第八屆年會分組議題討論會後成果分享

台灣地震科學中心(TEC)為了持續推動地震相關的發展，以TEC CEO為首，羅列出三項關於現在或未來的重要主題，並在年會中規畫以分組討論的型式，讓與會者共同參與討論。本次年會邀請中央大學詹忠翰副教授、臺灣大學王昱副教授、中研院地球所黃信樺副研究員為小組負責人，針對上一屆討論的內容，以(1)後續推動及具體短中長期規劃、(2)收斂主軸、(3)主題規劃及演進、(4)團隊形成、(5)配合國家政策及角色等方向進行討論。

測地資料角色

測地資料的應用日益成熟，現今的測地速率和地質速率之間逐漸趨於一致。在未來的地震危害分析(台灣地震模型2025年版本，簡稱：「TEM PSHA2025」)中，將整合大地測量速率與地質速率，以提供更高精度的地震模型。此外，測地結果將用於分析滑脫面(décollement)結構對於地震耦合以及間震期影響的評估，就測地資料之滑移速率虧損(slip rate deficit)分析以更準確地決定地震事件中的地栓區域(slip asperity)。

機率式同震應變分析

目前，測地研究團隊已能針對特定斷層的同震地表位移場進行評估，期許未來將研究成果提供災害防救單位關鍵資訊，確定地震災害潛勢區域。然而，目前應變(strain)參數與災因辨識及防災策略仍無可明確對應闡述關係下，不建議將應變圖(strain map)直接納入地震危害圖，以確保地震模型精準度。

淺層速度構造與高解析數值模擬

淺層速度構造對於場址效應的影響顯著。現行的中大尺度速度構造已能夠支持長週期震波模擬地動之準確性，但在短週期振動的分析上仍需依賴隨機模擬方法。未來將依賴TCVM模型所納入精細的淺層速度構造，先進行與工程需求相符的過往大規模地震案例性數值模擬驗證研究，提出具體改善程度及可能誤差範圍。後續期望透過先進資料(如DAS技術)獲取更精細的淺層速度模型。此外，建議透過相關單位(如：TEC、國科會)租用相關設備以加強此領域的數據收集，從而增強建築工程應用中的場址效應分析。

強地動衰減式和高解析數值模擬之比對

在都會區及關鍵設施之地震災害分析中，針對特定震源區和場址條件配對所獨立開發的強地動衰減式至關重要。此外，利用大規模地震景況模擬計畫所針對臺灣各潛在斷層及孕震構造所產出的震波模擬數據所進行衰減式的回歸及適用性分析，將能提高模型的準確性。同時，必要的工程界反饋則對於驗證高解析數值模擬的成果實用性亦至關重要，可有效地提升模擬產出的應用價值。

從近期日本北部與臺灣東部地區的地震事件可以清楚的看到，臺灣的活動構造不僅僅分布於陸上區域，位於近海與外海的活動構造也對地震地質與地震災害的研究同等重要。因此，整合海域與陸域的活動構造研究，以及發展濱海帶調查技術，即為未來推進相關研究的重要基石之一。為此，我們建議除了發展能於濱海帶運用，且具大量部屬潛能的相關觀測技術與儀器之外，另應透過跨領域合作的方式，整合現有的陸域、海域觀測資料，並進行震前的系統性調查作業。在短期中，我們建議可先透過跨學門的聯合討論，整合不同研究領域間的看法與意見，並搭配現有的科學任務進行整合調查與觀測，以及加密現有的海底觀測網。在中期到長期階段，除了跨領域的計畫整合之外，我們建議未來可發展濱海帶的觀測能力，以及自主的海域鑽探與高解析度淺層地殼尺度的地物探勘能力，以確認外海構造之活動特徵與速率。

因應新興光纖技術的出現以及人工智慧在各科學領域的飛速發展，地球物理探測已經進入公尺級的超高解析時代！不僅讓過去許多研究有進一步突破的可能性，也開啟許多過去可能無法想像或進行的新研究。討論小組基於台灣的在地性，討論高解析地球物理未來可能的關鍵應用：

