在 90 年代初期已開始發展「強地動觀測網」,自 1992 到 2021 年,每期五年、共五期的長期前瞻計畫,從第一期建置「都會區強地動觀測網」,主要廣泛收集台灣各地的強震資料,並提供給工程與防災研究團隊研擬修正建築物耐震設計規範。後續的延續性計畫中,逐步建置地震速報系統、發展強震即時警報系統,其後並持續建置海底地震儀與深井地震監測站,優化地震海嘯監測。

近期重點放在提升觀測的資料品質、增進系統功能、基礎資料的累積,並且拓展地震預警系統在防災的運用。中央氣象局自 2012 年起啟用 24 位元地震觀測系統,整合過往各個獨立的觀測網,包括短週期、地震速報、寬頻、井下地震觀測網及全球即時地震觀測資料,使地震測報進入聯合觀測的時代。

自 2020 年 4 月 6 日起,地震預警的發佈時間已經縮短至 10 秒內,地震盲區也縮小至震央 30 公里以內,中央氣象局地震測報中心更宣告推動「都會區強震預警精進計畫」,要在四年內將都會區的地震預警發佈縮短到  7  秒以內,長期規劃更是希望藉由大數據統計,將時間再縮短到 5 秒內。

事實上,臺灣自行開發的地震預警系統已是全球前段班,未來也將持續運轉,日夜守望每次臺灣的地牛翻身!

參考文獻

註解

  1. 地震預警發布的門檻會依需求與情況做調整,此處以撰文時間為主。

鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
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