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勿信網路謠言,C/2010 X1(Elenin)彗星對地球無任何威脅!

臺北天文館_96
・2011/08/21 ・3402字 ・閱讀時間約 7 分鐘 ・SR值 546 ・八年級

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近來國外網路盛傳:艾勒寧彗星(C/2010 X1(Elenin))在2011年10月17日最接近地球時,與太陽恰好連成一線,將會引發大地震而威脅地球安全;雖然這顆彗星的確在此時最接近地球, 但其重力之微弱,就像隻螞蟻拉扯大山一般,對地球根本不會有任何影響。又有謠言說這顆彗星會亮得像太陽一樣;可是這顆彗星與太陽相比,就像是數十億盞強力探照燈旁的螢火蟲一樣,根本沒得比。還有謠言說這顆彗星最接近地球時,會經過太陽和地球之間,使太陽會被遮蔽3天之久;不過這顆彗星其實很小,即使加上它稀薄的彗尾,也遮擋不了太陽耀眼的光芒。另有謠言說到,這個彗星是艘有外星人駕駛的太空船,靠近地球的目的不明;但太陽系中的彗星何其多,三不五時就會有顆彗星進入太陽系內側,這些其實都是自然的現象。所以,面對這些網路謠言,籲請大家理智以對,欣賞美麗的彗星就好,切勿被這些網路謠言誤導而恐慌!

關於艾勒寧彗星(C/2010 X1(Elenin))彗星的一二事

艾勒寧彗星是俄羅斯天文學家Leonid Elenin利用位在新墨西哥州的ISON-NM天文台,以遠距遙控方式觀測,2010年12月10日發現的,C/代表長週期或非週期性彗星,2010代表發現年,X1代表12月上半月發現的第一顆新彗星。發現當時,彗星距離地球約6億4700萬公里;這顆彗星預計將在2011年9月10日通過它的軌道近日點,距離太陽僅有 0.48AU(相當於7200萬公里),距離地球則約0.7305AU(相當於1億1000萬公里));在2011年10月17日最接近地球時,距離地球僅約0.2338AU(相當於3500萬公里)。

根據國外觀測報告,目前(2011.08.18)這顆彗星總亮度約為8等,愈接近太陽愈亮,預計9月10日過近日點前後總亮度約為6等,位在室女座中,離土星僅約3度,離室女座主星角宿一則稍遠,但此時與太陽的離角約20度左右,傍晚時可見於西方10度以下低空,並快速接近太陽,9月下旬達最亮 5.8等,但它幾乎位在太陽與地球之間,與太陽同方向,相當難以觀察。不過,有興趣者,可到SOHO或STEREO等太陽觀測衛星的網站,有機會在接近太陽的影像中看到艾勒寧彗星的身影。

10月初之後,彗星進入獅子座,並繼續向巨蟹座方向前進,離太陽愈來愈遠,觀察條件漸漸變好,天亮前見於東方天空。10月17日前後最接近地球之時, 總亮度已降至7等左右,位在巨蟹座,離M44星團不遠,午夜後升起,天亮前在天頂附近,觀察條件很好。建議可利用口徑5~8公分以上的望遠鏡,在沒有光害的地方觀察。

10月下旬之後,彗星進入雙子座,經過御夫座向金牛座背部、白羊座前進,整夜可見,然而亮度已經一路從8等續降,11月中旬預估已在10等以下,12月初降至12等以下,一般業餘望遠鏡不是那麼容易觀察了。

這顆彗星的軌道傾角僅約1.8度,幾乎貼近黃道面。而JPL公布的離心率為1.000028,是那種一去不回的雙曲軌道,所以這可能是唯一可見到這顆彗星的機會;而這也代表這顆彗星很可能是第一次進入太陽系內側,或是至少進來太陽系內側的次數有限,對天文學家而言,是個研究鮮少經歷改變的年輕彗星的好機會。但根據Leonid Elenin的計算,這顆彗星因受到木星等巨行星的重力影響,其軌道離心率從2004年開始改變成小於1的狀態,意味著這顆彗星繞太陽公轉的軌道變更為非常扁的橢圓軌道,繞太陽一圈的週期約為12,000年左右。

