米崙斷層科學鑽探

由中央研究院地球科學研究所與國立中央大學地震災害鏈風險評估及管理研究中心共同執行「跨米崙斷層井下光纖地震研究」,在花蓮七星潭設置兩口井下地震觀測站,引進光纖地震觀測技術,是世界首例跨斷層的地震,開啟地震觀測「光」世代。

2018年花蓮地震造成諾大的傷亡損失,其中引發嚴重災害的米崙斷層,因地震活動週期不到百年更須關注。地震災害風險評估已是現代都市開發規劃中不可忽視的項目,而進行地震災害風險評估之前,收集完整的地震背景資訊更為必要。為瞭解花蓮地震及其未來潛勢,馬國鳳教授在中央研究院關鍵計畫與教育部高教深耕計畫等經費的支持下,聯合中央研究院地球科學研究所、中央大學地震災害鏈風險評估及管理研究中心、東華大學環境學院等學術機構,於2020年啟動米崙斷層鑽井研究計畫(Milun fault Drilling and All-inclusive Sensing project, MiDAS)。

地震觀測站選址在米崙台地西北緣,鄰近七星潭海岸,藉由鑽鑿兩口貫穿米崙斷層的對偶觀測井,設置井下地震觀測站。引進光纖地震觀測技術,並參考車龍埔斷層鑽井(TCDP)研究經驗,新世代地震光纖結合傳統井下地震儀與斷層帶水氣監測,建立跨斷層地震觀測系統。提供周圍孕震構造及斷層動力學數據,有助探討米崙斷層錯動及斷層系統機制,並提出防災對策。

20世紀末的921集集地震發生後,科技部台灣車籠埔斷層鑽井計畫 (Taiwan Chelungpu-fault Drilling Project, TCDP)在台中大坑設置了井下地震觀測站,自2006年起開啟長達15年的地震觀測,並對台灣地震研究提供了卓越的貢獻。TCDP地震觀測站已於2021年底退役,而接棒的MiDAS計畫承先啟後,期望成為開創台灣地科學界下一個二十年輝煌的重要起頭,將台灣地震觀測與災害風險評估研究推進至「光」世代的領域。

(上述文字轉載自MiDAS)

台灣地震模型

台灣地震模型計畫為科技部支持的整合型研究計畫,除致力於建立臺灣地區的地震災害與風險評估模型之外,亦為世界地震模型基金會(Global Earthquake Model Foundation, GEM)的成員之一,並積極地與世界各會員國交換地震災防研究的經驗及成果。

(上述文字轉載自台灣地震模型)

P波警報器強震網

本網頁系統主要由中央研究院永續科學中心與科技部資助的研究計劃下所建立,中央研究院地球科學研究所負責與中央氣象局協助執行,目的在建置台灣地區的即時地震科學資訊系統,以氣象局的地震速報資訊為基礎整合學界的即時科學成果,提供討論地震物理及地質特性的第一手資料,並期待可作為防震減災應變的科學依據。內容涵括氣象局的地震速報結果,包括發震時間、震源位置與規模,以及各地震度等。這個速報結果將自動觸發學界發展之震源反演的計算,在幾分鐘內即可提供數個運用不同資料、方法與地球震波速度模型的震源解。另外也利用目前普遍安裝在台灣地區的低價位Palert強震儀所記錄的即時觀測震度資訊來計算得到台灣地區震度分佈圖等。配合其他相關地球科學資料,包括地質圖、活動斷層、震間變形和地震測站等的套疊圖層,對發震構造的辨識、餘震的評估,以及判斷其他可能觸發之地質災害等將扮演重要角色。

歷史地震資料庫
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臺灣位處於環太平洋地震帶西側,在歐亞大陸與菲律賓海板塊間的碰撞與擠壓作用下,自古以來即經常發生災害性地震。雖然地震是人類所面臨的最大天然災害之一,但是迄今為止,科學家仍無法有效預測地震發生的時間、位置和其大小。因此提供一個完整的歷史地震資料,作為研究地震活動、板塊構造以及評估地震災害和工程規劃的基本參考資料,是相當重要且基礎的事。

