海底地震觀測網
 
2016/12/01
 
IC之音廣播電台
 
 
台灣陸地上的地震測站超過700個,但是在周邊的海域,雖然面積是台灣本島的好幾倍,地震測站的數量,卻連陸地上的一成都不到。為了補足這方面的地震監測資料,國研院結合中研院地科所與中山大學,研發海底地震儀,並發表相關的成果。請聽今天的科學三分鐘:海底地震觀測網。

當研究人員的腳,輕輕地在地板上跺一下,即使他站得很遠,地震儀的感震器都可以立即收到訊號,傳送到螢幕上。其實,它還可以感測到更遠的、更細微的震動。

這是國人自行研發的「準寬頻海底地震儀」,所謂的「準寬頻」,意思是說,它可以偵測到從遠方傳來的低頻地震波,因此,它的偵測範圍,比目前台灣常常使用的窄頻海底地震儀要廣大許多。

這架海底地震儀,作業深度可達到水下5,000公尺。它是怎麼放到海底並回收的呢?跟浮力原理有關。原來,它是藉著浮球與重錘,適當調配重心與浮力,讓它以每秒0.7公尺的速度,以水平的姿態下沉,把感震器和儀器球放到海底。光靠它本身的電力,就可以在海底運作長達一年。等到要回收海底地震儀下載資料的時候,研究人員會從船上向海底發射特殊的聲波,當儀器球上方的音鼓接受到聲波的指令,就會釋放下方的重錘,海水的浮力就會讓整套裝置自然地浮上海面。

因為這些設計,讓這架海底地震儀不需要接電纜,能夠長期地蒐集地震資料,而且成本低廉,可以大量設置,廣泛地涵蓋台灣周邊海域,獲取更多更精確的海底地震資訊。它有多便宜呢?打個比方,中央氣象局鋪設45公里長的海底電纜加一部地震儀等觀測儀器,耗資將近四億五千萬元,而這種海底地震儀,一架的成本只要90萬。

不過,中央氣象局的海底地震儀成本高,是因為它要做「即時預警」,也就是海底地震一發生,就馬上回傳資料,讓本島可以防範。海洋中心的海底地震儀,卻要等到船隻去回收,下載資料才行,不能做即時預警。因此它的主要用途是長期研究。本集單元的科學顧問蕭毓宏博士,就用海底電纜為例,說明了海底地震儀的重要性。

我們對於海底的地質其實了解得並不夠多,因為之前並沒有很多的觀測資料。像是地震發生的時候通常伴隨著海底土石流的發生,如果我在這邊有鋪設管線或是電纜的話,是很容易被掩埋或是受到影響的。像2006恆春大地震那次就震斷了海底電纜,造成了國際通訊的中斷。如果你有足夠多的觀測資料的話,可以看到哪邊容易發生海底土石流,或是海底地震的發生,你在鋪設管線或是電纜的時候,就要適當地避開這些地方,或是做一些保護的措施,讓設備不會受到破壞。

我國推動建立「海底地震觀測網」,有計畫地監測台灣周邊海域地震的位置、深度及規模,未來對於海底電纜等設施的保護,以及與地震相關的學術研究,都將做出貢獻。

今天的科學關鍵字,就是

準寬頻海底地震儀

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【本單元由科技部補助製播】2014-10-12 16:55:00播出
 
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