點選此處可下載C/2010 X1(Elenin)彗星的升沒、軌道位置和亮度預測表。關於這顆彗星的相關訊息,也可參考吉田誠一的彗星網

關於艾勒寧彗星C/2010 X1(Elenin)的謠言與真相

謠言之一:彗星對地球的重力影響,會使地球發生災難

這顆彗星最接近地球時,距離地球約3500萬公里,大概是地球到月球平均約38萬公里的90倍之多,所以絕對不可能比月亮還接近地球,完全沒有撞擊地球的疑慮。除了距離差很多之外,一般彗星的彗核是顆直徑約數百公尺到數十公里、結構鬆散的髒雪球,在3500萬公里外的這顆彗星在所有彗星中又是比較小顆的,和僅約38萬公里遠、直徑約3500公里、由比重很大的岩石所組成的月球相較之下,這顆彗星對地球的重力影響,相當於一隻貼近耳朵的手機對於人體的拉扯力量,根本可以直接忽略;即使它和太陽同方向,對固體地球和海洋都起不了什麼作用。NASA科學家Don Yeomans開玩笑地說:一輛普通房車對地球海洋的潮汐作用力都比這顆彗星大得多!

謠言之二:彗星會遮蔽太陽,使地球處在昏天暗地的狀況達3天之久;且彗尾將掃過地球,為地球帶來有毒氣體

2011年9月27日,C/2010 X1(Elenin)彗星通過太陽與地球之間的相對位置示意圖。取自JPL Small_Body Database Browser

其一,雖然彗星的軌道面很貼近黃道面,但其實還有1.8度的差異。在2011年9月27日前後,這顆彗星會通過太陽和地球之間,但這三者並未連成一線;換言之,從地球表面觀察,這顆彗星並不會通過太陽表面,而是在黃道面上方,並不會遮蔽太陽。

其二,就算這顆彗星從太陽前方通過好了,可是這顆彗星直徑僅約3-5公里,與太陽直徑1,392,082公里相較之下,怎麼可能遮得住太陽這麼大的天 體?像這麼小的天體若要完全擋住太陽,這顆彗星得在與地球距離約400公里的地方才可能發生;這個距離,相當於目前國際太空站 (International Space Station,ISS)的軌道高度。但別忘了,這顆彗星可是在3500萬公里之外呢!

其三,由於一般彗尾會指向太陽的反方向,即使彗星在9月27日位在太陽和地球之間時,因三者並未在同一直線上,而是在黃道面以北,因此彗尾並不會直接指向地球。又,即使彗尾真的掃過地球,但彗尾的粒子密度其實真的非常稀薄,對有磁場和大氣層保護的地球表面生物危害不大;頂多是可以看見一場美麗的流星雨喔!

謠言之三:艾勒寧彗星像顆棕矮星會對別的天體有拉力,或受到某顆太陽系中不可見的未知棕矮星等天體影響而改變軌道

其一,彗星和棕矮星是兩種截然不同的天體,前者是太陽系中繞太陽公轉的小天體,後者是質量比木星大許多、但還不夠大到足以點燃核融合反應的天體。

其二,太陽系中若真有顆棕矮星的話,其表面溫度的亮度就足以讓我們看到它,更遑論其重力對其他天體的影響應該會大到得以測量得出來,科學家不可能完全不知道這顆棕矮星的存在。

謠言之四:艾勒寧彗星會亮到跟太陽一樣亮,形成天空中有兩顆太陽的景象

雖然艾勒寧彗星過近日點時,距離太陽僅有0.48AU,但這是顆小彗星,目前各國彗星專家分析近期所有觀測資料後,一致認為這顆彗星於9月下旬最亮時頂多只有5.8等,而且這還是彗核、彗髮加彗尾的總亮度(m1);與-26.7等的太陽相比,亮度相差了32.5個星等,也就是說,太陽比彗星還亮10兆倍以上,相當於50億盞棒球場的探照燈和一顆1瓦的燈泡來比較。所以,講這顆彗星會亮到和太陽一樣,變成兩顆太陽的景象,相當不可能。

