地震測報中心主任吳建富的地震預警關鍵字：為何地震無法預報？海底的地震如何監測？國家級警報如何更快更精準？

刊出日期 2024.08.27

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地震測報中心最重要的任務包括24小時地震監測、針對大地震隨時發出地震預警，讓民眾能做好臨震的應變準備。很多人經常搞不清楚，我們是地震測報中心，不是地震「預報」中心。常有人問，為什麼地震不像氣象或颱風可以預測或預報？因為目前我們對於地震發生的原因還不能充分地掌握，因為不能充分掌握就沒辦法做事前的預測跟預報，只能在地震發生後做及時的速報工作。
所以，如果以後在網路上看到有人預測「本月下旬南台灣會發生大地震」，這種非常籠統又投機的說法其實沒有什麼意義，反而會造成恐慌，影響你的生活步調，請大家就不要再輕易相信。
儘管目前沒辦法做地震預測，但是我們可以透過更完善的地震預警系統替民眾爭取黃金的避難時間。所以今天的這集節目裡面，我會從「震度」、「地震波」、「國家級警報」，到海底地震儀4個關鍵字，來跟各位分享關於地震預警的相關知識。
＃震度
我們如果事前能夠知道地震分級的意義，還有可能帶來的傷害，在我們接收到強震即時警報的通知簡訊時，因為事前已經有先備知識了，就有機會適當處理，可以在第一時間將地震災害減到最低。
我們通常用規模跟震度來描述一個地震。規模是地震釋放能量的大小，而震度是用來表示各地地面實際的搖晃程度。不同國家有不同的震度分級，過去中央氣象署將震度分為8級，從0到7級，新版地震的震度分級是參考日本的做法，依據地動的加速度，還有地動的速度，來區分為0到4級、5弱、5強、6弱、6強、7級，這樣10個等級。各位可以發現，5跟6之間會有強跟弱，主要原因是考慮地震在搖晃的時間，其實對於建築物的影響是很大的。
時間就是速度，所以我們要考慮地動的速度。另外，為什麼在地震分級的時候，要在5跟6級之間細分呢？因為早期5跟6的一個分級是用強震的地動加速度，這個範圍相當大，所以我們一畫出這個等震圖以後，不能很即刻地聚焦在哪個地方的災情最大，那如果你把這個5跟6細分的話，就可以清楚它的一個災情在哪，可以做快速地應變。
震度的分級其實就人的感受而言，4級的震度就會讓你感受到會害怕，那5弱就是所謂的強震，大部分都會感受到驚嚇，如果你在室內的話，一些家具如果沒有牢靠的話可能會移動或是翻倒。
那你會問，怎麼會有震度0級的一個地震發生呢？因為我們感受不到這種的地震，大概都是比較深或是比較遠的地震。地震發生的位置通常是地球的深部或距離我們比較遠的地方，當傳遞到我們生活所在的地點，可能會感受輕微的一個搖晃，或是根本沒有感受到地震發生。
影響震度大小的因素包含地震的規模、震源的深度，你跟地震的距離，還有很重要的就是那個地方的地質特性。一般來說，地震規模愈大、震源愈淺、離震央愈近、地層愈軟弱，你感受到的一個震動，就是震度的強度會愈大，對建築物的傷害也愈大。
＃地震波
不知道大小朋友在碰到地震時會不會疑惑，為什麼通常比較大的地震發生時，感受到的是先上下搖晃，接下來才是左右搖晃，這跟地震波有關係。
地震波其實就跟水波一樣，它是一種波動，從地震發生的位置往四周慢慢擴散來傳遞能量，因為地震是發生在地底下，我們沒辦法看到地震波的傳遞，但你可以想像，地震波傳遞，就像水波一樣慢慢的隨時間慢慢散開來，所以地震發生時會發生很多不同的波向，其中影響我們比較大就是P波跟S波。
P波就是地震波在傳遞的時候，它的前進方向就像跑百米賽跑一直往前衝，另外一個S波是一個橫波，往前進的時候，好像左右擺動，速度就會比較慢。所以，地震站先收到的一個波向就是P波，到達我們住的地方，你會感覺到有點輕微的上下晃動，甚至沒有感覺。當然你距離這個震央愈近，會感覺到比較明顯的一個上下震動，S波跑得比較慢，但是它的破壞力比P波大。當S波到達的時候你就感覺到比較明顯的左右搖晃，這時候如果搖晃過大的話就可能會造成災害。
了解地震波的原理以後，我們就知道說P波其實跑的比破壞性的S波還快，所以我們就運用這個原理來發展所謂的強震即時警報，透過偵測到比較大的P波，運用這個時間差，在S波還沒到達之前，對需要做警告的地方發出強震即時警報。
＃國家級警報
收到國家級警報的科學原理是什麼？因為地震目前是沒辦法做預測的，所以在地震發生之後，氣象署會利用地震監測的儀器，在地震發生後的幾秒鐘內，透過數個站初步所偵測到的P波來估算這個地震會影響的範圍，還有它可能造成災害的程度，評估出這些這些資訊後，氣象署會在破壞性的S波到達各區之前發布國家級警報，讓民眾可以在幾秒到幾十秒之間採取避難行為，保障生命的安全。
為什麼會有的地方感覺震度大，但是沒有收到國家級警報呢？因為國家級警報主要目的是在提供接到警報的人可以做臨震的應變，不是全面性的通知，過於浮濫發送訊息也可能會造成「狼來了」，真正需要警報時你反而不會去做動作，以為是一個誤報，因此我們在發送上的設定，要比較嚴格。我們目前是預估規模5以上的地震，才會針對達到4級震度的區域民眾發送國家級警報。