建立縱谷斷層帶監測站

2018年2月6日的花蓮地震與2022年9月18日的池上地震分別造成縱谷北段米崙斷層與中段玉里斷層的破裂，經調查破裂位置與1951年的縱谷地震序列高度重疊(Wang et al., 2024)，顯示不僅是米崙斷層只有67年的再現週期，玉里斷層的再現週期也可能只有71年，以芮氏規模6.4與6.8的地震來說，一般再現週期超過百年(Wyss, 2020)，縱谷地區的斷層系統僅70年的再現週期不僅反映了台灣板塊縫合帶的高壓縮量，也凸顯研究與了解此區獨特斷層系統的重要性。因此，基於縱谷北段MiDAS計劃的成功執行(Huang et al., 2024; Ma et al., 2024)，我們討論到在縱谷中段(玉里斷層)與南段(池上斷層)設置類似的斷層帶監測站的可能性，結合斷層鑽井與新興光纖技術來進行長期監測。光纖與地震儀結合之三維密集陣列可提供高精度的微震與斷層帶首波(林姿綺等，2024)的偵測，串連了解縱谷北、中、南的斷層分段特性。

西南部泥火山的高解析地物監測

新興分散式光纖感測技術不僅能進行地震動的紀錄(Distributed Acoustic Sensing, DAS)，也能紀錄光纖沿線的溫度(Distributed Temperature Sensing, DTS)與形變(Distributed Strain Sensing, DSS)變化，提供公尺級的超高解析地球物理觀測，能對地下流體的動態系統提供綜合性的多元探測，因此在小組討論中，我們發現西南部獨特的泥火山與泥貫入體的問題，或許非常適合光纖技術的應用，特別是對於可能對科技園區與重要設施造成影響的泥火山地區，可考慮圍繞泥火山埋設光纖纜線，並使用耐高溫的光纖纜線淺鑽或盡可能靠近火山口，進行其噴發週期與流體行為的精細研究。

海底電纜在地震預警的應用

台灣是寶島，也是地震之島。地震預警是至關重要的減災技術，在過去也一直取得非常亮眼的成績(Wu & Mittal, 2021)，對於發生在島內的地震平均發報時間約在16秒左右(Chen et al., 2019)，甚至更短，可爭取數秒到十數秒的反應時間。這些都仰賴氣象署與許多研究團隊高密度測站的維護與預警技術的開發。但台灣的東邊有琉球海溝、南邊有馬尼拉海溝，隱沒帶地震的威脅無時不在，陸上的測站密度再高，對於隱沒帶大地震的幫助有限。因此全球許多研究團隊都在探索光纖技術在海底電纜的應用，期利用海纜更加靠近隱沒帶來爭取關鍵時效。這也是小組討論認為台灣地震預警系統需要發展的重要方向，應積極與電信商(如中華電信)洽談使用跨洋海纜，以及與氣象署討論運用其海纜地震監測系統(如馬祖計劃)的可能性，用分散式光纖感測技術來大幅提高洋底的地震站密度、選取盡可能靠近隱沒帶的海纜路線，為未來可能發生的隱沒帶大地震作更好的準備。

參考文獻

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Ma, K.-F., von Specht, S., Kuo, L.-W., Huang, H.-H., Lin, C.-R., Lin, C.-J., Ku, C.-S., Wu, E.-S., Wang, C.-Y., Chang, W.-Y., & Jousset, P. (2024). Broad-band strain amplification in an asymmetric fault zone observed from borehole optical fiber and core. Communications Earth & Environment, 5(1), 402. https://doi.org/10.1038/s43247-024-01558-6

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Wyss, M. (2020). Return Times of Large Earthquakes Cannot Be Estimated Correctly from Seismicity Rates: 1906 San Francisco and 1717 Alpine Fault Ruptures. Seismological Research Letters, 91(4), 2163–2169. https://doi.org/10.1785/0220200008

林姿綺、Gregor Hillers、李憲忠、洪淑蕙(2024)。揭開花東縱谷北段斷層結構的神秘面紗—淺談斷層帶首波。台灣地震科學中心簡訊，45，8–10。https://doi.org/10.30067/TECNL.202409_(45).0002