這麼說來,這顆彗星不值得觀賞囉?那也不見得!雖然不到「大彗星」的程度,5.8等的亮度,大約是在沒有空氣污染和光害的地方、天空非常清朗、不使用望遠鏡的狀況下,以肉眼可見到的亮度極限。在10月上旬這段期間,彗星亮度約6-7等,使用雙筒望遠鏡或小望遠鏡就可以觀賞,對不曾看過彗星的人而言,也 是個不錯的選擇。

謠言之五:從NASA-JPL的彗星互動軌道網頁看到艾勒寧彗星的軌道有許多拐角,所以一定是外星人太空船不斷修正軌道以便朝地球飛來的結果。而Elenin並非真有其人,而是「Extinction Level Event Nibiru In November(11月Nibiru行星毀滅地球事件)」的縮寫,這是外星人給地球的警告。

NASA特別聲明:這個彗星互動軌道網頁只是個簡單的Java示意程式,僅供大眾了解天體大概的軌道趨勢,並沒有做太多的軌道美化工作。如果僅是依據這個就說這它是個外星人太空船,未免太牽強附會;更何況,如果真是外星人太空船,NASA天文學家又如何得知這艘太空船什麼時候要修正軌道,事先畫了出來給大家知道後,再極力否認外星人有傳即將來訪的訊息給他們?

此外,能將發現者Leonid Elenin的姓氏拆解成「Extinction Level Event Nibiru In November」,小編在此謹對這些人的豐富想像力與優良文字能力致上最崇高的敬意!但是關於Nibiru行星,是顆根本不存在的天體,全球各正式天文機構與業餘天文學家都從未公布這顆天體的資訊,並非刻意隱瞞,而是一切都是末日論者的幻想。

天文學家估計:我們太陽系中有數以萬計的彗星,絕大部分處於太陽系外側、距離地球約50,000AU的歐特雲區;當受到某些外來擾動,例如有其他恆星遠遠地與太陽系擦身而過而造成的重力擾動等,使得部分彗星軌道改變,朝太陽系內側而來。每年會通過近日點的彗星有數十顆,其中約有1/3是類似艾勒寧彗星這樣的非週期彗星,這其中又有數顆的近日點距離在地球軌道以內。所以艾勒寧彗星並不是什麼很特殊的彗星。

延伸參考網站:

  1. http://www.2012hoax.org/elenin
  2. http://www.jpl.nasa.gov/news/news.cfm?release=2011-255

引用自臺北天文館之網路天文館網站

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臺北市立天文科學教育館是國內最大的天文社教機構,我們以推廣天文教育為職志,做為天文知識和大眾間的橋梁,期盼和大家一起分享天文的樂趣!

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・2022/11/01 ・2113字 ・閱讀時間約 4 分鐘

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為了讓地球科學更好,快去下載吧!氣象局把所有珍貴的地震資料都放在那裡了!——臺灣地震與地球物理資料管理系統
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・2022/08/22 ・3186字 ・閱讀時間約 6 分鐘

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  • 文/陳儀珈

臺灣是全世界地震測站密度最高的地方,然後呢?

臺灣位於歐亞板塊與菲律賓海板塊交界處,古往今來,從 1935 年新竹-臺中地震、1999 年集集大地震到 2016 年的高雄美濃地震,這座島嶼挺過無數次強震的襲擊,更催化出驚人的地震測報實力與研究能量。

自日治時期設置了全臺第一座地震儀至今(2022 年),在 120 多年內,現在的臺灣已經擁有全世界地震測站密度最高的地震觀測網:共超過 700 座測站,平均不到 10 公里就有 1 座,一年平均可偵測到超過 3 萬次的地震!