很多人會笑說沒有收到警報是不是所謂的「國家級邊緣人」，事實上不是這樣子的。因為你沒有收到警報可能是：第一，你的手機該換了，可能是比較老舊，沒有支援到這樣的系統；第二，你可能開在飛航模式；第三，你可能在跟朋友講電話，它是被佔線的；第四，你可能在的區域它的手機訊號是比較差的；或是最重要原因，你根本不在告警區域裡面。
另外一個造成國家級警報邊緣人的原因，你可能是位在震央附近的一個預警盲區，因為你位在震央附近，其實我們的地震站還在收集資料，但是S波已經到達你所在的位置，所以你可以感覺到搖晃，然後才收到警報，這就是我們所謂的預警盲區。
一般民眾常常會說，這個盲區能不能再縮小，否則地震搖之後才收到警報似乎沒有什麼用處。也有人提到民間的警報好像比國家級的警報還準確，目前有好幾款民間的App在做地震速報，也是運用氣象署的資料，差別在可以讓使用者自行設定接到警報的門檻條件，至少符合個人需求。你可以把條件門檻設的低一點，當然收到地震速報的頻率會比較高。
前面有提到，我們國家級警報是一個示警性的通知，應該是有災害才通知我，而不是浮濫的通知，這可能會造成民眾的困擾，所以我們的門檻會定的比較高，而且這門檻沒辦法隨意調整。因為每個人對地震的感受跟情緒反應不一樣，可以自行設定有一定的優點，會受到民眾的肯定，所以會出現民間App比國家地震警報還準、還快的說法，但這其實並不正確。
因為地震沒辦法預測，所以我們希望在地震波的破壞波（S波）到達之前，能發送一個簡訊讓你知道地震要來了。氣象署在1997年就開始發展地震速報系統，那時的速報秒數是60秒，隨著科技進步，2002年達到22秒發出，到2009年呢我們進步到18秒，各位可以感覺到這個秒數慢慢在減，2014年達15秒。
地震的國家級警報在2016年上線，到2020年4月，我們對於地震預警發布的時間已經縮短到10秒，因為10秒還在做資料的處理與接收，S波的速度大概每秒跑3公里，10秒代表在震央30公里範圍裡，S波到的時候你可能還沒辦法收到警報，這就是所謂的地震盲區。
如果我們把這個秒數再往下減，這個盲點就會縮小。所以我們的目標是希望降到7秒，多這3秒就可以把高鐵的速度從300公里降到100公里，晶圓廠可以馬上停機，讓這個損失可以降低。若盲區可以降到約20公里，對民眾而言，就可以在地震波到達之前做相對的應變處置。
＃海底地震儀
地震儀是用來觀測地震的儀器，我們沒辦法預測下一個地震在哪裡，所以需要普設地震儀，讓它平均分佈在各地，以確保地震發生時，附近剛好有地震站能監測接收資料，氣象署就可以在最短的時間發送國家級警報。這些資料對於抗震標準的修訂是很重要的參考，後續也能提供給研究人員來研究台灣地震的特性及地震發生的原因。
目前在台灣各地設置約有700個強震站，其中500個有跟氣象署做即時連線，裡面這些地震儀跟其他的儀器隨時都在監測地震，資料傳回氣象署就可以即時處理。其中，設站密度最高的是西部人口稠密地區，還有地震發生頻繁的東部地區。
說到這你可能會問，那海上發生的地震如何偵測呢？這就要透過海底地震儀的設定。截至2020年，氣象署已經在台灣東部大約730公里的海岸上裝設9個海底地震儀的測站，這些側站上面的儀器有地震儀、速度計、壓力計，壓力計的主要功能在偵測海嘯。
設置海底地震儀的難度就在它的維護，還有布設成本相當高，而且它的海事工程也是相當困難的，施工的成本還有難度是比陸地上的地震站困難許多。但是我們還是要努力去爭取經費，看能不能多設一點海底的地震站，才能在地震發生的時候，可以即時接收海裡面的地震訊息，讓陸地上的民眾可以多一分的保障。
海底地震儀怎麼把資料傳回陸上呢？我們用光纖海纜把資料傳送到可能接收站，像頭城海纜站或是枋山海纜站，然後再送到中央氣象署做資料處理，我們就可以對於海底的地震有良好的觀測，這些觀測資料有助於我們對於東部的地層或地質的特性做進一步的了解，因為地震災害的防治是要靠政府、民間還有學者共同努力。
例如今年4月3日的花蓮地震就是一個很好的例子。這是921大地震發生25年以來最大的第一次地震，地震規模7.2、地震深度15.5公里，因為是極淺層的地震，所以造成花蓮地區，甚至遠在200公里以外的台北跟新北都有極大的震動。
因此，在地震發生之後，除了陸地上的地震資料蒐集外，由中山大學海洋科學系副教授林玉詩帶隊的研究團隊，首次在震後第一時間出海布設海底地震儀，主要的目的就是趁著海底尚未被泥沙覆蓋，進行海底地形觀測、地層剖面與底水分析等工作。不過要說明的是，這個海底地震儀是一個臨時性的設置，時間到可能會撤掉，不像前面提到氣象署裝設的海底地震儀，是比較永久性、長期性的可以持續觀察。
台灣位在地震發生很頻繁的位置，平常我們就要做好相關的防震準備，了解各種地震的關鍵字，知道它裡面的意義，學習跟地震如何共存。在接收到國家級警報的時候，請你記得做好：趴下、掩護、穩住這3個步驟，第一時間千萬要先保護好自己的安全。
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