節目討論區
01集 邁向顛峰
02集 憲法改造與公民社會
03集 選制改了,政治會變嗎?
04集 全球氣候變遷與台灣
05集 節約能源愛地球
06集 給點顏色瞧瞧
07集 文學的秘密花園:經典與詮釋
08集 從廢墟到王城
09集 傾聽古早女性的聲音
10集 殖民性 VS 反殖民性 - 台灣現代化雙重奏
11集 探索肝炎病毒的奧秘
12集 台灣生物資料庫
13集 肥胖基因大改造
14集 一粒米打造新世界:水稻基因研究
15集 人類與病毒的拉鋸戰: SARS 經驗
16集 人造螢光蠶:基因工程揭密
17集 消失的海岸線 : 鱟知鱟覺
18集 植物抗逆境研究:蕃茄抗寒實錄
19集 台灣南島語言的奧秘
20集 大地的脈動:台北盆地的隱形殺手
21集 永續經營的藍色寶盒 : 墾丁珊瑚礁生態
22集 顛覆古典物理學:奈米超能力
23集 舞動旋臂的星系
24集 奈米鑽石的另類價值
25集 彗星:太陽系的古老化石
26集 數位化漢字之美
   

第二十集 台北盆地的隱形殺手

本集影片: 台北盆地的隱形殺手

1999 年,台灣發生百年來最震撼的 921 集集大地震,南北走向的車籠埔逆衝斷層活動,在台灣中部背脊留下大地怒吼的傷痕,距震央約 170 公里的台北地區有些建築應震而倒; 2002 年發生在宜蘭外海芮氏規模 6.8 的地震,竟也波及遠離震央約 110 公里的台北市。台北盆地為何遭受無妄之災?另外,台北地區是否隱藏類似車籠埔有可能再活動的地震斷層?本集節目將由中研院地球所的台北都會地震研究出發,帶領觀眾認識台北盆地地質特性、潛在斷層及震波放大效應,了解中研院和中央氣象局在台北佈下嚴密的地網,蒐集大地波動的蛛絲馬跡。在這無法預知地震的年代,人們又將如何藉由科學研究和科技輔助,尋求可能的避震之道?

本集來賓:

黃柏壽 中央研究院地球科學研究所 副所長
邱宏智 中央研究院地球科學研究所 研究員
陳國誠 中央研究院地球科學研究所 副研究員
李憲忠 中央研究院地球科學所 博士後研究

座談大綱

議題一:山腳斷層對台北地震的影響?

黃柏壽 :要了解山腳斷層是否會發生地震,首先要瞭解台灣北部的板塊構造環境,斷層產生地震跟板塊活動有密切的關連。台灣島雖然受到板塊碰撞擠壓而形成,在大家的印象中,全島處於碰撞推擠狀態,但是全島各地狀況不完全相同,目前受到擠壓的地區主要在蘇澳以南,台灣北部目前所處的板塊構造環境為應力伸張狀態。台北盆地就是在這種伸張應力狀況下,地層伸張下陷,沉積河川上游帶來的沙泥而形成的,目前台灣北部所做的地質與地球物理調查都顯示相同的結果。因此台北盆地附近斷層有可能引發地震,特別是張力型的地震…

李憲忠 :台灣的地震觀測約開始於 100 年前。百年來的記錄顯示,台北地區的地震活動相對的比其他地區稀少,然而近年卻有增加的趨勢, 2004 年和 2005 年分別在台北盆地東緣附近發生規模 3.8 及 3.7 的地震,兩次地震的震央相當接近,距台北 101 大樓僅約 4 公里,但沒有造成任何災害。在短短五個月期間,在幾乎相同的地點發生兩次規模 3.7 以上的地震顯得相當不尋常,是否與山腳斷層或其他斷層有關,則需更深入探討與瞭解…