1897年12月19日臺北測候所落成,並裝設了格雷-米爾恩(Gray-Milne Seismograph)型地震儀,開啟了臺灣地區地震觀測科學化的時代。其後,陸續在臺南測候所(1900年1月)、澎湖島測候所(1900年1月)、社寮島觀測所(1901年4月)、臺中測候所(1909年1月)、臺東測候所(1909年1月)、恆春測候所(1909年1月)設置同型地震儀。1901年6月起陸續在各測候所加裝大森式水平地震儀(Omori's horizontal pendulum seismograph)與位移型強震儀而形成初步觀測網,記錄人體有感及無感之地震資料。在此之前的地震資料只能由各種歷史書籍及文獻中找尋有關的文字記載,地震學家根據這些文字敘述推估各受災地區的震度,進而推算出可能的震央位置與規模大小,這種資料通稱為儀器觀測前的地震(或稱為歷史記載地震);地震儀器設立以後之資料則稱為儀器觀測的地震,本文僅探討1900年以前臺灣地區儀器觀測前(歷史記載)的地震。

歷史文獻主要是記載地震災害,故地震災害越大相關的資料也越多,例如「重修臺灣縣志」(王必昌, 1752)記載:「臺地時震,罕有終年不震者;故不悉書,大震則書」,故臺灣地震史其實是一部災害血淚史。有關臺灣地區歷史地震文獻的彙整,主要是參考方豪(1969)整理之「二十世紀以前臺灣地震記錄彙考」以及徐泓(1983)「清代臺灣災害史料編彙」中有關臺灣地區地震的史料與檔案。徐明同(1983)、Tsai(1985)、鄭世楠和葉永田(1989)應用這些有限的歷史地震文獻與檔案,嘗試推估部分災害較為顯著的地震震央位置與地震規模大小。近年來,許多未收錄在方豪(1969)與徐泓(1983)整理的地震文獻與檔案陸續被整理出來,對於歷史地震事件有更完整與合理的描述。加上地震學理論蓬勃發展,電腦技術不斷更新,震源參數的推求方法因而有長足的進步,地質與地物相關基本資料快速累積,對於爭議性的歷史地震(震央位置、震源深度、地震規模)被提出來檢討。但因歷史資料不完整,前後期各研究所依據的文獻不一致,往往造成同一地震事件有不同的解釋,造成使用者相當大的困擾。故重新整理臺灣地區歷史地震檔案與文獻是迫切且必要的工作。有鑑於此,本文重新整理有關臺灣地區歷史地震的文獻與檔案,建置成歷史文獻資料庫,針對歷史文獻資料進行信度評估,以探討記載內容的合理性。根據中央氣象局地震震度分級表評估對應的震度,建置個別地震的震度分布,推估震源參數,期能建立臺灣地區合理的歷史地震資料庫。

(上述文字轉載自歷史地震資料庫)

即時計算地震學

即時地震矩張量監測系統(RMT)能在地震發生後120秒內求得所有重要震源參數,並將參數自動傳送至即時線上地震模擬系統(ROS),於3分鐘內完成三維地震波模擬。結合ROS與RMT兩個系統,一個以計算地震學為基礎的地震報告(RCS)將可即時產生。

台灣東部地震研究中心

臺灣位於板塊碰撞帶上,快速的板塊運動速率及高密度的地震活動使得臺灣成為最佳的自然實驗地區。在國科會計畫的補助下,結合中央氣象局、國家地震工程研究中心、中央地質調查所及相關學術機構,共同合作於國立東華大學建置「臺灣東部地震研究中心」(E-TEC; Eastern Taiwan Earthquake Research Center),作為臺灣東部地震相關研究的整合平臺及基地。其功能包括作為區域地震資料中心、地震前兆觀測研究中心、地震預警區域中心及地震防災教育中心;並配合行政院災害防救方案下地震前兆觀測平台及整合研究,並結合氣象局於東部的各類觀測站,如自由場強地動站、GPS、寬頻地震儀、結構震動觀測、井下自然電位場、地下水、地球化學、磁力儀、重力、伽瑪輻射儀、電離層觀測和地震預警等,以及其他學術界的各種觀測,共同建置台灣首座集中式「台灣東部地震前兆觀測實驗場」,提供對花東地區地震最完整而密集的觀測及研究。

(上述文字轉載自台灣東部地震研究中心)