新竹站的地震儀,可以 24 小時監測並記錄地動情形。圖/地球物理資料管理系統

從預算籌措、技術研發、測站建置、通訊與電力接通、儀器維護到資料處理與信號監控等,每一座地震觀測站的背後,都耗費了無數地球科學家們的心力和血汗,他們辛勤地上山、下海、鑽井、拉線,投入大量的人力、時間和資金,就是為了挖掘更多地球的秘密。

每一分、每一秒,都有可觀的訊號湧入中央氣象局的儀器,然而,人們到底要怎麼做,才可以讓這些得來不易的寶貴資料發揮最大的效益呢?

中央氣象局的做法是——將它們全、數、公、開!把臺灣地震與地球物理的觀測資料,無償開放給全世界下載使用!

2008 年初試啼聲、2020 年脫胎換骨!

自 2005 年起,中央氣象局地震測報中心開始規劃這個整合型地震相關資料的開放平台計畫,並在 2008 年 8 月正式上線,命名為「地球物理資料管理系統(GDMS)」。

舊版地球物理資料管理系統(GDMS)的網站畫面。圖/截圖自地球物理資料管理系統

可惜的是,當年 GDMS 採取「會員制」,使用者需線上申請,經過審核方可啟用帳號,也限定僅有「國內」的相關學術人員才能成為會員。

此外,隨著上線時間一長,原系統的功能及資料服務已無法滿足所有使用者的需求,例如資料並未使用國際通用格式、更新不夠即時、儀器參數不完整等等問題。

有鑑於此,中央氣象局和中研院地球所攜手合作,建置了全新一代的「臺灣地震與地球物理資料管理系統(GDMS-2020)」,取消原先僅開放國內學術人員下載的限制,轉型為向全世界開放,所有人都能在此下載地震和地球物理的觀測資料。

新版的 GDMS 也針對資料管理進行全面優化,設計了標準化的流程,讓整體資料典藏變得更穩定更即時,資料品質更有保障。新增的詮釋資料(metadata)也讓使用者得以從原始資料(raw data)分析出更真實的物理量。

走向國際化的地震資料中心!

在地球科學界中,美國 IRIS、歐盟 ORFEUS、日本 NIED 是公認的三大資料服務中心,負責提供即時、高品質的地震與地物資料。

無論是資料格式,還是系統管理,臺灣的 GDMS 也向這幾個單位看齊,藉由向全球研究人員開放地震與地球物理資料,不僅能夠促進整體地球科學的發展,也讓臺灣在地球科學界的能見度更高,展現我國在地震領域的研究和技術能量。​

現在,無論你是地球科學的學術人員,或是對地球科學研究有熱情的愛好者,只要進入這個網頁註冊帳號,就能取得即時又完整的地震與地球物理資料。​

新一代地球物理資料管理系統(GDMS-2020)的網站畫面。圖/截圖自地球物理資料管理系統

完整性、通用性:最全面、最沒有門檻的研究資料

根據中央氣象局的介紹,GDMS 提供的資料大約分為三個類型:地震資料、地球物理資料,以及儀器的詮釋資料,提供連續的觀測紀錄,擁有資料上的「完整性」。

其中,地震資料來自各式各樣的地震儀,例如短週期地震儀、強震儀、寬頻地震儀、井下地震儀所記錄的震動波形,取樣率每秒 100 點;地球物理資料包含全球導航衛星系統(GNSS)所記錄的地表變形、水位計的地下水位、磁力儀的地磁強度,取樣率每秒 1 點;​詮釋資料則記錄了​儀器管理相關的資訊,包含測站位置、營運歷史、維護紀錄、儀器響應(instrument response)等內容,讓研究人員得到地動訊號真實的物理量,在分析資料的過程中扮演關鍵性的意義。

臺灣的地震資料,全世界都可以用!​圖/報地震 – 中央氣象局

為了讓研究人員下載地震和地物資料更便利,GDMS 參考了其他國際地震中心的做法,從資料查詢、瀏覽與下載的介面,到符合國際標準的資料格式,具備資料上的「通用性」。

觀測資料的格式如下:

  • 地震波形資料:miniSEED、SAC 和文件檔格式
  • GNSS 資料:RINEX 格式
  • 地磁資料:  IAGA2002 格式
  • 地下水位: 純文字檔​

詮釋資料的格式為:

  • 地震儀:管理上採用 dataless SEED 以及 StationXML 兩種格式,使用上另提供 Poles and Zeros 檔案
  • GNSS、水位計和磁力儀:純文字、試算表或資料表等方式儲存,同時相關資訊亦全部轉入資料庫線上管理。​

即時性、國際性:幾乎即時的更新頻率,開放給全球學術界!

​標榜「即時性」的 GDMS ,更新資料的速度到底有多快?

為了讓研究人員在強震後能夠立刻進行分析,所有地震波形資料會持續開放至此時此刻的前 15 分鐘。而地球物理資料每日產製 1 個檔案,也就是說,今天可以拿到最新的資料是前一天的檔案。

規模超過 6 的地震發生後,GDMS 會自動擷取所有對應的地震波形,在一個小時內放在首頁供所有人瀏覽及下載,避免在地震過後湧入過多的索取而影響網站的服務效能。

登入新版 GDMS 後可在首頁瀏覽規模 6 以上的地震所自動擷取的地震走時波形,此例為 2022-06-20 M6.0 花蓮地區地震的 TSMIP 加速度波形,橫軸為震央距,縱軸為走時。圖/地球物理資料管理系統

此外,GDMS 也保存了從 1991 年 1 月 1 日至今的「地震目錄」。

由於地震觀測站收到的原始訊號是不停的連續波形,一般研究人員若要進行地震研究,需要耗費極大的人力和時間成本,土法煉鋼地從波形中挑出地震的波形。

地震目錄在 GDMS 網站上所呈現的樣貌。​圖/地球物理資料管理系統

GDMS 所提供的地震目錄,是由地震定位專業的夥伴們,從連續的波形中一一挑選而成,不論是在學術或災害研究上,都是非常珍貴的資料。目前系統中最新的地震目錄可提供到當下的前 1 個月,地震目錄跨越的時間超過 30 年,累積地震數超過 75 萬筆,毫無疑問是地震相關研究的一份瑰寶。

透過中研院梁文宗博士,向全球地震學界宣布新一代的 GDMS 正式啟用!​圖/截圖自 IRIS

為了讓 GDMS 在國際上更有能見度,日前中央氣象局已正式向國際數位地震觀測網聯盟(International Federation of Digital Seismograph Networks,簡稱 FDSN)申請註冊數位物件識別碼(Digital Object Identifier,簡稱 DOI),進一步強化 GDMS 的服務品質。

未來,GDMS 不會停下進化的腳步,在中央氣象局與中央研究院的合作下,除了測站數量將不斷擴大、進行儀器的汰舊換新,還預計開發一套新儀器維護與參數連動機制,確保觀測資料與詮釋資料的可靠性,並隨時關注和參考使用者的回饋與需求,進行滾動式的修正,持續擴充 GDMS 的功能。

參考資料

  1. ​中央氣象局臺灣地震與地球物理資料管理系統​
  2. Thread: Taiwan CWB Seismological and Geophysical Data is officially OPEN from the new GDMS​
  3. 地震測報中心蕭乃祺、甘志文、莊雅婷。〈建置國際化的地震資料中心〉。
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不只地震,更肩負了火山、海嘯測報的使命!推開地震中心大門後的甘苦與祕密
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・2022/08/15 ・5154字 ・閱讀時間約 10 分鐘

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本文由 交通部氣象局 委託,泛科學企劃執行。

  • 文/陳儀珈

經過中學地科課程的薰陶,大部分的人都知道臺灣位於環太平洋地震帶上,是菲律賓海板塊與歐亞板塊的碰撞交界處,因此地震非常、非常地頻繁。

然而,這個頻繁到底是多頻繁呢?