議題二:台北盆地的震波放大效應

李憲忠 :盆地的鬆軟礫石土層的效應(折射、反射、震盪、等)造成加強、放大、延長盆地是由鬆軟的沈積物覆蓋在碗盆狀的基盤岩層上所構成,因此當地震波傳到盆地內部時會被限制住無法向外繼續傳遞,於是延長了盆地內的震動持續時間。就像我們搖晃一個裝水的盆子,停止晃動後中間的水波還是會持續一段時間。另外沈積物本身不同的特性也會造成震動的異常,以彈簧為例,比較剛性的彈簧震動的幅度通常不大,但同一力道施加在相對較軟的彈簧上時震動就非常明顯。盆地內部的沖積物質相較於堅硬的基盤就如同軟彈簧一樣,相同的震波進入盆地便因為物質特性的不同造成比較大的震幅…

邱宏智 :在鬆軟地層對地震波的放大效應上:我們知道台北盆地有數十公尺至數百公尺厚的較鬆軟之近代河流沈積層,它們厚度的分佈不是一個對稱的碗形,而是類似一個極不對稱的楔形。在如此的楔形幾何下,我們發現它的聚焦效應比較不明顯。這對台北地區的樓房是件好事。但是,另外在這些河流沈積層中,有一 層非常鬆軟之砂泥層,地質學家將之命名為松山層。科學家的研究,認為這個 鬆軟泥質的松山層不但有會造成震波放大效應,而且會加強垂直方向的共振效 應。共振的頻率是取決於地層厚度及其傳播速度,因此松山層的地層厚度對於 共振頻率的影響是很大的。對於台北盆地的建築物而言,如果建築物的主頻不幸 與共振頻率一致,則建築物會產生較大的搖動,甚至因而倒塌…

議題三:地震電腦模擬

黃柏壽 :以前難以完成的大量計算工作現在都可以藉由高速電腦運算而完成。地震的模擬也不例外。所謂地震波的數值模擬就是將真實的 3-D 地表地形和地下構造,輸入電腦,藉由電腦計算地震波在這樣複雜構造中的傳播情形以預估各個地區的地動反應…

李憲忠 : 透過數值模擬我們可以從地震的發生、所經過的路徑以及在局部區域如盆地所產生的異常波傳現象等均有完整而清楚的掌握,對於地震學的理論研究以及實際生活上的防災、減災均有莫大的幫助…

議題四:國內外地震研究經驗和防災因應

黃柏壽 :日本的地體構造及城市結構與台灣相當類似。日本在防災的策略有值得我門學習的地方。日本是世界上在地震研究投資最多的國家之一。全國有很完善的地震觀測系統。全力支持地震基礎研究是日本的特色。他們在從事活動斷層與盆地構造形貌調查等都有很好的結果。日本已在全國設立近千組的井下地震觀測 站。安裝有各種不同功能的儀器,除了監測地震並可以收集地震資料提供科學 及地震減災的研究。他們近期內將在大東京地區設立數量近千座的深井地震 儀,作為地震預警與防災研究應用等都是值得我門學習的地方…

邱宏智: 科學家目前尚無法預測地震,但科學家所提供的許多地震研究成果可應用於減少地震災害,例如地震預警的研究,可爭取數秒至數十秒的時間使高速行駛中的列車減速以避免出軌;它可使運轉中之核能反應爐關機,以避免反應爐造成輻射物質外洩;亦可使金融交易中的電腦停止資料讀取,避免損及瞬息萬變之交易資料…等等。再舉個例子:科學家所研究之地震震源、地下構造、場址效應,可進一步應用於預測未來可能發生地震之大小及可能產生的地震動。這些資訊可以提供工程師作為耐震設計之依據。除此,科學家提供之地震相關資料對防災、救災也很重要。例如,地震動在空間的分布配合現有建築物抗震強度的資訊,可預估未來地震的損害,這些資訊可提供防災指揮中心規劃疏散災民及救災路線,救災人員之調配,救火車路線及救火水源規劃,這些事先規劃對人口密集的大台北地區尤其重要。科學家扮演的角色是提供更精確的地震及地震動資料,使災害的預估更精確。