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變形之島 (2018回顧版)

摘要
位在環太平洋地震帶上的台灣,面臨高地震風險,從地質資料來看,台灣是全球變形速率最快的地方,當大地的力量持續運作,台灣,變形之島,你我該如何面對?

豪邁的山勢,來自地底的力量猛烈推擠,台灣,一個在無數地震中成型的島嶼,看似定靜的土地中,蘊藏著無數變動密碼。2012年,時任中央研究院地球科學研究所國科會講座安藤雅孝教授,從中解讀訊息,發覺台灣島正中央,沒有可供能量釋放的空間,全島受到的板塊擠壓力,是日本的五倍到十倍。

巨力造就台灣的崢嶸壯麗,菲律賓海板塊每年以8.2公分的速度,向西北推擠,山脈每年以2公分的速度抬升,使台灣成為全球變形速率最快的地方。2012年,當時的台灣地質調查所長林朝宗表示,在歐亞板塊和菲律賓海板塊交界的花東縱谷,東西兩邊移動速率差異非常大,每年將近7公分,而西南部丘陵地帶變形速度也很快,一年向西邊移動5公分,這些變形量大的地方,就是斷層的所在位置。

台灣從來都不是靜止的,回顧歷史,規模七以上的大震有三十多起,1920年,花蓮外海曾發生規模高達8.0的地震。1909年,台北也曾經發生規模7.3,由板塊隱沒引發的大震。近百年來,十次災害性地震,總共帶走了八千多條寶貴生命,梅山地震,新竹台中地震,與集集地震,更是一次就帶走了數千條人命。

台灣陸地上發生的地震,大多是由斷層錯動所引起,目前已知的活動斷層有33條,這些從前發生過地震的地方,未來地底能量釋放也可能再度從這些地方釋放。林朝宗說明,台灣腹地小,都會區擴展很快就到丘陵邊緣,而這些丘陵和平地交界的地方有許多斷層,對人口密集的都會區,充滿威脅。

住著將近三百萬人口的台北市,有延伸入海的山腳斷層通過,新竹科學園區有新竹斷層通過,中部有彰化、車籠埔等斷層,東部斷層密集,西南部山麓前緣地帶斷層多,而且變形量大,都是高風險的區域,然而目前沒有斷層的地方,也不代表安全,因為有些斷層,當前的科技還難以發覺。

安藤雅孝教授當時就以日本為例, 2012年以前十五年發生的災害性地震,沒有一個是發生在已知的活斷層上,他認為台灣也是一樣,還有很多隱藏的活斷層。

當地震無法預測,可能發生的地點又接近都會區,重要的是隨時要有地震來襲的準備。當地震發生,建築物的強度決定瞬間生死,以九二一為例,當時有八萬多棟建築物全倒或半倒。內政部在民國86年訂定了建築物耐震設計規範,符合規定的建物能耐5級震度,後來陸續修訂耐震細節,2012年國家地震工程研究中心主任張國鎮表示,新規範強調韌性,並且地震分區從民國86年震區的規範,變成微分區的規範,納入最新的地震學與地球科學知識,希望因地制宜,提高保障。

但是在耐震規範施行之前所興建的房舍,超過三十年以上的老房子全台還有75萬棟,老舊建物的耐震能力如何提升,是一大考驗。

九二一地震造成將近三百棟校舍損毀,讓校舍安全成為焦點,校舍除了作為教育空間,急難時也肩負避難所的功能,國震中心發展出嚴謹的評估方式,並與教育部合作,排定老舊校舍的補強順序,希望盡速讓老舊校舍變身耐震堡壘。

當老舊校舍陸續展開補強,負責溝通兩地的橋梁,也在積極進行補強。張國鎮表示,民國84年以前的橋梁,缺乏韌性設計,這些橋梁需要優先補強,像是流量大的中山高和大部分的北二高,都在做耐震補強。

建築與橋梁加強耐震,是防災基礎,當地震發生,爭取在第一時間應變,更是減災關鍵。中央氣象局從1995年開始發展即時強震觀測系統,建立了全球密度最高的測站,能在地震發生後,迅速匯集震央、規模等資訊,提供預警。時任中央氣象局地震測報中心主任郭鎧紋表示,利用電波速度比地震波快的原理,離震央遠的地區可以爭取到10秒或20秒的預警時間,但是離震央附近,50到70公里的範圍屬於盲區,無法達到預警的功能。