據統計,臺灣每年偵測到的地震平均達 3 萬多次,每天平均約發生 100 多次地震,約 2 天多出現 1 次規模 4.0 ~ 5.0 的地震,規模 5.0 至 6.0 的週期大約是 2 個星期左右,每年平均出現 3 次規模 6.0 以上的地震。

每一秒 180 天,帶你看見臺灣的地震活動頻率有多麼驚人!圖/中央氣象局臺灣地震與地球物理資料管理系統

影片說明:

每一天都有這麼多地震在這塊島嶼底下悄然發動,什麼時候又會有如 921 般的大地震突然重創臺灣?

為了更了解這塊土地和潛在的危機,中央氣象局地震測報中心(以下簡稱地震中心)一肩擔起監測臺灣地震的重任,不斷提升地震測報的效能,努力降低未來可能的地震災害。

1989 年 7 月 1 日,中央氣象局將原有之地球物理科,升格為地震測報中心。圖/中央氣象局

33 年內,進化了 5 次的「強地動觀測」計畫

自日本政府在臺北測候所設置了臺灣史上第一座地震儀至今,已經有 125 年的歷史了。這麼多年來,臺灣的地震儀和地震觀測網,有了哪些翻天覆地的變化呢?

1897 年 12 月 19 日,臺北測候所設置了全臺第一座地震儀:​格雷.米爾恩式(Gray Milne)地震儀,開啟了臺灣地震觀測科學化的偉大時代。圖/中央氣象局臺灣地區地震儀沿革網

國民政府接手臺灣後,改由中央氣象局負責臺灣的地球科學相關測報業務,並在 1989 年成立了「地震測報中心」,擴大編制,走上地震觀測現代化之路。

自成立至今,地震中心投入了巨大的資源和心力在「加強地震測報建立地震觀測網計畫」和「強地動觀測」的長程計畫中,其中強地動觀測每 6 年一期,致力於建置地震觀測資料的蒐集與應用,目前已完成共 5 期的計畫。

經過地震中心 33 年來的努力,從都會區到山區、從陸地到海上、從地表到井下、從 16 位元到 24 位元,地震測站的儀器越來越好,也漸漸拓展至臺灣各個地方。

截至 2022 年 7 月為止,包含中央氣象局地震觀測網(CWBSN)和臺灣強地動觀測網(TSMIP)在內,全臺已經建置了超過 700 個地震測站,是全世界測站密度最高的地震觀測網,平均不到 10 公里就有 1 個地震站!

小小的臺灣、全世界密度最高的地震站!圖/中央氣象局臺灣地震與地球物理資料管理系統-測站介紹

蒐集了震波資料,然後呢?

除了監測地震活動之外,這些測站蒐集到的強震資料,不僅可以成為學術研究的養分,讓地震學家更了解這塊土地下的構造和祕密,在民生防災上,更有著極為關鍵的貢獻!

「地震」,是臺灣人自出生以來就與之共存,甚至習以為常的自然災害。不過,地震到底有多可怕?

對於成年人們來說,傷痛與恐懼可能會被逐漸淡忘,而對於那些沒有經歷過 921 集集大地震、1999 年以後出生的孩子們,更是毫無具體的想像和實際感受。

臺灣史上傷亡最慘重的1935年新竹-臺中(關刀山附近)地震,帶走了約 3000 人的生命;2018 年 2 月的花蓮地震,震毀了 4 棟大樓;日本 311 大地震和海嘯,奪去了 1.5 萬條生魂;震撼半個亞洲的中國汶川大地震,有將近 7 萬人罹難,受災人口高達 4600 萬多人。