台灣大學地質系教授吳逸民表示,基於地震時P波速度比S波快1.7倍,利用P波的資訊來判定S波的大小,在地震發生後三秒內可以判定地震規模。只要垂直位移超過0.35公分,震度達到四級或五級,就會發出警報。

國科會和防災中心的支持下,2012年前,已經在台灣地震風險高的中小學裡裝置了接近兩百套P波警報器,除了可以在地震發生時提供警報,讓師生盡速做緊急避難,也可以用在防震演習,希望落實防災教育,深耕在中小學學生身上。

現有的科技,無法預測地震何時何地會發生,瞭解腳下不曾靜止的大地,積極發展防災減災的最佳手段,將防震意識內化到日常生活,面對變形之島,是所有台灣人不能停止的學習。 

熱門事件
學科
災害
縣市
  • 台灣
關鍵字
地震, 斷層, 板塊運動, 耐震係數, 橋梁, 預警系統, 防震, 921

位在環太平洋地震帶上的台灣,面臨高地震風險,從地質資料來看,台灣是全球變形速率最快的地方,當大地的力量持續運作,台灣,變形之島,你我該如何面對?

工作人員

採訪 陳佳利 郭志榮,撰稿 陳佳利
攝影 陳志昌 葉鎮中 陳忠峰 陳添寶,剪輯 陳志昌

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變形之島


變形之島

摘要
311日本東北大地震讓人驚心,同樣位在環太平洋地震帶上的台灣,一樣面臨高地震風險,從地質資料來看,台灣是全球變形速率最快的地方,當大地的力量持續運作,台灣,變形之島,你我該如何面對?

採訪 陳佳利 郭志榮
撰稿 陳佳利
攝影 陳志昌 葉鎮中 陳忠峰 陳添寶
剪輯 陳志昌

豪邁的山勢,來自地底的力量猛烈推擠,台灣,一個在無數地震中成型的島嶼,看似定靜的土地中,蘊藏著無數變動密碼,中央研究院地球科學研究所國科會講座安藤雅孝教授,從中解讀訊息,發覺台灣島正中央,沒有可供能量釋放的空間,全島受到的板塊擠壓力,是日本的五倍到十倍。

巨力造就台灣的崢嶸壯麗,菲律賓海板塊每年以8.2公分的速度,向西北推擠,山脈每年以2公分的速度抬升,使台灣成為全球變形速率最快的地方。台灣地質調查所長林朝宗表示,在歐亞板塊和菲律賓海板塊交界的花東縱谷,東西兩邊移動速率差異非常大,每年將近7公分,而西南部丘陵地帶變形速度也很快,一年向西邊移動5公分,這些變形量大的地方,就是斷層的所在位置。

台灣從來都不是靜止的,回顧歷史,規模七以上的大震有三十多起,1920年,花蓮外海曾發生規模高達8.0的地震。1909年,台北也曾經發生規模7.3,由板塊隱沒引發的大震。近百年來,十次災害性地震,總共帶走了八千多條寶貴生命,梅山地震,新竹台中地震,與集集地震,更是一次就帶走了數千條人命。

台灣陸地上發生的地震,大多是由斷層錯動所引起,目前已知的活動斷層33條,這些從前發生過地震的地方,未來地底能量釋放也可能再度從這些地方釋放。地質調查所所長林朝宗說,台灣腹地小,都會區擴展很快就到丘陵邊緣,而這些丘陵和平地交界的地方有許多斷層,對人口密集的都會區,充滿威脅。

住著將近三百萬人口的台北市,有延伸入海的山腳斷層通過,新竹科學園區有新竹斷層通過,中部有彰化、車籠埔等斷層,東部斷層密集,西南部山麓前緣地帶斷層多,而且變形量大,都是高風險的區域,然而目前沒有斷層的地方,也不代表安全,因為有些斷層,當前的科技還難以發覺。

中央研究院地球科學研究所國科會講座安藤雅孝教授以日本為例,最近十五年發生的災害性地震,沒有一個是發生在已知的活斷層上,他認為台灣也是一樣,還有很多隱藏的活斷層,是我們目前不知道的。另外,雖然台灣每年平均發生一萬五千多次的地震,但安藤教授擔心,受力並沒有充分釋放,未來還是會發生大地震。