1935年新竹-臺中地震不僅震毀了魚藤坪橋(後改名為龍騰斷橋),也是臺灣目前史上傷亡最慘重的地震。圖/報地震 – 中央氣象局 FB 粉專

因此,對於地震中心來說,如何「應用」這些地震資料,發展出更先進的預警系統,協助制定建築物耐震設計規範,以及配合其他政府單位規劃救災計畫,更是中心業務的一大重點。

30 秒→10秒→5秒!越來越強大的強震即時警報

「建置強震速報系統」是強地動觀測第 2 期計畫的主要目標,致力於提升地震測報的計算能力、縮短向其他單位通報的時間。

在 921 地震期間,雖然當時的地震速報系統只是雛形,卻成功在地震後 102 秒對外發布地震報告,這樣的速度,備受國際重視與肯定。

到了第 3 期計畫,「強震即時警報系統」已經可以在 30 秒內自動推估出初步的地震規模與震央位置,搶在破壞性地震波(S波、表面波)抵達前,將地震的訊息傳達給防災、救災相關單位。

除了大家最熟悉的、會讓手機響起震耳欲聾警報聲的災防告警系統(PWS)外,地震中心也和各防救災單位、公共設施、各級學校以及電視臺合作,一旦強震即時警報偵測到符合條件的地震,就會馬上傳遞地震消息,讓各單位進行緊急應變。

時至 2020 年 4 月,隨著地震觀測網的擴大和更新,以及不斷進步的通訊技術,地震中心已經可以在地震後約 10 秒內發出地震預警訊息,為國人爭取更多避難的黃金時間。

下一步,地震中心將投入前瞻基礎建設 2.0「都會區強震預警精進計畫」,除了持續擴建井下地震觀測網、發客製化地震預警系統作業模組之外,也預計在 4 年內,讓都會區可以在 7 秒內收到地震預警。

在更久遠的未來,地震中心期許可以順利的應用 AI 技術,建置新一代的地震預警作業系統,進一步將發布時間縮短到 5 秒以內!

地震前兆:有辦法抓住強震前的蛛絲馬跡,然後「預測」嗎?

由於地震是在板塊彼此的作用之下,岩層不斷累積應變能量後斷裂錯動而成,不斷累積能量的同時,地底的岩石有可能會產生許多微小的裂隙和變形,並間接影響其他環境參數,改變地下水位、地球磁場、大地電場的數據。

以 921 大地震為例,在車籠埔斷層附近,地球科學家就曾經觀察到地下水水位出現了「同震」的變化!

地球科學家推測,有可能是當地的岩層受到應力的影響後,產生了許多微小的裂隙,因此改變了岩層的孔隙率、滲透率,進而產生地下水位的變化。

如果每一次大地震之前,地球科學家都可以掌握到這些細微的現象,就有可能發展出成熟的地震前兆研究和技術,甚至走上「地震預測」之路。

因此,地震中心除了建置地震站的觀測網之外,也大力推動地震前兆的研究,自 921 大地震後開始設置「臺灣地球物理觀測網」(TGNS):

圖說:地球物理測站的外觀。圖/中央氣象局地震測報中心提供
  • 「全球導航衛星系統」(GNSS)可以進行大地測量,建立臺灣大地變形的資料庫,藉此監測斷層、火山活動,以及地層下陷或滑動等現象。
  • 「地下水」測站能夠連續記錄大氣壓力、雨量與地下水位的相關性。
  • 「地球磁場」測站用以監測地球磁場擾動的現象。
  • 「大地電場」測站可以蒐集大地電場的觀測資料,並推估與大地震之間的關係。
地球物理觀測網分布圖,包含了 163 個 GNSS、6個地下水位、12個地球磁場以及 20 個大地電場觀測站。圖/中央氣象局臺灣地震與地球物理資料管理系統

可惜的是,雖然地球物理的資料和分析已經逐漸制度化,但在地震前兆的研究上,成功案例仍然遠遠不足!

不僅是臺灣在地震前兆上遭受挫折,其他國家在這個領域的研究也長路漫漫。地球科學家還沒有辦法歸納出地震前的行為並取得共識,更別說是地震預測這個更遙遠的夢想了。

幸好,現有的難關無法阻擋地球科學家的好奇心,中央氣象局地震中心也持續投注心力在地震前兆研究中,期許未來有破解祕密的一天!

起死回生的火山、仍然未知的海嘯威脅,地震中心也緊盯不放!

根據噴發紀錄和火山地震波等證據,在中央研究院林正洪研究員的努力下,中研院於 2016 年提出大屯火山群岩漿庫存在的證據,同時也在龜山島附近發現同樣的現象。

隨著地球科學家不斷提出新的證據,經濟部中央地質調查所蒐集相關的研究成果後,在 2019 年 9 月 24 日召開了「火山活動專家諮詢會議」。在各方學者的討論下,讓大屯火山群「起死回生」,將原本公認是死火山的大屯火山群和龜山島,重新被認定為「活火山」。

面對這個反轉,全臺如臨大敵,畢竟人口眾多的天母、北投與士林就在大屯火山群的山腳下,不但核電廠鄰近,總統府和 101 大樓也都距離它不到 20 公里!

大屯火山監測網分布圖,以及核電廠、總統府和臺北 101 等重要地標之相對位置(黑色三角形為地表的地震站,紅色三角形為井下地震站,YM01 到 YM12 測站由大屯火山觀測站維護)。圖/中央氣象局地震測報中心三十周年專刊

我們對這些火山的了解和掌控,又到了哪一步呢?

藉由氣體、溫度、地表變形和地震波等資料,地球科學家可以判斷出大屯火山是否瀕臨爆發的狀態,而早在 2011 年,內政部與國家科學及技術委員會成立大屯火山觀測站 (TVO),並整合中央地質調查所、中央氣象局、中央研究院及國內各大學分析研究成果,建立多項火山監測系統及平台,同步監測大屯火山活動並進行研究。

除了來自大屯火山觀測站的 10 個地震站之外,也包含氣象局設置在北部的地震站,藉此協助研究人員獲得幾乎即時的火山地震資訊。

大屯火山地區的即時地動訊號,紅色矩形為地震訊號。圖/中央氣象局地震測報中心三十周年專刊

當前我國政府已在 2018 年5 月 25 日正式將火山災害列管於「災害防救法」,隔年中央氣象局也制定了火山活動等級與預警發布機制,後於 2020 年 9 月 14 日公布「火山噴發訊息發布作業要點」,一旦大屯火山有任何不對勁,就會立即啟動火山預警發布機制!

氣象局將「火山活動等級」分為 3 級,適情況召開火山專家諮詢小組會議和發布通報。圖/交通部中央氣象局火山噴發訊息發布作業要點

除了來自大屯火山的威脅外,地震中心也負責海嘯的監測和警報發布,並在短短的幾分鐘內,就能解算出海嘯的抵達時間、預估浪高。

倘若太平洋海嘯警報中心(PTWC)預估海嘯可能在 3 小時內到達臺灣,或是臺灣近海發生規模 7 以上、震源深度小於 35 公里的地震時,地震中心即會發布海嘯警報,籲請沿岸居民因應海嘯侵襲。

臺灣的地震防災教育,地震中心也當仁不讓!

除了地震、火山和海嘯測報等核心業務之外,地震中心也致力於地震和防災教育,提供無數科普資源,讓社會大眾學習和運用。

在網路上,有中央氣象局建置的「中央氣象局數位科普網」、回答你關於地震大大小小疑惑的「地震百問」、地震中心官方 Facebook 粉絲專頁「報地震-中央氣象局」等等,各式各樣的線上科普內容。

在實體場域,中央氣象局也設置了幾個展示空間:中央氣象局本部、臺灣南區氣象中心、田中氣象站、竹子湖氣象站-火山監測教育展示室等地(目前因疫情暫停開放),讓有興趣的民眾或學校機關,都可以實際前往觀摩,親眼見證地球科學家和氣象局人員的工作場域和聆聽解說。

畢竟,若想達成真正意義上的「防災」,單單只是完善測報工作、防災工程與避難措施並不足夠。更重要的是,必須讓所有臺灣人都有正確的防災觀念,才能有效提升整體社會的抗災能力。

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