當地震無法預測,可能發生的地點又接近都會區,重要的是隨時要有地震來襲的準備。當地震發生,建築物的強度決定瞬間生死,以九二一為例,當時有八萬多棟建築物全倒或半倒。內政部在民國86年訂定了建築物耐震設計規範,符合規定的建物能耐5級震度,後來陸續修訂耐震細節,去年也再次針對地盤分類指標、臺北盆地微分區以及隔震設計做修正,藉此提升建物的耐震能力。國家地震工程研究中心主任張國鎮表示,新規範強調韌性,並且地震分區從民國86年震區的規範,變成微分區的規範,納入最新的地震學與地球科學知識,希望因地制宜,提高保障。

但是在耐震規範施行之前所興建的房舍,超過三十年以上的老房子,全台還有75萬棟,老舊建物的耐震能力如何提升,是眼前的大考驗。

九二一地震造成將近三百棟校舍損毀,讓校舍安全成為焦點,校舍除了作為教育空間,在急難時也肩負避難所的功能,近年來國震中心發展出嚴謹的評估方式

並且與教育部合作,排定老舊校舍的補強順序,希望盡速讓老舊校舍變身耐震堡壘。國家地震工程研究中心研究員鍾立來表示,進入評估程序的校舍有一萬六千多棟,危及程度比較高的老舊校舍,已經完成1900棟的補強。

當老舊校舍陸續展開補強,負責溝通兩地的橋梁,也在積極進行補強。國家地震工程研究中心主任張國鎮表示,民國84年以前的橋梁,缺乏韌性設計,這些橋梁需要優先補強,像是流量大的中山高和大部分的北二高,都在做耐震補強。

建築與橋梁加強耐震,是防災基礎,當地震發生,爭取在第一時間應變,更是減災關鍵。中央氣象局從1995年開始發展即時強震觀測系統,建立了全球密度最高的測站,能在地震發生後,迅速匯集震央、規模等資訊,提供預警。中央氣象局地震測報中心主任郭鎧紋表示,利用電波速度比地震波快的原理,離震央遠的地區可以爭取到10秒或20秒的預警時間,但是離震央附近,5070公里的範圍屬於盲區,無法達到預警的功能。

311時,日本的地震預警系統發揮功能,透過電視網路廣播等管道,對遠離震央的區域即時預警,但是在台灣,雖然前端有綿密的地震觀測,但是後端如何透過行動通訊與民眾的日常生活結合,目前還是缺乏。當地震來襲,另一套現地型的預警系統,能在地震發生三秒之內,針對發生地發出警報,可以彌補現階段區域性預警系統的不足。

台大地質系吳逸民表示,基於地震時P波速度比S波快1.7倍,利用P波的資訊 來可以判定S波的大小,在地震發生後三秒內可以判定地震規模。只要垂直位移超過0.35公分,震度達到四級或五級,就會發出警報。目前在國科會和防災中心的支持下,已經在台灣地震風險高的中小學裡裝置了接近兩百套P波警報器,除了可以在地震發生時提供警報,讓師生盡速做緊急避難,也可以用在防震演習,希望落實防災教育,深耕在中小學學生身上。

現有的科技,無法預測地震何時何地會發生,瞭解腳下不曾靜止的大地,積極發展防災減災的最佳手段,將防震意識內化到日常生活,面對變形之島,是所有台灣人不能停止的學習。


熱門事件
學科
災害
縣市
  • 台灣
關鍵字
福島, 311, 海嘯, 地震, 斷層, 地調所, 板塊運動, 耐震係數, 橋梁, 預警系統, 監測, 921

311日本東北大地震讓人驚心,同樣位在環太平洋地震帶上的台灣,一樣面臨高地震風險,從地質資料來看,台灣是全球變形速率最快的地方,當大地的力量持續運作,台灣,變形之島,你我該如何面對?

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地質風雲

地質風雲

摘要
1999年9月21日,凌晨1點47分,來自地底的巨大能量釋放。地動天搖、屋倒橋毀,九九峰瞬間禿頭,草嶺大山崩,草嶺潭第五度出現,九份二山大走山,形成兩座堰塞湖。集集大地震總共奪走了2415條生命,導致29人失蹤,一萬多人受傷,從此,九二一成了台灣人忘不了的一組數字。十一年後,震盪沒有停止,腳下,是持續活動的大地。

震後多年,九份二山裸露的岩面,已經變得青綠。地震在九份二山引發瞬間大崩山,卻很少有人知道,在它背面的紅菜坪,發生了緩慢潛移的地滑,移動面積廣達100公頃, 估計有一億立方公尺的土方,可能形成永祿溪的堰塞湖,威脅下游社區。

當地居民許文煙長年在紅菜坪種植作物,地震的餘威,到現在都還影響著他的家鄉,鄰居的一棟房子,在震後成了廢墟。許文煙家族的房子,也無法再居住。整個鄰大約20戶的居民,都搬遷到山下的內城。許文煙說,土地都在山上,山下只有一個房子,家家戶戶的農業都還在山上,離不開這片土地,只能自己提高警覺。

地震改變了人們的命運,改寫了大地的容顏,也增加了更多危險。九二一之後,中部山區產生了兩萬多處的崩塌地,面積廣達11300公頃,土石流潛勢溪流也因而暴增,不過學者發現,近年來崩塌的情形有趨於緩和的跡象。台大地質系教授陳宏宇說,九二一之後,崩塌率確實增加,2004年敏督利颱風時,崩塌率到達高峰,到了2007年的聖帕颱風,崩塌率減少,2007年以後又回到原來的地質環境,不過原來的地質環境,是不是本身地層破碎、本身有很多斷層通過,就要好好去調查。

台灣地底下,是神秘而活躍的另一個世界。台灣位於歐亞大陸板塊和菲律賓海板塊的碰撞活動帶,兩個板塊以每年8.2公分的速度聚合,推擠的力量造成岩層斷裂而發生地震。

九二一,震出了危險地質、震出了車籠埔斷層,也促成了大規模的斷層調查。到底台灣有多少活動斷層?斷層什麼時候會再活動?十多年來,有一群人透過各種研究方法,從不同面向,探索斷層,首先要知道的是,活動斷層在哪裡?

研究人員透過斷層露頭現地調查、淺層震測、鑽探研究、槽溝開挖、GPS測量、精密水準測量等方式,漸漸拼湊斷層的面貌,十一年的努力,確認了全台灣有33條活動斷層,斷層的所在位置有了更好的精確度,卻還是無法準確預知那一條斷層最近會活動,目前地調所針對東部與西南部的活動斷層,正密切監測。

斷層調查的終極目標,是希望預知下一次大地震的發生。台灣每年平均發生一萬五千次以上的地震,近百年來發生多起七級以上的強震。目前國內有許多地震預測的研究,當地震發生,除了地表的顯著變化,有許多肉眼看不見的因子也在改變,中央大學的顏宏元老師,就希望透過監測重力與磁力的變化,作為地震前兆的判斷依據。921地震發生時,就紀錄到地磁出現劇烈異常。目前全台灣設置了十個磁力觀測站,希望能找出地震與地磁變化相互影響的模式。

顏宏元老師表示,目前為止 還在實驗和資料分析階段,到應用還有一段路要走,要確實預知地震的大小、規模和時間,不只台灣,全世界各國都還在努力。

 九二一,造成一場血淚交織的悲劇,也開啟一堂浩瀚深奧的地質課程。回顧台灣島的形成,一次一次的變動,伴隨的是無數大大小小的地震,科學數據證明了台灣的活躍,這是台灣的身世,認清腳下的土地本質,才能沉澱出與它共處的生存智慧。

側記

我們生活在一座活生生的島嶼上!地表下那個持續變動的世界裡,除了已知的33條活動斷層,還有許多狀況不明的盲斷層。斷層調查是整合性,不同的調查方式只能知道斷層的一角,要想深入了解斷層,需要各領域的專家們共同合作。感謝研究人員不辭辛苦,徒步踏查、進行各種科學研究,忍受日曬的炙熱和雨淋的狼狽,一點一滴,為我們拼湊出活動斷層的重要資訊。了解斷層,才能與斷層共處。

學科
災害
縣市
  • 南投縣
  • 集集鎮
關鍵字
921地震, 921

1999921,凌晨147分,來自地底的巨大能量釋放。地動天搖、屋倒橋毀,九九峰瞬間禿頭,草嶺大山崩,草嶺潭第五度出現,九份二山大走山,形成兩座堰塞湖。集集大地震總共奪走了2415條生命,導致29人失蹤,一萬多人受傷,從此,九二一成了台灣人忘不了的一組數字。十一年後,震盪沒有停止,腳下,是持續活動的大地。

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